ES2692876T3 - Dispositivo de conexión de una tarjeta microfluídica - Google Patents

Dispositivo de conexión de una tarjeta microfluídica Download PDF

Info

Publication number
ES2692876T3
ES2692876T3 ES12722754.4T ES12722754T ES2692876T3 ES 2692876 T3 ES2692876 T3 ES 2692876T3 ES 12722754 T ES12722754 T ES 12722754T ES 2692876 T3 ES2692876 T3 ES 2692876T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
card
face
connection
axis
channel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES12722754.4T
Other languages
English (en)
Inventor
Raymond Charles
Patrick Pouteau
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Original Assignee
Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Commissariat a lEnergie Atomique CEA, Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA filed Critical Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Application granted granted Critical
Publication of ES2692876T3 publication Critical patent/ES2692876T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
    • B01L3/5027—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
    • B01L3/502715—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip characterised by interfacing components, e.g. fluidic, electrical, optical or mechanical interfaces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L9/00—Supporting devices; Holding devices
    • B01L9/52—Supports specially adapted for flat sample carriers, e.g. for plates, slides, chips
    • B01L9/527—Supports specially adapted for flat sample carriers, e.g. for plates, slides, chips for microfluidic devices, e.g. used for lab-on-a-chip
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00781—Aspects relating to microreactors
    • B01J2219/00801—Means to assemble
    • B01J2219/0081—Plurality of modules
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00781—Aspects relating to microreactors
    • B01J2219/00801—Means to assemble
    • B01J2219/0081—Plurality of modules
    • B01J2219/00813—Fluidic connections
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/02—Adapting objects or devices to another
    • B01L2200/025—Align devices or objects to ensure defined positions relative to each other
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/02—Adapting objects or devices to another
    • B01L2200/026—Fluid interfacing between devices or objects, e.g. connectors, inlet details
    • B01L2200/027—Fluid interfacing between devices or objects, e.g. connectors, inlet details for microfluidic devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/02—Adapting objects or devices to another
    • B01L2200/028—Modular arrangements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/04—Exchange or ejection of cartridges, containers or reservoirs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/06—Fluid handling related problems
    • B01L2200/0689—Sealing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/08—Geometry, shape and general structure
    • B01L2300/0809—Geometry, shape and general structure rectangular shaped
    • B01L2300/0816—Cards, e.g. flat sample carriers usually with flow in two horizontal directions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L9/00—Supporting devices; Holding devices
    • B01L9/52—Supports specially adapted for flat sample carriers, e.g. for plates, slides, chips
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002—Electrical device making

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Clinical Laboratory Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Micromachines (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)

Abstract

Dispositivo de interconexión de una tarjeta fluídica (300), incluyendo la tarjeta al menos un primer canal fluídico (302), que desemboca en una cara de conexión (306), siendo esta última paralela a una cara de apoyo (308), incluyendo dicho dispositivo de interconexión: * una primera superficie (14), destinada a recibir la cara de apoyo (308) de la tarjeta (300), * una segunda superficie (42) en la que desemboca un segundo canal fluídico (44), * unos medios (20, 30, 60) de sujeción de la tarjeta, destinados a mantener la cara de conexión (306) de la tarjeta (300) apoyada contra la segunda superficie (42) del dispositivo, de tal manera que el primer canal fluídico (302) esté en conexión fluídica con el segundo canal fluídico (44), * un eje de rotación (19), * caracterizado por que la tarjeta (300) puede pivotar alrededor del eje de rotación (19) de tal manera que su cara de apoyo (308) llegue a apoyar contra la primera superficie (14) del dispositivo, siendo este eje paralelo a la segunda superficie y a la primera superficie del dispositivo, estando estas dos superficies paralelas entre sí.

Description

5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
DESCRIPCION
Dispositivo de conexion de una tarjeta microflmdica Campo tecnico
La invencion se refiere a un dispositivo de conexion estanca y de desconexion de una tarjeta microflmdica, a uno o varios instrumentos, como por ejemplo un aparato de medida, un elemento calefactor, un actuador mecanico, una bomba, etc.
La invencion se refiere entre otros, a los campos vinculados a la investigacion medica, a la biologia y la farmaceutica.
La invencion se refiere igualmente a un procedimiento de conexion y de desconexion de una tarjeta microflmdica en dicho dispositivo de conexion, sin herramientas y sin conocimiento tecnico particular.
Estado de la tecnica
La utilizacion de dispositivos de diagnostico in vitro, necesita en general la conexion de una tarjeta, que comprende un circuito fluidico, con un soporte instrumentado. Por tarjeta, se entiende un soporte realizado en un material rigido, que puede incluir un circuito fluidico. La tarjeta puede comprender por ejemplo medios complejos, tales como un biochip, una valvula, una camara de reaccion, etc. La problematica de conexion de la tarjeta a un soporte instrumentado, es muy frecuentemente descuidada. Debido a esto, las tecnicas generalmente utilizadas son delicadas y engorrosas de implementar, como lo muestran los ejemplos que siguen.
Segun una primera tecnica de conexion y de desconexion de una tarjeta en un instrumento, la tarjeta se coloca previamente sobre soporte de conexion que se une a uno o eventualmente varios instrumentos.
La tarjeta microflmdica se mantiene mediante unas bridas que sujetan la tarjeta contra soporte.
La estanquidad entre las entradas y las salidas fluidicas de la tarjeta, y las entradas y las salidas del soporte, se obtiene mediante aplastamiento de juntas dispuestas entre la tarjeta microflmdica y el soporte. Este tipo de conexion necesita varios medios moviles, como por ejemplo unas bridas, unos elementos de apriete de las bridas, unas juntas, unos destornilladores, etc. Ahora bien, estos medios moviles son susceptibles de ser extraviados durante su utilizacion y ademas, necesitan manipulaciones delicadas para su colocacion y/o su utilizacion. Estas manipulaciones pueden convertirse rapidamente en engorrosas cuando se reproducen frecuentemente.
Segun una segunda tecnica, la tarjeta incluye un conector destinado a ser conectado a una base de soporte o viceversa. La realizacion de una tarjeta de ese tipo es prohibitiva y costosa. En los dos casos, las etapas de realization, de conexion y desconexion de una tarjeta microflmdica a un soporte instrumentado son largas y delicadas.
La presente invencion resuelve los problemas anteriores divulgando un dispositivo de conexion y de desconexion simplificada, rapida y utilizable en un gran numero de entornos diferentes.
El documento DE 102006022511 describe un dispositivo para insertar una camara de microrreaccion, de forma plana, en una o varias que divulga este documento que forman el objeto del preambulo de la reivindicacion 1. El documento EP 2153892 describe un sistema de microrreactor y un procedimiento para implementarlo.
El documento WO 2008/49447 describe un soporte de chips, un sistema fluidico y un sistema de soporte del chip.
Exposicion de la invencion
La invencion se refiere a un dispositivo de conexion de una tarjeta, tal como se define en la reivindicacion 1.
Se define un medio que define un eje de rotation, de tal manera que una tarjeta pueda bascular o pivotar alrededor de este eje para llegar a apoyar contra la primera superficie.
Un dispositivo de interconexion segun la invencion permite conectar o bien desconectar una tarjeta a dicho dispositivo.
Los medios de sujecion son adecuados para mantener la cara de apoyo de la tarjeta contra la primera superficie del dispositivo, de tal manera que la cara de conexion de la tarjeta se mantenga apoyada contra la segunda superficie del dispositivo.
El eje de rotacion puede definirse mediante una arista o una parte de, o sobre, la primera superficie del dispositivo. De manera preferida, el eje de rotacion es paralelo a la segunda superficie y a la primera superficie del dispositivo.
Se efectua un movimiento de rotacion de la tarjeta en un plano perpendicular al eje de rotacion, para llevar la tarjeta
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
para apoyar contra la primera superficie e igualmente, preferentemente de modo simultaneo, contra la segunda superficie.
Cuando las boquillas de los canales formados en la tarjeta y el dispositivo, y destinadas a conectarse, incluyen unas juntas, un movimiento de rotacion de ese tipo permite evitar una restriccion de cizallamiento sobre las juntas cuando la tarjeta se apoya contra la segunda superficie del dispositivo.
Cuando la tarjeta esta apoyada contra la primera superficie, se apoya igualmente contra la segunda superficie: la tarjeta se dice entonces que esta conectada al dispositivo, o bien se dice que hay una conexion fluidica. Por conexion fluidica, se entiende un contacto entre dos canales, que permitan a un fluido gaseoso o liquido, pasar de un canal del dispositivo a un canal de la tarjeta, y eventualmente de un canal de la tarjeta a un canal del dispositivo, siendo la conexion generalmente estanca.
Mediante un efecto de brazo de palanca, la superficie de conexion de la tarjeta se apoya contra la segunda superficie del dispositivo, lo que permite una conexion fluidica entre un canal de la tarjeta, que desemboca en la cara de conexion, y un canal que desemboca en la superficie de apoyo del dispositivo.
Los medios de sujecion pueden ser extraibles y/o deformables y/o reversibles, para permitir conectar o desconectar la tarjeta al dispositivo, sin herramientas y a voluntad.
Los medios de sujecion pueden ejercer sobre la tarjeta, posicionada sobre dicha primera superficie del dispositivo, una fuerza que tiene una componente perpendicular a esta primera superficie. Eventualmente, los medios de sujecion pueden ejercer sobre la tarjeta, posicionada sobre dicha primera superficie de dicho dispositivo, al menos una fuerza que tenga una componente paralela a esta primera superficie.
Una combinacion de dichas fuerzas permite un apoyo optimizado de la tarjeta contra el dispositivo.
Un dispositivo segun la invencion puede incluir al menos un canal fluidico que desemboca en la segunda superficie del dispositivo. Puede colocarse al menos un tubo en un canal de ese tipo.
Puede colocarse un medio de estanquidad, por ejemplo una junta, en la boquilla de un canal de ese tipo con el fin de permitir una conexion fluidica estanca con un canal de la tarjeta, cuando esta ultima se mantiene contra el dispositivo. Puede colocarse tambien una junta en la boquilla de un canal de la tarjeta. Un movimiento de rotacion alrededor de un eje, como se ha explicado anteriormente, permite evitar cualquier rozamiento o deslizamiento a nivel de las juntas.
La tarjeta se dice conectada cuando uno de sus canales esta en conexion fluidica con un canal del dispositivo. Preferentemente, durante la conexion, el o las juntas son aplastadas o ligeramente aplastadas entre la cara de conexion de la tarjeta y la segunda superficie, con el fin de asegurar la estanquidad entre dichos canales. Este aplastamiento se efectua segun una direccion perpendicular a la segunda superficie (o a la superficie de conexion de la tarjeta).
De una manera general, cuando las tarjetas se conectan al dispositivo, la cara de conexion de las tarjetas apoya contra la segunda superficie del dispositivo. La cara de conexion y la segunda superficie pueden estar en contacto directo o bien separarse por el grosor de una junta, o de 2 juntas, situadas a nivel de la boquilla del primer canal fluidico, formado en la tarjeta y/o de la boquilla del segundo canal fluidico, formado en el dispositivo.
Un dispositivo segun la invencion puede ser monobloque, siendo fijas sus diferentes partes relativamente entre si. Como variante, puede incluir al menos dos partes desmontables y/o al menos dos partes cuya disposicion en el espacio, o la posicion relativa, es variable con ayuda de medios de reglaje.
El dispositivo de interconexion puede componerse de medios para formar, al menos una tercera superficie, o superficie de fondo, sustancialmente enfrentada y sustancialmente paralela a la segunda superficie y distante de esta, a una distancia superior a la distancia que separa la primera superficie y la segunda superficie.
Ademas de la conexion de canales fluidicos, un dispositivo segun la invencion puede permitir una conexion electrica y/u optica y/o termica entre la tarjeta y el dispositivo. Por ejemplo, cuando se asegura la conexion fluidica entre un canal de la tarjeta y el dispositivo, puede obtenerse una conexion electrica, respectivamente optica o termica, entre los medios electricos, respectivamente opticos o termicos, dispuestos sobre la tarjeta, por ejemplo sobre la cara de conexion de la tarjeta, y sobre el dispositivo, por ejemplo sobre su segunda superficie.
En un modo de realizacion preferido, la segunda superficie se situa paralelamente a la primera superficie pero preferentemente dichas superficies no se superponen.
La segunda superficie puede superponerse a una tercera superficie, o superficie de fondo, paralela a la primera superficie, situada por debajo y distante de esta ultima. La segunda y la tercera superficie pueden delimitar entonces una zona de insercion de un extremo de la tarjeta a conectar.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
Puede delimitarse un dispositivo de interconexion segun la invencion por una o varias paredes, perpendiculares a la primera y a la segunda superficie de dicho dispositivo. Por ejemplo, puede colocarse una primera pared, denominada pared posterior, en contacto con un borde de la primera superficie, preferentemente el borde mas alejado de la segunda superficie. Puede colocarse una segunda pared, denominada pared delantera, en contacto con un borde de la segunda superficie, preferentemente el borde mas alejado de la primera superficie. Preferentemente, la pared posterior y la pared delantera estan entonces enfrentadas y separadas una distancia D. La superficie de fondo puede tener su borde mas alejado de la pared delantera, a una distancia d, comprendida entre D/2 y D/20.
Preferentemente, los extremos mas proximos de la primera superficie y de la segunda superficie estan separados una distancia igual o superior a 1,1 veces o 1,2 veces el grosor de una tarjeta que pueda conectarse al dispositivo. Esto permite una introduccion facil de la tarjeta en la zona de insercion.
Un dispositivo segun la invencion puede incluir unos medios que formen al menos un pasador, movil segun una direccion sustancialmente perpendicular a la primera superficie y/o a la segunda superficie. El pasador puede aplicar entonces una presion, mediante un movimiento de traslacion, sobre una tarjeta conectada al dispositivo. Preferentemente, el o dichos pasadores son perpendiculares y enfrentados a la primera superficie.
La invencion se refiere igualmente a un procedimiento de conexion de una tarjeta, segun la reivindicacion 12, y a un procedimiento de desconexion de una tarjeta, segun la reivindicacion 14, con un dispositivo segun la invencion. La tarjeta a conectar tiene al menos un primer canal fluidico que desemboca en una cara de conexion, por ejemplo una cara superior, paralela a una cara de apoyo, por ejemplo una superficie exterior. El primer canal fluidico tiene al menos una boquilla sobre dicha cara de conexion de la tarjeta. Durante la conexion de la tarjeta al dispositivo, la cara de apoyo se dispone hacia la primera superficie del dispositivo. Mediante un efecto de brazo de palanca, la cara de conexion de la tarjeta se apoya entonces contra la segunda superficie del dispositivo, de tal manera que al menos una boquilla del primer canal fluidico, formada en la tarjeta y al menos una boquilla de un segundo canal fluidico, formada en el dispositivo, esten en conexion fluidica.
Con un dispositivo segun la invencion, o con un procedimiento segun la invencion, la cara de conexion de la tarjeta se apoya contra la segunda superficie del dispositivo, o el primer canal fluidico se pone en conexion fluidica con el segundo canal fluidico, al mismo tiempo que la superficie de apoyo de la tarjeta se pone en contacto con la primera superficie del dispositivo.
El hecho de que la tarjeta se apoye contra o se apoye hacia, una o contra una superficie, indica que la tarjeta se mantiene puesta hacia dicha superficie, pero no supone forzosamente un contacto directo entre la tarjeta y dicha superficie.
La cara de conexion de la tarjeta y la segunda superficie del dispositivo pueden estar en contacto, o bien separadas por al menos una junta que asegura la estanquidad entre los dos canales fluidicos.
Preferentemente, la tarjeta se conecta al dispositivo mediante un procedimiento compuesto por dos movimientos que pueden ser sucesivos.
Segun un movimiento de traslacion, la tarjeta se inserta en el dispositivo, de manera que la cara superior de la tarjeta este sustancialmente enfrente de la segunda superficie, y la cara de apoyo de la tarjeta este en contacto con un eje de rotacion, que es preferentemente paralelo a la primera superficie del dispositivo, y sustancialmente enfrente de la primera y/o a la superficie del fondo del dispositivo.
La tarjeta pivota alrededor del eje de rotacion que es ademas, preferentemente, perpendicular a un eje longitudinal de dicho dispositivo, definido a continuacion en el presente documento.
El movimiento de pivote se realiza hasta que la tarjeta se conecte al dispositivo.
De manera preferida, el eje de pivote puede corresponder a una arista formada por la interseccion de la primera superficie con una superficie inclinada, uniendo esta ultima la primera superficie a la superficie de fondo.
De manera preferida, el eje de pivote esta mas proximo al eje de un segundo canal, formado en el dispositivo, que al borde posterior de la primera superficie. Esto permite, por el efecto de brazo de palanca mencionado anteriormente, aplicar una fuerza de apoyo mayor de la tarjeta contra la segunda superficie cuando los medios de sujecion actuan sobre la tarjeta de manera que se mantenga contra la primera superficie del dispositivo. Por borde posterior de la superficie, se entiende el borde de esta superficie mas alejado de la pared delantera.
El procedimiento de desconexion de la tarjeta puede realizarse reproduciendo las etapas anteriores en orden inverso.
Con un dispositivo de ese tipo, la conexion y/o la desconexion de la tarjeta al dispositivo de interconexion segun la invencion, puede realizarse por un operario, preferentemente con una unica mano.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
Breve descripcion de los dibujos
La figura 1 representa un ejemplo de tarjeta microflmdica que puede conectarse y desconectarse a un dispositivo segun la invencion.
Un dispositivo segun la invencion se representa en las figuras 2 y 3, estando una tarjeta en posicion de conexion en la figura 3.
Las figuras 4 y 5A son unas vistas en perspectiva de una parte de un dispositivo representado en las figuras 2 y 3. La figura 5B es una seccion transversal de la figura 5A.
La figura 6 es una vista en tres dimensiones de otro tipo de dispositivo compuesto por superficies extraibles e intercambiables.
En la figura 7, una parte de un ejemplo de dispositivo se representa en perspectiva.
Las figuras 8A y 8B son representaciones de un dispositivo montado con la parte representada en la figura 7; la figura 9 representa otra parte del dispositivo representado en las figuras 7 y 8A-B.
La figura 10 ilustra un montaje de un dispositivo representado en las figuras 7 a 9.
Las figuras 11A y 11B representan una variante de un dispositivo en tres dimensiones.
Las figuras 12A a 14B ilustran las etapas de un procedimiento de conexion de una tarjeta microfluidica en un dispositivo segun la invencion.
Las partes identicas, similares o equivalentes de las diferentes figuras llevan los mismos numeros de referencia de manera que se facilite el paso de una figura a otra. Las diferentes partes representadas en las figuras no estan necesariamente segun una escala uniforme, para hacer las figuras mas legibles.
Exposicion detallada de modos de realizacion particulares
Un primer ejemplo de realizacion de un dispositivo de conexion de la tarjeta se representa en las figuras 2-4.
Una tarjeta 300 (o tarjeta fluidica o tarjeta microfluidica o consumible), que puede conectarse a un dispositivo de ese tipo, se representa en la figura 1. La tarjeta 300 incluye al menos un canal fluidico (o microfluidico) 302 en su superficie, y/o en su grosor.
La tarjeta es un soporte realizado en un material rigido, preferentemente en un unico bloque, que puede incluir un circuito fluidico. La tarjeta puede comprender por ejemplo medios complejos, tales como un biochip, y/o una valvula, y/o una camara de relacion, etc.
La placa es extraible, destinada a ser conectada al dispositivo de conexion, de manera que el circuito fluidico de la tarjeta se conecte al circuito fluidico del dispositivo.
El grosor de la tarjeta se define segun el eje k’ de una referencia ortogonal (O', i', j', k'), siendo su longitud segun el eje j’ y su anchura segun el eje T’.
Preferentemente, la tarjeta tiene dimensiones similares o semejantes a las dimensiones de una tarjeta de credito, y es suficientemente gruesa para contener al menos un canal fluidico, eventualmente una red fluidica (que incluye varios canales fluidicos).
De ese modo, la longitud y la anchura de la tarjeta pueden estar comprendidas respectivamente entre algunos decimetros y algunos centimetros, por ejemplo entre 1 cm y 10 cm o 20 cm, su grosor entre algunos centimetros y algunos milimetros, por ejemplo entre, por un lado, 1 mm o 5 mm y, por otro lado, 1 cm o 2 cm.
Se une al menos un canal fluidico 302 a al menos una abertura o una boquilla 304 que desemboca en una cara 306 de la tarjeta, que se llamara arbitrariamente cara de conexion, superficie paralela a otra cara 308, llamada arbitrariamente cara de apoyo.
La abertura o las aberturas 304 se situan en la parte de la cara 306 de conexion, la mas proxima a una cara 314, situada en un plano paralelo al plano i'k' en la figura 1. Esta cara 314 puede llamarse cara delantera, es paralela a otra cara 310, denominada cara posterior de la tarjeta.
Una pelicula, por ejemplo una pelicula de material plastico, preferentemente biocompatible, puede recurrir al menos una boquilla 304 de un canal fluidico 302 de la tarjeta 300, boquilla situada en la cara de conexion 306. Esta pelicula permite proteger una o varias boquillas 304, con el fin de impedir la intrusion de material en el o los canales 304, antes de la conexion de la tarjeta a un dispositivo segun la invencion. Se puede utilizar entonces la tarjeta 300 en ambientes diversos, sin condiciones particulares de limpieza.
En un modo de realizacion, un dispositivo de conexion incluye, como se ilustra en la figura 2, una base o suela 10 que incluye a su vez una superficie inferior 12, o superficie de apoyo del conjunto del dispositivo, y una superficie superior o primera superficie 14, en la que puede llegar a apoyarse una tarjeta microfluidica 300 durante la utilizacion del
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
dispositivo: por esta razon, se llamara a esta superficie 14, en lo que sigue, superficie de apoyo de la tarjeta 300. En una referencia ortogonal (O, i, j, k), representada en la figura 2, las superficies 12 y 14 pueden ser sustancialmente
paralelas entre si y al plano [O; T; j].
Segun el eje j, el dispositivo se delimita en sus extremos por dos paredes 20 y 30 (denominadas respectivamente paredes delantera y posterior) dispuestas sustancialmente de modo perpendicular a cada una de las superficies 12 y 14. Las paredes 20 y 30 pueden ser sustancialmente rectangulares. La superficie 22 de la pared delantera 20, girada hacia el interior del dispositivo, puede ser llamada tope delantero 22. La superficie 32 de la pared posterior, adyacente a la primera superficie 14, puede llamarse tope posterior.
Se designara por L la longitud del dispositivo segun el eje jy por D la distancia, segun el mismo eje, entre el tope delantero 22 y el tope posterior 32. La superficie 14, superficie de apoyo de una tarjeta microfluidica, tiene una extension, segun el eje j, inferior a la longitud D. Los valores de D y de L son generalmente de centimetros, pueden estar comprendidos entre 1 cm y 20 cm, y mas frecuentemente entre el 3 cm y 10 cm.
En la realizacion presentada en la figura 2, la base 10 presenta un perfil en forma de escalera en el plano [O; T; j]. La forma de escalera se define por un lado, por la primera superficie 14, y, por otro lado, por una segunda superficie 16, denominada superficie de fondo, tambien sustancialmente rectangular y paralela a cada una de las superficies 12 y 14. La primera superficie 14 y la superficie de fondo 16 se unen mediante una tercera superficie 18, denominada superficie inclinada, orientada, en este ejemplo, sustancialmente paralela al plano [O; T; j] y sustancialmente de forma perpendicular a cada una de las dos superficies 14 y 16. Se explica mas adelante que son posibles otras orientaciones de la superficie 18.
La base de la pared 20 se situa contra el extremo delantero de la superficie de fondo 16. El tope delantero 22 esta enfrente de la superficie inclinada 18.
La superficie inclinada 18 y el tope delantero 22 estan separados una distancia d, comprendida preferentemente entre la mitad y una vigesima parte de la distancia D.
A la parte superior del tope delantero 22, se conecta una pared superior o placa lateral superior 40, sustancialmente paralela a la superficie de apoyo 12, a la primera superficie 14 y a la superficie de fondo 16.
La pared 40 tiene igualmente una anchura de centimetros, segun el eje T; por ejemplo proxima o identica a la anchura de la pared delantera 20 y/o de la pared posterior 30 y a la anchura de la base 10 segun este mismo eje. La pared
superior 40 se extiende, segun el eje j, en una longitud l de centimetros, por ejemplo comprendida entre 1 y 20 cm, preferentemente entre 3 cm y 10 cm . La longitud l puede ser sustancialmente igual a d, o ligeramente inferior o ligeramente superior a esta.
Una superficie 42 de la pared 40 se enfrenta a la superficie de fondo 16. Se llamara segunda superficie.
Preferentemente, la pared superior 40 no superpone la primera superficie 14. Los extremos mas proximos a la segunda superficie 42 y la primera superficie 14, estan alejados una distancia y, preferentemente igual o superior a 1,1 o 1,2 veces el grosor de la tarjeta microfluidica, medida segun el eje k cuando este se coloca sobre la primera superficie 14. Esta configuracion favorece una introduction de la tarjeta microfluidica en diagonal, entre la segunda superficie 42 y la primera superficie 14.
Como se ve en la figura 2, pero tambien en las figuras 3-6, la pared superior 40 incluye o contiene, o esta atravesada por, al menos un canal 44 que tiene al menos una de sus aberturas o boquillas 45 presente sobre la segunda superficie 42.
Uno o varios de los segundos extremos de los canales 44 pueden desembocar sobre una o varias superficies del dispositivo y unirse, por ejemplo, con ayuda de tubos a uno de los instrumentos de tratamiento o de analisis de fluidos
no representados en las figuras. Al menos uno de los canales puede atravesar la pared 40 segun el eje k, por ejemplo ilustrado en las figuras 3-5B.
Como se representa en las figuras 5A, 5B, 6, los fluidos pueden transportarse en unos tubos 70 colocados en los canales 44 con el fin de evitar cualquier contacto entre los fluidos y las paredes de los canales.
La intersection entre la superficie inclinada 18 y la primera superficie 14 forma una arista 19 contra la que puede situarse una tarjeta 300, pudiendo esta ultima pivotarse a continuation manteniendose contra esta arista 19, con el fin de que su cara de apoyo 308 se ponga contra, o en la proximidad de, la primera superficie 14 y que, preferentemente de modo simultaneo, su cara de conexion 306 se ponga contra, o en la proximidad de, la segunda superficie 42 del dispositivo. Se realiza asi una conexion flmdica. Por esta razon, la arista 19, que forma parte en este caso de la primera
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
superficie 14, o se dispone sobre esta primera superficie 14, puede llamarse tambien eje de rotacion. El posicionamiento en apoyo de la tarjeta 300 sobre la arista 19, y posteriormente su rotacion alrededor de este eje de rotacion se ilustran en la figura 12A - 13B.
Como se ve en las figuras 3, 14A, 14B se conecta una tarjeta 300 al dispositivo cuando su cara de apoyo 308 esta en contacto con la primera superficie 14 de la base 10 y al menos un canal fluidico 302 de la tarjeta, presente en la cara de conexion 306 de dicha tarjeta, esta en conexion fluidica con un canal fluidico 44 que desemboca en la segunda superficie 42 de la pared superior 40. La segunda superficie 42 es entonces una superficie de apoyo para la cara de conexion 306 de la tarjeta 300 cuando esta se conecta al dispositivo.
Los medios de sujecion 60 (no representados en las figuras 12A, 13A, 14A, pero visibles en las figuras 2 y 3), que ejercen una fuerza sobre la tarjeta 300 cuando esta se conecta al dispositivo, la mantienen entonces apoyada contra la primera superficie 14 del dispositivo, lo que, por efecto de palanca, permite un apoyo de la tarjeta contra la segunda superficie 42 del dispositivo.
Preferentemente, los medios de sujecion 60 ejercen:
- una fuerza perpendicular a la primera superficie 14 (es decir segun la direccion del eje k) y orientada hacia la primera superficie 14, contra la que se sujeta entonces la tarjeta,
- y eventualmente, una fuerza paralela a la primera superficie 14 (es decir segun la direccion del eje j) hacia el tope delantero 22, contra el que se mantiene entonces igualmente la tarjeta.
De ese modo, la tarjeta 300 puede aplastarse contra la primera superficie 14 y, eventualmente, contra el tope delantero 22, gracias a los medios de sujecion 60.
Es igualmente posible que el medio de sujecion 60 no ejerza mas que una fuerza perpendicular a la primera superficie 14, orientada hacia esta.
La fuerza aplicada por los medios de sujecion 60 es reversible, para permitir el posicionamiento de la tarjeta 300 sobre la primera superficie 14, y posteriormente la retirada de esta misma tarjeta.
Se comprende que cuanto mas proximo esta el eje 19 al eje del canal 44 que desemboca en la segunda superficie 42, mayor es el efecto de palanca obtenido actuando sobre la parte posterior de la tarjeta 300, es decir la parte de la tarjeta situada en la proximidad de la pared posterior 30 del dispositivo. De ese modo, de una manera general, con el fin de maximizar el efecto de palanca, el eje 19, en el que se apoya la tarjeta 300 para pivotar a continuacion, se coloca a una distancia relativamente alejada de la pared posterior 30 del dispositivo, y relativamente proxima a al menos una boquilla de un canal 44 que desemboca en la segunda superficie 42 del dispositivo. Por ejemplo, el eje 19 esta al menos dos veces mas proximo a la boquilla del canal 44 (o a un eje de este canal dirigido segun la direccion k) que a la pared posterior 30. Esto permite aplicar, en la tarjeta 300, una fuerza de apoyo mayor contra la segunda superficie 42. Se obtiene entonces una conexion fluidica estanca. Este es principalmente el caso cuando, como se explica mas adelante, se dispone al menos una junta 74 a nivel de al menos una boquilla de al menos un canal 44, 302 (figura 5B).
Las superficies 16 (superficie de fondo), 18 (superficie inclinada), 22 (tope delantero) y 42 (segunda superficie) definen un volumen de recepcion, o zona de insercion 50 de una parte de una tarjeta microfluidica, como se explicara en detalle mas adelante. La segunda superficie 42 de la pared 40 esta enfrentada a la superficie de fondo 16 y separada de esta por una distancia H de centimetros, pudiendo estar comprendida entre algunos milimetros y varios centimetros, por ejemplo entre 1 mm o 5 mm y 5 cm o 10 cm.
La base 10, la pared delantera 20, la pared posterior 30 y la pared superior 40 pueden formar una unica pieza realizada en un material de tipo rigido, como por ejemplo vidrio, metal, o plastico.
Segun una realizacion particular, la pared posterior 30 esta atravesada segun el eje jpor al menos un orificio roscado en el que se insertan unos medios de sujecion 60 que permiten mantener la tarjeta apoyada contra la primera superficie 14.
Los medios de sujecion 60 incluyen, en este ejemplo, un tope de bolas con resorte de forma cilindrica que incluye un paso de tornillo sobre su superficie exterior, una bola sobre su extremo y una ranura de atornillado sobre el extremo opuesto. La ranura de atornillado permite situar el tope en el orificio para que la bola pueda sobrepasar el tope posterior 32 de manera que la distancia entre el tope delantero 22 y el extremo de la bola mas proximo a esta superficie sea inferior, preferentemente ligeramente inferior, a la longitud de la tarjeta 300. La bola tiene un movimiento de traslacion segun el eje cilindrico del tope para poder retirarse parcialmente o completamente en la pared posterior 30 y permitir asi el posicionamiento de la cara del apoyo 308 de la tarjeta microfluidica 300 contra la primera superficie 14 del dispositivo. La bola ejerce una fuerza de sujecion, sobre la tarjeta 300, de manera que la mantiene apoyada contra la primera superficie 14.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
Con el fin de ejercer, como se ha explicado anteriormente, una fuerza segun el eje k y segun el eje j, el eje de tope de bolas con resorte de forma cilmdrica 60 se dispone, preferentemente, a una distancia de la primera superficie 14 comprendida entre £ y £ + r, en la que:
- £ es el grosor de la tarjeta 300,
- r es el radio de la bola.
De ese modo, la tarjeta 300 se aplasta a la vez contra el tope delantero 22 y contra la primera superficie 14, gracias al medio de sujecion 60.
El movimiento de traslacion de la bola y la fuerza de reposicion ejercida por el resorte sobre la bola son reversibles, para permitir la conexion y la desconexion de la tarjeta del dispositivo.
Como se comprende, se dispone al menos una boquilla 304 en conexion fluidica con una al menos de las boquillas 45, de manera que permita la circulacion de material, en la forma de fluido, gaseoso o liquido, entre el dispositivo de conexion segun la invencion y la tarjeta microfluidica conectada al dispositivo. En un modo de realizacion particular, una o varias boquillas 45 pueden proveerse de una junta 74 para asegurar o reforzar la estanquidad durante una conexion de la tarjeta al dispositivo. Varias boquillas pueden desembocar en la segunda superficie 42. Cada boquilla 45 puede ser de seccion diferente, o similar o identica a la seccion de una al menos de las boquillas 304 presentes en la superficie de una tarjeta microfluidica (figura 1).
Ya se ha citado anteriormente la posibilidad de utilizar unos tubos 70 en uno o varios de los canales 44. Estos tubos pueden ser de material plastico, de diametro externo igual o inferior a la seccion interna de los canales 44, de manera que puedan insertarse en ellos. Uno o varios de estos tubos 70 puede ser extraibles o intercambiables. De ese modo, para eliminar cualquier riesgo de contamination de las paredes de los canales y/o de las paredes de los tubos 70 por un fluido, se pueden sustituir los tubos antes del transporte del material por unos tubos apropiados o “virgenes” o que hayan transportado el mismo material. Cada tubo 70 puede tener una seccion que se amplia en uno de sus extremos 72 de manera que este no pueda hundirse en los canales 44, como se ve en la figura 5B. Pueden colocarse unas juntas 74, adaptadas a la forma del tubo, de manera preferente, en la boquilla de los canales 44 de manera que se asegure una buena estanquidad cuando una tarjeta microfluidica, preferentemente de superficie plana, se presiona contra la superficie 42, como se explica igualmente en el documento EP 1 170 542.
Como variante, el o los tubos 70 colocados en el o los canales 44 pueden tener un extremo que sobrepasa la superficie 42 como se explica igualmente en el documento WO 02/070 942, figura 1. Cuando la superficie 306 de la tarjeta 300 se recubre con una pelicula de protection, se puede utilizar este tubo para perforar esta ultima cuando la cara de conexion 306 de la tarjeta 300 se apoya o dirige hacia la superficie 42 de la pared superior 40.
La figura 6, en la que se encuentran los mismos elementos que en las figuras anteriores, representa una variante de los dispositivos anteriores, en la que las paredes delantera 20, posterior 30, superior 40 son desmontables o extraibles. Las paredes y la base 10 del dispositivo pueden elegirse y adaptarse en funcion de la tarjeta 300 que se desea conectar. Por ejemplo, una pared delantera 20' de altura diferente de la pared delantera 20, puede sustituir a esta ultima con el fin de hacer variar la distancia H y permitir asi la conexion de tarjetas 300 de grosores diferentes. La base 10 puede cambiarse igualmente de manera que la distancia D pueda adaptarse a unas tarjetas 300 de longitudes
diferentes segun el eje j. La pared superior 40 puede separarse de la pared delantera 20 y/o la pared delantera 20 puede separarse de la base 10 para permitir una sustitucion mas facil de los tubos 70 en los canales 44 y/o la limpieza de los canales.
Tambien como variante, la base 10 y la pared posterior 30 forman una pieza 100 monolitica, realizada por ejemplo mediante mecanizado, como se ve en la figura 7. Uno o varios orificios roscados 102, en este caso en numero de 4, que atraviesan la pared posterior 30, permiten alojar unos topes de bola con resorte 60. El alojamiento de este tope se representa mas en detalle en las figuras 8A y 8B. Pueden realizarse uno o varios orificios roscados 106 (2 en el ejemplo de la figura 7), sobre la superficie delantera 104 de la base 100 para permitir la fijacion de una pieza 110 denominada pieza delantera.
Esta puede ser monolitica, realizada en una misma pieza mediante mecanizado y compuesta de las paredes 20 y 40 (figura 9). Dos cortes, o ranuras, 112, paralelas entre si, distintas y perpendiculares a la pared 40, atraviesan la pared
20 segun el eje j. La seccion de los cortes segun el eje Tes mayor sobre la superficie opuesta a la superficie 22 con el fin de permitir el apriete de la pieza delantera 110 contra la base 100 por presion de las cabezas de tornillos sobre las paredes de los cortes durante el atornillado de dichos tornillos en los orificios roscados 106. Los cortes permiten
un movimiento de traslacion, segun el eje k, de la base 100 con relation a la pieza delantera 110, antes del apriete, con el fin de adaptar, en funcion del grosor de la tarjeta microfluidica, la distancia que separa la superficie del fondo 16 y la segunda superficie 42. La base 100 y la pieza delantera 110 se ensamblan segun la figura 10 con el fin de obtener un dispositivo de interconexion segun la invencion. Dicho de otra manera, el dispositivo incluye de ese modo unos medios de ajuste 112 que permiten adaptar la distancia entre la primera superficie 14 y la segunda superficie 42, en funcion del grosor de la tarjeta 300 a conectar. En este ejemplo, los medios de ajuste toman la forma de cortes
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
escariados 112 dispuestos sobre la pieza delantera 110, que cooperan con unos orificios roscados 106 realizados en la base 100, que permiten ensamblar la base 100 a la pieza delantera 110 ajustando la distancia entre la segunda superficie 42 y la primera superficie 14.
Pueden preverse otros medios de ajuste de la distancia entre la segunda superficie 42 y la primera superficie 14. De ese modo, cuando la base 100 y la pieza delantera 110 se ensamblan, o no forman mas que una unica pieza 10, un resorte, dispuesto en la base (100, 10), puede actuar sobre la primera superficie 14, de manera que ajuste la distancia entre esta superficie y la segunda superficie 42.
La pieza delantera 110 esta atravesada por unos canales 125 que desembocan en la segunda superficie 42.
En este modo de realizacion, como en los otros descritos en la presente solicitud, la segunda superficie 42 puede incluir, ademas de las boquillas de los canales fluidicos, unos medios electricos, y/u opticos y/o termicos, adecuados para situarse en contacto con unos medios analogos dispuestos en la tarjeta microfluidica 300 cuando esta ultima se conecta al dispositivo, y esto cualquiera que sea el modo de realizacion considerado. Por medio optico, se entiende por ejemplo una fibra optica, y/o una ventana optica, y/o un captador optico, y/o una fuente de luz. Por medio termico se entiende por ejemplo un contacto termico. Por medio electrico, se entiende por ejemplo un contacto electrico.
Por ejemplo, pueden realizarse una o varias aberturas 126 en la o las piezas 20 y/o 40, para dejar pasar al menos un elemento tal como un cable o un conducto, con el fin de ponerle(s) en contacto con una de las superficies de la tarjeta microfluidica 300. Por ejemplo, la abertura 126 practicada en las paredes 20 y 40 para permitir el paso de uno o de varios cables electricos y/o una o varias fibras opticas, para uno o varios dispositivos de medida por contacto tal como una sonda de superficie. Puede realizarse igualmente una o varias aberturas 126 en los modos de realizacion ya expuestos anteriormente.
En las realizaciones anteriores, el angulo a (vease la figura 3) formado por la primera superficie 14 y la superficie inclinada 18 es igual a 270°, lo que define una arista 19 que forma un eje de rotacion para la tarjeta. Pero, de manera mas general, el angulo a formado por la primera superficie 14 y la superficie inclinada 18 puede ser superior a 180°, comprendido entre 180° y 270°, por ejemplo igual a 225°. La inclinacion de la superficie inclinada 18 puede permitir una colocacion mas facil de la tarjeta en la zona de insercion 50, y una retirada mas facil de esta misma tarjeta de esta zona 50, sirviendo entonces esta superficie inclinada 18 de guia o de soporte a la tarjeta 300 durante las etapas de su conexion al dispositivo o de su desconexion del dispositivo. La primera superficie 14 y la superficie de fondo 22 pueden realizarse directamente mediante una superficie inclinada 18 o por medio de varias superficies inclinadas 18.
Unas variantes de los dispositivos anteriores pueden incluir uno o varios medios de sujecion 60 dispuestos sobre una o en una o varias paredes perpendiculares a la primera superficie 14 del dispositivo y enfrente de una superficie de la tarjeta microfluidica 300.
Como variante de las realizaciones presentadas anteriormente, los medios de sujecion 60 pueden incluir un iman que pueda producir una fuerza a distancia de tipo electromagnetico o unos medios de tipo elastico para la aplicacion de una fuerza de contacto sobre una de las caras de la tarjeta 300. Estos medios de tipo elastico son por ejemplo de un material elastomerico, fijado sobre o en la superficie de la pared. La tarjeta microfluidica puede mantenerse asi apoyada contra la primera superficie 14 mediante uno o varios medios de sujecion 60 dispuestos sobre una de las paredes del dispositivo y en particular sobre o en la proximidad de la pared posterior 30. La tarjeta puede mantenerse en el plano [O; T; j] mediante uno o varios medios de sujecion 60 colocados sobre al menos una de las paredes anteriores.
Segun otra variante de los dispositivos anteriores pueden colocarse una o unas juntas, que aseguran la estanquidad entre los canales 44, presentes en la segunda superficie 42, y los canales 302, presentes en la cara de conexion 306 de la tarjeta microfluidica 300, a nivel de esta cara 306.
Cualquiera que sea el modo de realizacion, un dispositivo segun la invencion puede incluir unos medios de regulacion termica que permitan calentar o refrigerar la tarjeta microfluidica apoyada contra la primera superficie 14 del dispositivo. La temperatura en la superficie y/o en la tarjeta 300 puede controlarse de ese modo, por ejemplo por un operario o automata. Dichos medios de regulacion pueden colocarse cerca de la superficie 14 en la base 2. Estos medios pueden utilizar el efecto Peltier, y/o incluir uno o varias resistencias electricas, y/o una o varias fuentes de calor infrarrojo o cualesquiera otros medios que permitan controlar la temperatura de la tarjeta 300 localmente o globalmente por contacto o no.
En un modo de realizacion particular, la base 10, las paredes 20, 30 y 40 pueden ser total o parcialmente transparentes y/o incluir unas aberturas pasantes con el fin de permitir unos analisis opticos u otros de la tarjeta 300 conectada al dispositivo, por reflexion o transmision de radiaciones electromagneticas, cuyas longitudes de onda pertenecen preferentemente al campo del visible o del infrarrojo.
Segun otro modo de realizacion, la primera superficie 14 y/o la superficie del fondo 16 pueden estar atravesadas por
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
uno o varios pasadores moviles 80 (figuras 11A y 11B). Los medios de desplazamiento 84 permiten a un pasador 80 tener un movimiento de traslacion perpendicular a la primera superficie 14 y/o a la superficie de fondo 16 de manera que ejerzan o relajen una presion localizada sobre una superficie flexible del sustrato 300. La deformacion de la superficie flexible permite encoger la seccion 88 del canal 302 presente en o sobre la superficie de la tarjeta, incluso obstruir este canal 302.
El movimiento de traslacion se controla por un operario y/o unos medios tales como un automata en interaccion con la interfaz 86.
Cuando la tarjeta 300 se conecta con el dispositivo segun la invencion, el o los canales 44 y el o los canales 302 pueden transportar un fluido destinado a un tratamiento o analisis mediante unos instrumentos de tratamiento o de analisis adecuados para conectarse al dispositivo. Dicho de otra manera, el dispositivo de interconexion segun la invencion puede servir de interfaz entre una tarjeta fluidica 300 y un instrumento de ese tipo.
Se explicara ahora un procedimiento de conexion y desconexion de una tarjeta microfluidica 300 con un dispositivo de interconexion segun la invencion.
Para conectar la tarjeta en un dispositivo de interconexion segun la invencion, el operario introduce el extremo de la tarjeta 300 en la zona de insercion 50 previamente definida, como se ve en las figuras 12A y 12B. La tarjeta 300 se introduce en este espacio segun un movimiento de traslacion de manera que la cara de conexion 306 este enfrente de la segunda superficie 42 de la pared superior 40 y la superficie lateral 314 en el extremo 312, denominado extremo delantero, de la tarjeta este en contacto con la superficie 22 de la pared 20. Dicho de otra manera, la tarjeta 300 se introduce en la zona de insercion 50 hasta que este en contacto con el tope delantero 22 y llegue a apoyarse sobre la arista 19.
El operario acompana el movimiento de basculamiento de la tarjeta, apoyada sobre la arista 19. Se hace entonces un movimiento de rotacion, que permite a la tarjeta 300 pivotar alrededor del eje 19 (como se ve en las figuras 13A y 13B) y llegar a apoyar contra la primera superficie 14, lo que permite, por efecto de palanca alrededor del eje 19, apoyar la superficie 306 de la tarjeta 300 sobre la segunda superficie 42. La tarjeta se conecta entonces al dispositivo, puede mantenerse entonces por los medios de sujecion 60 (no representados en las figuras 12A - 14B), esta posicion se ilustra en las figuras 14A y 14B. Mas precisamente, cuando la tarjeta 300 pivota alrededor de la arista 19, la cara de apoyo 308 de la tarjeta 300 llega a apoyarse contra la primera superficie 14 del dispositivo y, por efecto de palanca, la cara de conexion 306 de la tarjeta 300 se aproxima y puede apoyarse eventualmente contra la segunda superficie 42 del dispositivo (figuras 12B y 13B). El o los medios de sujecion 60 se deforman y/o se desplazan de manera que permitan a la tarjeta microfluidica tener su superficie 308 mantenida en contacto con la primera superficie 14. Se alinea entonces al menos una boquilla 304 del canal fluidico 302 de la tarjeta 300 con al menos una boquilla 45 de un canal 44, presente en la segunda superficie 42 de la pared superior 40. El movimiento de basculamiento conduce a una posicion en la que se asegura la estanquidad entre, eventualmente, los tubos 70 y/o los canales 44 y las boquillas 304. Si estan presentes unas juntas, situadas en la prolongacion, unos canales en la superficie de conexion 306 y/o en la superficie 42, su aplastamiento asegura igualmente esta estanquidad. Ademas, las juntas se preservan asi de manera optima porque se evita cualquier movimiento de cizalladura (en un plano paralelo a [O; T; j] sobre estas juntas.
La retirada del consumible o de la tarjeta microfluidica por el operario se efectua simplemente realizando los gestos anteriores en orden inverso.
Dicho de otra manera, el operario levanta la parte de la tarjeta 300 opuesta al extremo delantero 312 de manera que aleje esta ultima de la superficie 42 mediante un movimiento de rotacion alrededor del eje 19. El movimiento de rotacion se efectua hasta orientar la tarjeta 300 segun un angulo de inclinacion que permita retirarla del dispositivo de interconexion mediante simple movimiento de traslacion segun el eje de la longitud de la tarjeta 300 o mediante un
movimiento lateral segun el eje T.
En esta description, la primera superficie 14 y la segunda superficie 42 del dispositivo se disponian como se ha representado en la figura 2. La invencion cubre un dispositivo de geometria analoga, segun el que un canal fluidico 44 desembocara en la superficie 14, que se llamara entonces segunda superficie, formando la superficie 42 entonces las veces de la primera superficie (dicho de otra manera, se invierten entonces los papeles de la primera y segunda superficies). Segun una configuration de ese tipo, la cara de apoyo 308 de la tarjeta se mantendria apoyada hacia la superficie 42, con el fin de que la cara de conexion 306 se apoye contra la primera superficie 14.
Un dispositivo segun la invencion permite la conexion y la desconexion rapida, fiable y repetitiva de una tarjeta 300. Las etapas de conexion y desconexion de la tarjeta pueden realizarse sin herramientas y sin conocimiento tecnico particular. Un dispositivo de conexion segun la invencion ofrece nuevas ventajas, como por ejemplo:
- una fabrication simple y rapida,
- una utilization simple y rapida,
- una utilizacion en unos ambientes variados,
- un mantenimiento simple y economico.

Claims (13)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    45
    50
    55
    60
    65
    REIVINDICACIONES
    1. Dispositivo de interconexion de una tarjeta fluidica (300), incluyendo la tarjeta al menos un primer canal fluidico (302), que desemboca en una cara de conexion (306), siendo esta ultima paralela a una cara de apoyo (308), incluyendo dicho dispositivo de interconexion:
    • una primera superficie (14), destinada a recibir la cara de apoyo (308) de la tarjeta (300),
    • una segunda superficie (42) en la que desemboca un segundo canal fluidico (44),
    • unos medios (20, 30, 60) de sujecion de la tarjeta, destinados a mantener la cara de conexion (306) de la tarjeta (300) apoyada contra la segunda superficie (42) del dispositivo, de tal manera que el primer canal fluidico (302) este en conexion fluidica con el segundo canal fluidico (44),
    • un eje de rotacion (19),
    • caracterizado por que la tarjeta (300) puede pivotar alrededor del eje de rotacion (19) de tal manera que su cara de apoyo (308) llegue a apoyar contra la primera superficie (14) del dispositivo, siendo este eje paralelo a la segunda superficie y a la primera superficie del dispositivo, estando estas dos superficies paralelas entre si.
  2. 2. Dispositivo segun la reivindicacion anterior, los medios (60) de sujecion:
    - son adecuados para mantener la cara de apoyo (308) de la tarjeta (300) contra la primera superficie (14) del dispositivo, de tal manera que la cara de conexion (306) de la tarjeta (300) se mantenga apoyada contra la segunda superficie (42) del dispositivo;
    - y/o pueden ejercer sobre la tarjeta, posicionada sobre dicha primera superficie (14) de dicho dispositivo, al menos una fuerza que tiene una componente perpendicular a esta primera superficie (14) y, eventualmente, pueden ejercer sobre la tarjeta, posicionada sobre dicha primera superficie (14) de dicho dispositivo, al menos una fuerza que tiene una componente paralela a esta primera superficie (14);
    - y/o son extraibles con el fin de permitir la conexion o la desconexion de la tarjeta (300) al dispositivo.
  3. 3. Dispositivo de interconexion segun las reivindicaciones 1 o 2, siendo el eje de rotacion (19) una arista de dicha primera superficie (14), o estando dispuesta sobre dicha primera superficie (14).
  4. 4. Dispositivo de interconexion segun una de las reivindicaciones anteriores, en el que esta dispuesto al menos un tubo (70) en al menos un canal fluidico (44) del dispositivo.
  5. 5. Dispositivo de interconexion segun una de las reivindicaciones anteriores, en el que al menos una junta (74) esta situada en la boquilla (45) de al menos un canal fluidico (44) para permitir la circulation de al menos un fluido, sin perdida de material, entre un primer canal fluidico (302) de la tarjeta (300) y el canal fluidico (44) del dispositivo.
  6. 6. Dispositivo de interconexion segun una de las reivindicaciones anteriores, que incluye al menos dos partes (10, 20, 30, 40) desmontables y/o cuyas posiciones relativas son variables, por ejemplo en el que la position relativa de la primera superficie (14) y de la segunda superficie (42) del dispositivo son variables.
  7. 7. Dispositivo de interconexion segun una de las reivindicaciones anteriores, en el que:
    - la segunda superficie (42) no se superpone a la primera superficie (14);
    - y/o una superficie de fondo (16) es paralela a la primera superficie (14) y esta superpuesta por la segunda superficie (42).
  8. 8. Dispositivo de interconexion segun la reivindicacion anterior, en el que una superficie de fondo (16) es paralela a la primera superficie (14) y esta superpuesta por la segunda superficie (42), y en el que:
    - una pared delantera (20) y una pared posterior (30) estan unidas al dispositivo y estan separadas por una distancia D segun una extension longitudinal segun un eje (Oj), teniendo la superficie de fondo (16), segun el mismo eje (Oj), una extension longitudinal d comprendida entre D/2 y D/20;
    - y/o los extremos mas proximos a la primera superficie (14) y a la segunda superficie (42) estan separados una distancia igual o superior a 1,1 o 1,2 veces el grosor de una tarjeta (300).
  9. 9. Dispositivo de interconexion segun una de las reivindicaciones anteriores, que incluye ademas unos medios de conexion electrica y/u optica entre la tarjeta y el dispositivo y/o la regulation termica de la tarjeta.
  10. 10. Dispositivo de interconexion segun una de las reivindicaciones anteriores, que incluye al menos una superficie y/o una pared total o parcialmente transparente a una radiation electromagnetica.
  11. 11. Dispositivo de interconexion segun una de las reivindicaciones anteriores, en el que unos medios forman al menos un pasador (80), movil segun una direction sustancialmente perpendicular a la primera superficie (14), pudiendo ejercer una presion sobre la cara de apoyo (308) de una tarjeta (300) conectada a un dispositivo segun la invention.
  12. 12. Procedimiento de conexion de una tarjeta (300) que incluye al menos un primer canal fluidico (302) y una cara de
    conexion (306) paralela a una cara de apoyo (308), teniendo el canal flmdico (302) al menos una boquilla (304) sobre dicha cara de conexion (306), implementando este procedimiento un dispositivo segun una de las reivindicaciones 1 a 11, procedimiento en el que:
    5 - se inserta la tarjeta (300) en el dispositivo de interconexion de manera que su cara de apoyo (308) de la tarjeta
    se disponga hacia la primera superficie (14) del dispositivo y que su cara de conexion (306) se apoye contra la segunda superficie (42) del dispositivo,
    - la tarjeta (300) es mantenida en el dispositivo de interconexion por los medios de sujecion (60).
    10 13. Procedimiento segun la reivindicacion anterior, en el que:
    - se inserta la tarjeta (300) en un dispositivo, de manera que la cara de conexion (306) de la tarjeta (300) este sustancialmente enfrente de la segunda superficie (42), y la cara de apoyo (308) de la tarjeta (300) este en contacto con el eje (19) y sustancialmente enfrente al menos de la primera superficie (14) del dispositivo,
    15 - se pivota a continuation la tarjeta (300) alrededor de dicho eje (19), hasta que la cara de conexion (306) de la
    tarjeta (300) apoye contra la segunda superficie (42) y la cara de apoyo (308) este en contacto con la primera superficie (14) del dispositivo, siendo este eje de rotation (19), por ejemplo, una arista de dicha primera superficie (14) o este dispuesta sobre dicha primera superficie (14).
    20 14. Procedimiento de desconexion de la tarjeta (300) con un dispositivo segun la invention, en el que las etapas de al
    menos una de las reivindicaciones 12 o 13 se reproducen en el orden inverso.
  13. 15. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 12 a 14, que incluye una etapa de deformation de los medios de sujecion (60) para permitir la conexion o bien la desconexion de la tarjeta (300).
    25
ES12722754.4T 2011-04-08 2012-04-06 Dispositivo de conexión de una tarjeta microfluídica Active ES2692876T3 (es)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1153072 2011-04-08
FR1153072A FR2973720B1 (fr) 2011-04-08 2011-04-08 Dispositif de connexion d'une carte microfluidique
PCT/FR2012/050765 WO2012136943A1 (fr) 2011-04-08 2012-04-06 Dispositif de connexion d'une carte microfluidique

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2692876T3 true ES2692876T3 (es) 2018-12-05

Family

ID=46147473

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES12722754.4T Active ES2692876T3 (es) 2011-04-08 2012-04-06 Dispositivo de conexión de una tarjeta microfluídica

Country Status (7)

Country Link
US (1) US9409169B2 (es)
EP (1) EP2694214B1 (es)
JP (1) JP6084201B2 (es)
CN (1) CN103596687B (es)
ES (1) ES2692876T3 (es)
FR (1) FR2973720B1 (es)
WO (1) WO2012136943A1 (es)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2945097B1 (fr) * 2009-04-30 2011-06-03 Commissariat Energie Atomique Vanne microfluidique a usage unique.
FR3003033B1 (fr) 2013-03-07 2015-04-17 Commissariat Energie Atomique Dispositif de prelevement d'un echantillon de liquide par capillarite et procede d'analyse associe
FR3006207A1 (fr) 2013-05-30 2014-12-05 Commissariat Energie Atomique Carte fluidique comportant un canal fluidique pourvu d'une ouverture refermable par un film souple
FR3023002B1 (fr) * 2014-06-30 2017-07-21 Commissariat Energie Atomique Dispositif de chromatographie en phase gazeuse et procede de fonctionnalisation d'un tel dispositif
FR3040141B1 (fr) 2015-08-20 2020-02-14 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Carte fluidique comportant au moins une vanne fluidique
CN114540192A (zh) 2015-08-26 2022-05-27 仿真股份有限公司 灌注歧管组件
JP6953679B2 (ja) * 2016-03-30 2021-10-27 ソニーグループ株式会社 試料分取キット、試料分取装置
USD849265S1 (en) * 2017-04-21 2019-05-21 Precision Nanosystems Inc Microfluidic chip
AU2018317943B2 (en) 2017-08-17 2023-11-09 Leica Biosystems Melbourne Pty Ltd Sample processing assembly
USD878622S1 (en) * 2018-04-07 2020-03-17 Precision Nanosystems Inc. Microfluidic chip
JP7310013B2 (ja) * 2020-04-08 2023-07-18 株式会社日立ハイテク 自動分析装置
FR3149522A1 (fr) 2023-06-07 2024-12-13 Horiba Abx Sas Dispositif de maintien d’une cartouche microfluidique

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6399023B1 (en) * 1996-04-16 2002-06-04 Caliper Technologies Corp. Analytical system and method
FR2782935B3 (fr) 1998-09-08 2000-10-20 Biomerieux Sa Dispositif permettant des reactions, systeme de transfert entre dispositifs et procede de mise en oeuvre d'un tel systeme
US20030091477A1 (en) * 1999-12-22 2003-05-15 Paul Eric A. Flow-thru chip cartridge, chip holder, system & method thereof
DE10002920A1 (de) 2000-01-19 2001-07-26 Epigenomics Ag Kontaktierungsvorrichtung
FR2811403B1 (fr) 2000-07-05 2002-08-16 Commissariat Energie Atomique Raccordement d'un micro-tube a une structure
FR2821657B1 (fr) 2001-03-01 2003-09-26 Commissariat Energie Atomique Dispositif pour la connexion etanche et reversible de capillaires a un composant de micro-fluidique
JP4488704B2 (ja) 2003-08-14 2010-06-23 株式会社神戸製鋼所 マイクロ流体装置及びマイクロ流体デバイスの集積方法
FR2863626B1 (fr) 2003-12-15 2006-08-04 Commissariat Energie Atomique Procede et dispositif de division d'un echantillon biologique par effet magnetique
US20060024702A1 (en) * 2004-05-12 2006-02-02 Connolly Dennis M Device, system, and method for detecting a target molecule in a sample
JP2008046140A (ja) 2005-01-07 2008-02-28 Sekisui Chem Co Ltd カートリッジを使用する検出装置
WO2007016931A1 (en) * 2005-07-25 2007-02-15 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Chip-holder for a micro-fluidic chip
JP2007064742A (ja) * 2005-08-30 2007-03-15 Nec Corp 化学チップおよび接続装置
JP4633652B2 (ja) 2006-03-01 2011-02-16 株式会社オリンピア 基板ケースおよびその基板ケースを備える遊技機
CN201004428Y (zh) 2006-03-17 2008-01-09 苏丽芳 紧凑型指针式sf6气体密度继电器
US7678338B2 (en) 2006-04-07 2010-03-16 General Dynamics Armament And Technical Products Fluid retaining assembly and method of using the same
DE102006022511B3 (de) * 2006-05-11 2007-08-16 Fachhochschule Jena Vorrichtung zur Fassung einer planaren ein- oder mehrteiligen Mikroreaktionskammer
FR2906237B1 (fr) 2006-09-22 2008-12-19 Commissariat Energie Atomique Composants fluidiques double-face
ATE544522T1 (de) * 2006-10-25 2012-02-15 Fraunhofer Ges Forschung Chiphalter, fluidsystem und chiphaltersystem
CN101123319B (zh) 2007-08-22 2010-08-25 林荣聪 电池盖
EP2153892A1 (en) * 2008-07-23 2010-02-17 ETH Zurich Microreactor system and method for operating such microreactor system
JP4970412B2 (ja) 2008-12-10 2012-07-04 株式会社伊藤製作所 コネクタ
FR2945097B1 (fr) 2009-04-30 2011-06-03 Commissariat Energie Atomique Vanne microfluidique a usage unique.

Also Published As

Publication number Publication date
JP6084201B2 (ja) 2017-02-22
FR2973720B1 (fr) 2016-02-26
FR2973720A1 (fr) 2012-10-12
US9409169B2 (en) 2016-08-09
JP2014516307A (ja) 2014-07-10
US20140037515A1 (en) 2014-02-06
WO2012136943A1 (fr) 2012-10-11
EP2694214B1 (fr) 2018-08-01
EP2694214A1 (fr) 2014-02-12
CN103596687B (zh) 2015-04-29
WO2012136943A9 (fr) 2013-11-28
CN103596687A (zh) 2014-02-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2692876T3 (es) Dispositivo de conexión de una tarjeta microfluídica
ES2578778T3 (es) Cartucho microfluídico con placa de interfaz neumática paralela
JP7723059B2 (ja) バーチャルリアリティ手術カメラシステム
ES2272532T3 (es) Valvula.
ES2940616T3 (es) Multipuertos que tienen puertos de conexión formados en la carcasa y características de seguridad asociadas
ES2545998T3 (es) Dispensación multivial
ES2877687T3 (es) Cartucho de celda de flujo con soporte de sello flotante
ES2741893T3 (es) Puerto de vía de uso médico, línea para sangre para su empleo en un tratamiento sanguíneo extracorporal, así como dispositivo de tratamiento médico
ES2275605T3 (es) Cajita desechable con membrana de obturacion asi como activador de valvula para la misma.
ES2718982T3 (es) Dispositivo microfluídico y equipo de control para dispositivo microfluídico
ES2376598T3 (es) Conjunto de conector robusto de fibra óptica.
ES2638866T3 (es) Válvula de mariposa
ES2980218T3 (es) Dispositivo portátil de adición de muestras
ES2904567T3 (es) Acoplador para cámara endoscópica
ES2782528T3 (es) Circuito para líquido biológico que comprende una válvula de pellizco
JP2019058203A (ja) 内視鏡
CA2004570A1 (en) Apparatus for capillary electrophoresis
ES2927711T3 (es) Endoscopio con una cabeza de endoscopio y una palanca de Albarran insertable y desmontable de la cabeza de endoscopio
JP2019520108A (ja) 内視鏡用照明回路基板アセンブリ
ES2720349T3 (es) Casete de líquido con un elemento de centrado tolerante al basculamiento así como dispositivo de tratamiento de sangre
ES2905901T3 (es) Indicador de nivel de fluido basado en flotador para casete quirúrgico
ES2595248T3 (es) Reductor de presión para el suministro de medicamentos a un paciente y procedimiento de fabricación correspondiente
ES2896697T3 (es) Celda de flujo con conexión flexible
ES2424166T3 (es) Aparato para aplicar fluidos tales como adhesivo, en particular adhesivo de fusión en caliente
US12162004B2 (en) Liquid handling micro-device and liquid handling system including the same