ITTO20130264A1 - Microreattore e metodo per caricare un liquido nel microreattore - Google Patents

Microreattore e metodo per caricare un liquido nel microreattore

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ITTO20130264A1
ITTO20130264A1 IT000264A ITTO20130264A ITTO20130264A1 IT TO20130264 A1 ITTO20130264 A1 IT TO20130264A1 IT 000264 A IT000264 A IT 000264A IT TO20130264 A ITTO20130264 A IT TO20130264A IT TO20130264 A1 ITTO20130264 A1 IT TO20130264A1
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IT
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microreactor
wells
substrate
liquid
chamber
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IT000264A
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Maria Eloisa Castagna
Sabrina Conoci
Massimo Orazio Spata
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St Microelectronics Srl
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Description

DESCRIZIONE
“MICROREATTORE E METODO PER CARICARE UN LIQUIDO NEL MICROREATTOREâ€
La presente invenzione à ̈ relativa a un microreattore e a un metodo per caricare un liquido nel microreattore.
Come à ̈ noto, alcuni tipi di microreattori, come microreattori per analisi biochimiche, comprendono matrici di pozzetti che devono accogliere piccoli volumi di reagenti in forma di liquidi o gel, specialmente a base acquosa, e/o determinati volumi di campioni da analizzare. Microreattori di questo tipo rispondono, tra l’altro, alla diffusa esigenza di aumentare il livello di parallelismo nell’esecuzione di procedure di analisi, ad esempio a fini diagnostici o sperimentali. Ogni pozzetto può essere infatti predisposto con specifici reagenti e quindi diverse procedure di analisi possono essere condotte simultaneamente su uno stesso campione biologico. In un’applicazione tipica, i pozzetti sono predisposti per eseguire reazioni amplificazione di acidi nucleici, ad esempio mediante PCR (“Polymerase Chain Reaction†). Oltre alla miscela di reagenti necessari per l’amplificazione, in ciascun pozzetto vengono caricate rispettive sequenze obiettivo di nucelotidi o sonde DNA (“DNA probes†), che comprendono singoli filamenti capaci di legarsi a corrispondenti sequenze eventualmente presenti nel campione biologico. In questo modo, ciascun pozzetto può essere dedicato al riconoscimento di una specifica sequenza obiettivo (ad esempio corrispondente a uno specifico agente patogeno).
La manipolazione di piccoli volumi di campione biologico può tuttavia creare difficoltà, in particolare nel caricamento dei pozzetti. Tutti i pozzetti devono infatti ricevere una quantità sufficiente di campione biologico. Una volta che il caricamento à ̈ stato effettuato, inoltre, il contenuto di ciascun pozzetto deve essere tenuto segregato dagli altri pozzetti durante le reazioni per evitare contaminazioni che potrebbero compromettere l’esito dei processi.
Il campione biologico può essere introdotto nei pozzetti manualmente, mediante pipette. In questo caso, i microreattori sono inizialmente scoperti, per consentire l’accesso ai pozzetti, e vengono chiusi solo successivamente. Il caricamento manuale presenta evidenti limiti sia per l’impossibilità di trattare volumi molto ridotti (pochi microlitri), sia perché contaminazioni sono relativamente facili.
In altri microreattori, il campione viene caricato in un serbatoio comune e distribuito ai pozzetti tramite microcanali, in cui il fluido avanza per capillarità. In questo caso, possono essere trattati volumi di fluido molto piccoli, ma possono sorgere problemi per la formazione di bolle nei microcanali.
Quando sono implicate forze capillari, infatti, bolle d’aria possono facilmente rimanere incapsulate durante il caricamento. La geometria e l’affinità del campione con il materiale formante i microcanali possono produrre menischi altamente instabili. I bordi dei menischi possono unirsi in determinate condizioni e le bolle d’aria possono essere intrappolate all’interno del liquido. Una singola bolla d’aria può occupare una porzione relativamente ampia dei microcanali e impedire che un adeguato volume di campione raggiunga uno o più pozzetti. L’analisi può essere compromessa, in quanto rilevanti parametri di processo, quali il volume, l’equilibrio dei reagenti, la pressione e la temperatura, sono influenzati dalla presenza di bolle.
Scopo della presente invenzione à ̈ fornire un microreattore e un metodo per caricare un liquido in un microreattore che permettano di superare le limitazioni descritte.
Secondo la presente invenzione vengono forniti un microreattore e a un metodo per caricare un liquido nel microreattore.
Per una migliore comprensione dell’invenzione, ne verranno ora descritte alcune forme di realizzazione, a puro titolo di esempio non limitativo e con riferimento ai disegni allegati, nei quali:
- la figura 1 à ̈ una vista in pianta dall’alto semplificata di un microreattore in accordo a una forma di realizzazione della presente invenzione;
- la figura 2 Ã ̈ una sezione trasversale del microreattore di figura 1, presa lungo la linea II-II di figura 1;
- le figure 3 e 4 mostrano la vista di figura 2 in fasi successive durante il caricamento di un liquido;
- la figura 5 à ̈ una sezione trasversale di un microreattore in accordo a una diversa forma di realizzazione dell’invenzione;
- la figura 6 à ̈ una vista in pianta dall’alto semplificata di un microreattore in accordo a un’ulteriore forma di realizzazione della presente invenzione;
- la figura 7 Ã ̈ una sezione trasversale del microreattore di figura 6, presa lungo la linea VII-VII di figura 6;
- la figura 8 Ã ̈ uno schema a blocchi semplificato di una cartuccia analisi biochimiche incorporante un microreattore in accordo a una forma di realizzazione della presente invenzione; e
- la figura 9 à ̈ uno schema a blocchi semplificato di un’apparecchiatura di analisi che utilizza la cartuccia di figura 8.
Nelle figure 1 e 2 un microreattore in accordo a una forma di realizzazione della presente invenzione à ̈ indicato nel suo complesso con il numero di riferimento 1. Il microreattore 1 può essere ad esempio del tipo utilizzato per analisi biochimiche, in particolare per reazioni di amplificazione di acidi nucleici e individuazione di specifiche sequenze obiettivo. Si intende tuttavia che l’invenzione non à ̈ circoscritta a questo tipo di applicazione e può essere vantaggiosamente sfruttata per realizzare microreattori di qualsiasi genere.
Il microreattore 1 comprende un substrato 2 semiconduttore, ad esempio silicio monocristallino drogato, e un cappuccio 3 unito a una faccia superiore 2a del substrato 2 mediante uno strato di incollaggio (“bonding†) 4. Per “faccia superiore†si intende qui e nel seguito una faccia del substrato 2 destinata in uso a essere rivolta verso l’alto, in particolare per evitare la fuoriuscita di fluido caricato nel microreattore 1 per essere elaborato. Il substrato 2 contiene una pluralità di pozzetti 5, disposti a matrice e separati gli uni dagli altri da pareti 6. La sommità delle pareti 6 (ossia in pratica la faccia superiore 2a del substrato 2) e il fondo dei pozzetti 5 sono ricoperti da regioni dielettriche 7, mentre facce verticali delle pareti 6 sono esposte.
I pozzetti 5 possono essere ad esempio di forma rettangolare o circolare. In una forma di realizzazione, i pozzetti 5 hanno dimensioni tali per cui la tensione superficiale del fluido da caricare nel microreattore 1, in particolare la tensione superficiale dell’acqua per i campioni di fluidi biologici, à ̈ sufficiente a impedire il riempimento spontaneo dei pozzetti 5 stessi. Ad esempio, i pozzetti 5 hanno sezione trasversale quadrata di circa 800 µm di lato e sono profondi circa 400 µm.
Il substrato 2 Ã ̈ inoltre provvisto di un primo elettrodo di polarizzazione 8 che, in una forma di realizzazione, Ã ̈ realizzato su una faccia inferiore 2b.
Il cappuccio 3 à ̈ unito alla faccia superiore 2a del substrato 2 ed à ̈ disposto a copertura dei pozzetti 5. Internamente, il cappuccio 3 presenta una cavità che definisce una camera 10 insieme al substrato 2. Più in dettaglio, la camera 10 si estende sopra alla matrice dei pozzetti 5 ed à ̈ accessibile dall’esterno attraverso un’apertura di ingresso 11 per caricare un fluido da elaborare, ad esempio un campione biologico. La camera 10 à ̈ conformata in modo che il fluido introdotto attraverso l’apertura di ingresso 11 si distribuisca sopra tutti i pozzetti 5. In alcune forme di realizzazione, il volume della camera 10 à ̈ inferiore o sostanzialmente pari alla somma dei volumi di tutti i pozzetti 5 (ad esempio 20 µl).
Il cappuccio 3 presenta inoltre aperture di polarizzazione 12 conformate in modo da consentire l’introduzione di uno o più secondi elettrodi 13 ad ago all’interno della camera 10, evitando al contempo la fuoriuscita del fluido. A questo scopo, le aperture di polarizzazione 12 hanno sezione trasversale di dimensione tale da impedire la risalita spontanea del fluido per capillarità. Ad esempio, la sezione trasversale delle aperture di polarizzazione 12 ha dimensioni inferiori alle dimensioni dei pozzetti 5. Le aperture 12 permettono inoltre la fuoriuscita dell’aria presente nella camera 10 durante l’introduzione di liquido nella camera 10 stessa.
In una forma di realizzazione, le aperture di polarizzazione 12 sono disposte in posizioni corrispondenti a pareti 6 o incroci fra pareti 6 che delimitano pozzetti adiacenti.
Il microreattore 1 sfrutta il fenomeno dell’electrowetting.
Quando un volume di liquido 14, un campione biologico nell’esempio descritto, viene caricato nel microreattore 1 attraverso l’apertura di ingresso 11, la camera 10 viene riempita. Tuttavia, il liquido 14 non riesce a penetrare nei pozzetti 5 per effetto della tensione superficiale e delle dimensioni dei pozzetti 5 stessi.
Attraverso le aperture di polarizzazione 12, uno o più secondi elettrodi 13 vengono quindi portati a contatto con il liquido 14 all’interno della camera 10. Utilizzando una sorgente di alimentazione elettrica 15, il primo elettrodo di polarizzazione 8 e i secondi elettrodi di polarizzazione 13, viene applicata una tensione di polarizzazione VBfra il substrato 2 e il liquido 14. In pratica, l’intero substrato 2 funge da elettrodo di polarizzazione. Il liquido 14 e il substrato 2 sono inizialmente isolati sia dalle regioni dielettriche 7 che si trovano alla sommità delle pareti 6, sia dall’aria contenuta nei pozzetti 5. In generale, in una condizione in cui un liquido e un elettrodo sono separati da una regione isolante e sono sottoposti a una tensione, le forze che agiscono all’interno del liquido fanno in modo che la bagnabilità aumenti. Nell’esempio descritto, in pratica, la tensione di polarizzazione VBfa sì che la tensione superficiale del liquido 14 sia vinta e si determini una rottura della continuità. Si osservato che la disposizione dei secondi elettrodi 13 sopra a pareti 6 o incroci fra pareti 6 facilita la rottura del volume di liquido 14.
Il liquido 14 inizia così a penetrare nei pozzetti 5, di cui viene innescato il riempimento, come mostrato in figura 3. Quando il liquido 14 entra in contatto con le facce esposte delle pareti 6, le sue condizioni si modificano perché l’isolamento elettrico dal substrato 2 viene localmente a mancare. Tuttavia, la porzione di liquido 14 interna ai pozzetti 5 à ̈ soggetta a forze capillari che iniziano a prevalere.
Una volta che la tensione superficiale del liquido 14 à ̈ stata vinta, i pozzetti 5 si riempiono per effetto delle forze capillari. In questo modo, il volume di liquido iniziale si divide in una pluralità di gocce 14’ che occupano rispettivo pozzetti 5 e sono separate le une dalle altre, come mostrato in figura 4.
Le forze capillari vengono sfruttate solo per completare il riempimento dei pozzetti e non c’à ̈ rischio che si formino bolle nel liquido.
Una volta che il liquido 14 Ã ̈ stato distribuito nei pozzetti 15, la sorgente di alimentazione elettrica 15 viene spenta o scollegata dal microreattore 1 per rimuovere la tensione di polarizzazione VBed evitare spreco di energia.
Inoltre, la camera 10 può essere riempita con olio per impedire l’evaporazione del liquido 14 durante le reazioni, che possono comprendere cicli termici, come nell’esempio dell’amplificazione di acidi nucleici mediante PCR. Le aperture 11, 12 possono infine essere sigillate, ad esempio con cera, prima di eseguire le reazioni previste per il microreattore 1.
Il microreattore descritto permette vantaggiosamente di manipolare volumi di liquido estremamente ridotti (pochi microlitri o anche frazioni di microlitri) e di introdurre il liquido nei pozzetti dalla camera senza necessità di parti meccaniche ed evitando il rischio della formazione di bolle.
Secondo la forma di realizzazione illustrata in figura 5, un microreattore 100 comprende un substrato 102 si materiale semiconduttore, in cui sono realizzati pozzetti 105, e un cappuccio 103, unito al substrato 102 mediante uno strato di incollaggio 104 e avente una cavità che definisce una camera 110 sopra i pozzetti 105. Regioni dielettriche 107 ricoprono il fondo dei pozzetti 105 e la sommità di pareti 106 che separano i pozzetti gli uni dagli altri, mentre superfici laterali delle pareti 106 sono esposte. Il substrato 102 à ̈ provvisto di primo elettrodo di polarizzazione 108 su una faccia opposta ai pozzetti 105.
Il cappuccio 103 ha un’apertura di ingresso 111 per l’introduzione di un liquido 114 e aperture di sfiato (non mostrate) per consentire la fuoriuscita dell’aria dalla camera 110. Il cappuccio 103 à ̈ inoltre provvisto di un secondo elettrodo di polarizzazione 113 che si estende lungo pareti laterali della cavità definente la camera 110, fino a un margine adiacente al substrato 102. In questo modo, il secondo elettrodo di polarizzazione 113 à ̈ in contatto con un liquido introdotto nella camera 110 anche quando il liquido penetra nei pozzetti 105 e il livello inizia a diminuire. Il substrato 102 definisce un secondo elettrodo che permette di far penetrare il liquido nei pozzetti 105 per electrowetting.
Le figure 6 e 7 illustrano un’ulteriore forma di realizzazione dell’invenzione. In questo caso, un microreattore 200 comprende un substrato 202 di materiale semiconduttore e un cappuccio 203 unito al substrato 202 mediante uno strato di incollaggio 204.
Nel substrato 202 sono realizzati pozzetti 205 disposti a matrice e separati da pareti 206. Un primo strato dielettrico 207a e un secondo strato dielettrico 207b, ad esempio di ossido di silicio, ricoprono la superficie laterale e la sommità delle pareti 206, così come il fondo dei pozzetti 205.
Primi elettrodi di polarizzazione 208a, 208b si trovano rispettivamente sul fondo dei pozzetti 205 e su una faccia del substrato 202 opposta ai pozzetti 205. I primi elettrodi di polarizzazione 208a sono alloggiati in aperture del primo strato di dielettrico 207a e sono quindi in contatto elettrico con il substrato 202. Il secondo strato dielettrico 207b ricopre i primi elettrodi di polarizzazione 208a.
Un secondo elettrodo di polarizzazione 213, in forma di una griglia di materiale conduttore, ad esempio rame o alluminio, à ̈ incorporato fra il primo strato di dielettrico 207a e il secondo strato dielettrico 207b e si estende sulla sommità delle pareti 206 che dividono i pozzetti 205 gli uni dagli altri. Porzioni del secondo elettrodo di polarizzazione 213 circondano quindi ciascun pozzetto 205. I primi elettrodi di polarizzazione 208a, 208b e il secondo elettrodo di polarizzazione 213 sono quindi elettricamente isolati gli uni dagli altri.
Il cappuccio 203 presenta una cavità che definisce una camera 210 sopra i pozzetti 205. Il cappuccio 203 ha inoltre un’apertura di ingresso 211 per consentire di introdurre un liquido 214 all’interno della camera 210 e aperture di sfiato 212 per consentire la fuoriuscita dell’aria dalla camera 210.
Una sorgente di alimentazione elettrica 215 permette di applicare una tensione di polarizzazione VBfra i primi elettrodi 208a, 208b e il secondo elettrodo 213.
Il campo elettrico che si instaura nel liquido 214 per effetto della tensione di polarizzazione VBfra i primi elettrodi 208a, 208b e il secondo elettrodo 213 modifica l’angolo di contatto con la superficie del secondo strato dielettrico 207b, con cui il liquido 214 à ̈ a contatto, modificando la bagnabilità. Vinta la tensione superficiale, il liquido 214 penetra nei pozzetti 205 e si distribuisce frazionandosi.
Con riferimento alla figura 8, una cartuccia 300 per analisi biochimiche, in particolare analisi di acidi nucleici, comprende un supporto 301, ad esempio una scheda a circuiti stampati, che alloggia una struttura di preparazione campione (“sample preparation†) 302 e un microreattore in accordo a una forma di realizzazione dell’invenzione. Nell’esempio di figura 8, in particolare, il supporto 301 alloggia il microreattore 200 descritto in precedenza con riferimento alle figure 6 e 7. Inoltre, la cartuccia 300 comprende un riscaldatore 303 e un sensore di temperatura 305, disposti sul supporto 301 e termicamente accoppiati al microreattore 200. Un’interfaccia 306 consente la connessione elettrica degli elettrodi di polarizzazione 208a, 208b, 213, del riscaldatore 303 e del sensore di temperatura 305 con un’apparecchiatura di analisi esterna. In una forma di realizzazione, il supporto 301 à ̈ una piastrina semiconduttrice e definisce il substrato in cui sono realizzati i pozzetti del microreattore 200.
La struttura di preparazione campione comprende una camera di lisi 310, un biofiltro 311, una camera di eluizione 312, una camera di scarico (“waste chamber†) 313 e un azionamento microfluidico 315, ad esempio includente una micropompa e valvole microfluidiche e qui non descritto in dettaglio.
La camera di lisi 310 contiene reagenti che permettono di effettuare una preparazione preliminare del campione biologico. In particolare, nella camera di lisi le cellule nucleate presenti nel campione biologico da analizzare vengono rotte e vengono estratti i filamenti di DNA dei nuclei. La camera di lisi 310 à ̈ fluidicamente collegata al biofiltro 311 e alla camera di scarico 313. Una volta che il campione à ̈ stato preparato, l’azionamento microfluidico 315 sposta il campione stesso alla camera di scarico 313 attraverso il biofiltro 311. Il biofiltro 311 comprende una camera avente una superficie in ossido di silicio, a cui i filamenti di DNA estratti dalle cellule rimangono ancorati nel transito verso la camera di scarico 313. Il restante materiale, invece, non viene trattenuto e viene raccolto nella camera di scarico 313. La camera di eluizione 312 contiene soluzioni note per il lavaggio del biofiltro 311, che permettono di rilasciare l’ancoraggio dei filamenti di DNA alla superficie di ossido di silicio. La soluzione viene spostata dall’azionamento microfluidico 315 dalla camera di eluizione 312 verso il microreattore 301 attraverso il biofiltro 311. I filamenti di DNA vengono così liberati e trasferiti in soluzione al microreattore 200, i cui pozzetti 205 (qui non mostrati) contengono rispettive combinazioni di reagenti per il riconoscimento di specifiche sequenze di nucleotidi. In particolare, il pozzetti 205 possono contenere rispettive specifiche sequenze obiettivo di nucelotidi o sonde DNA capaci di legarsi a sequenze complementari eventualmente presenti nel campione.
Per l’esecuzione di un procedimento di analisi, la cartuccia 300 viene inserita in un’apparecchiatura di analisi 350, illustrata in figura 9. L’apparecchiatura di analisi 350 comprende un'unità di elaborazione 351, un dispositivo lettore 352, configurato per ricevere la cartuccia 300, un alimentatore (power supply) 353 e un’unità di raffreddamento 354, entrambe controllate dall'unità di elaborazione 352. L’unità di raffreddamento 354 può comprendere, ad esempio, un modulo Peltier o una ventola ed à ̈ termicamente accoppiata al microreattore 200 (non mostrato in figura 9) della cartuccia 300 caricata nel dispositivo lettore 352.
L’unità di elaborazione 351 à ̈ configurata per controllare gli elettrodi 208a, 208b, 213 (non mostrati) in modo da far penetrare un campione nei pozzetti 205 dalla camera 210 (non mostrati).
Il riscaldatore 303 e il sensore di temperatura 305 (non mostrati) della cartuccia 300 sono rispettivamente accoppiati all’alimentatore 353 e all’unità di elaborazione 351 attraverso l’interfaccia 306 (non mostrata). L’unità di elaborazione 351 controlla il riscaldatore 303 e l’unità di raffreddamento 354 sulla base della temperatura rilevata dal sensore di temperatura 305, in modo da sottoporre il microreattore 200 e le soluzioni in esso contenute a una pluralità di cicli termici in accordo a un profilo di temperatura programmato. I cicli termici, in una forma di realizzazione, permettono di eseguire reazioni di amplificazione del DNA, in particolare secondo un protocollo di PCR (Polymerase Chain Reaction).
Il dispositivo lettore 352, ad esempio di tipo ottico, à ̈ configurato per rilevare la presenza di sequenze obiettivo di nucleotidi in base alle proprietà dei risultati di reazione presenti nei pozzetti del microreattore 200.
Risulta infine evidente che al microreattore e al metodo descritti possono essere apportate modifiche e varianti, senza uscire dall’ambito della presente invenzione, come definito nelle rivendicazioni allegate.

Claims (20)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Microreattore comprendente: un substrato (2; 102; 202) di materiale semiconduttore; una pluralità di pozzetti (5; 105; 205) separati da pareti (6; 106; 206) nel substrato (2; 102; 202); una struttura dielettrica (7; 107; 207a, 207b) ricoprente almeno la sommità delle pareti (6; 106; 206); un cappuccio (3; 103; 203), unito al substrato (2; 102; 202) e definente una camera (10; 110; 210) sopra i pozzetti (5; 105; 205); una struttura di polarizzazione (2, 8, 13; 102, 108, 113; 202, 208a, 208b, 213), configurata per stabilire una tensione (VB) fra il substrato (2; 102; 202) e un liquido (14; 14; 214) nella camera (10; 110; 210).
  2. 2. Microreattore secondo la rivendicazione 1, in cui: il cappuccio (3; 103; 203) presenta un’apertura di ingresso (11; 111; 211) per l’introduzione del liquido (14; 14; 214) nella camera (10; 110; 210); i pozzetti (5; 105; 205) hanno dimensioni tali da impedire l’ingresso spontaneo del liquido (14; 14; 214); la struttura di polarizzazione (2, 8, 13; 102, 108, 113; 202, 208a, 208b, 213) à ̈ configurata per stabilire la tensione (VB) fra il substrato (2; 102; 202) e il liquido (14; 14; 214) nella camera (10; 110; 210) in modo da innescare l’ingresso del liquido (14; 14; 214) nei pozzetti (5; 105; 205) dalla camera (10; 110; 210) per electrowetting.
  3. 3. Microreattore secondo la rivendicazione 2, in cui i pozzetti (5; 105; 205) hanno dimensioni tali da impedire l’ingresso spontaneo del liquido (14; 14; 214) quando il liquido (14; 14; 214) à ̈ a base acquosa.
  4. 4. Microreattore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la struttura di polarizzazione (2, 8, 13; 102, 108, 113; 202, 208a, 208b, 213) comprende il substrato (2; 102; 202).
  5. 5. Microreattore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la struttura di polarizzazione (2, 8, 13; 102, 108, 113; 202, 208a, 208b, 213) comprende un primo elettrodo (8; 108; 208b) collegato al substrato (2; 102; 202).
  6. 6. Microreattore secondo la rivendicazione 5, in cui la struttura di polarizzazione (2, 8, 13) comprende secondi elettrodi (13) ad ago e il cappuccio (3) presenta aperture di polarizzazione (12) per l’introduzione dei secondi elettrodi (13) nella camera (10).
  7. 7. Microreattore secondo la rivendicazione 6, in cui le aperture di polarizzazione (12) sono disposte in posizioni corrispondenti a pareti (6) o incroci fra pareti (6) che delimitano pozzetti (5) adiacenti.
  8. 8. Microreattore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 5, in cui la struttura di polarizzazione (102, 108, 113) comprende un secondo elettrodo (113) che si estende lungo pareti laterali della camera (110).
  9. 9. Microreattore secondo la rivendicazione 8, in cui il secondo elettrodo (113) si estende fino a un margine adiacente al substrato (102).
  10. 10. Microreattore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui superfici laterali delle pareti (6; 106) sono esposte.
  11. 11. Microreattore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 5, in cui la struttura di polarizzazione (202, 208a, 208b, 213) comprende ulteriori primi elettrodi (208a) collegati al substrato (202) e disposti sul fondo di rispettivi pozzetti (205).
  12. 12. Microreattore secondo la rivendicazione 11, in cui la struttura di polarizzazione (202, 208a, 208b, 213) comprende un secondo elettrodo (213) che si estende sulla sommità delle pareti (206) ed à ̈ isolato dal substrato (202).
  13. 13. Microreattore secondo la rivendicazione 12, in cui il secondo elettrodo (213) à ̈ in forma di una griglia di materiale conduttore ed à ̈ configurato in modo che quindi ciascun pozzetto (205) à ̈ circondato da porzioni del secondo elettrodo (213).
  14. 14. Microreattore secondo la rivendicazione 12 o 13, in cui il secondo elettrodo (213) Ã ̈ incorporato nella struttura dielettrica (207a, 207b).
  15. 15. Microreattore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 11 a 14, in cui la struttura dielettrica (207a, 207b) ricopre superfici laterali e la sommità delle pareti (206) e il fondo dei pozzetti (205).
  16. 16. Microreattore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la struttura di polarizzazione comprende una sorgente di alimentazione elettrica (15).
  17. 17. Cartuccia microfluidica comprendente un supporto (301) e un microreattore (200) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti sul supporto (301).
  18. 18. Cartuccia secondo la rivendicazione 17, comprendente: un circuito microfluidico (310, 311, 312, 313, 315) fluidicamente accoppiato al microreattore (200); un riscaldatore (303) e un sensore di temperatura (305), disposti sul supporto (301) e termicamente accoppiati al microreattore (200); e un’interfaccia (306) per la connessione elettrica del riscaldatore (303) e del sensore di temperatura (305) con un’apparecchiatura di analisi.
  19. 19. Apparecchiatura di analisi comprendente: un dispositivo lettore (352); una cartuccia (300) secondo la rivendicazione 17 o 18 nel dispositivo lettore (352); un liquido (214) nella camera (210) del microreattore (200) della cartuccia (300); e un'unità di elaborazione (351), configurata per controllare la struttura di polarizzazione (202, 208a, 208b, 213) del microreattore (200) della cartuccia (300) in modo da far penetrare un campione nei pozzetti (205) dalla camera (210) per electrowetting.
  20. 20. Metodo per caricare un liquido in un microreattore avente un substrato (2; 102; 202) di materiale semiconduttore, una pluralità di pozzetti (5; 105; 205) separati da pareti (6; 106; 206) nel substrato (2; 102; 202), una struttura dielettrica (7; 107; 207a, 207b) ricoprente almeno la sommità delle pareti (6; 106; 206) e un cappuccio (3; 103; 203), unito al substrato (2; 102; 202) e definente una camera (10; 110; 210) sopra i pozzetti (5; 105; 205); il metodo comprendendo: introdurre un liquido (14; 114; 214) nella camera (10; 110; 210); isolare il liquido (14; 114; 214) dal substrato (2; 102; 202) mediante la struttura dielettrica (7; 107; 207a, 207b) e aria nei pozzetti (5; 105; 205); e applicare una tensione (VB) fra il substrato (2; 102; 202) e il liquido (14; 114; 214).
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