薄膜生物閥裝置和其控制設備的制作方法

專利名稱：薄膜生物閥裝置和其控制設備的制作方法
技術領域：
本發明構思涉及對用于診斷和/或檢測被包括在液體中的少量生物材料的化驗 裝置中的液體的流動和/或數量的控制。更具體地講，本發明構思涉及一種用于控制液體的流動和/或數量的薄膜生物閥 裝置及用于控制所述薄膜生物閥裝置的設備。所述薄膜生物閥裝置包括通道孔，通過不同 的方法關閉或打開所述通道孔。例如，薄膜生物閥裝置的主體包括磁閥，由于在通道孔上 方布置的固定的頂部永久磁體與在通道孔的下方布置的可移動的永久磁體之間形成的磁 力而移動，因此，當磁閥沿順時針或逆時針方向移動時，所述通道孔被打開或關閉。在另一示例中，薄膜生物閥裝置的主體包括磁閥，由于在通道孔上方布置的固定 的頂部永久磁體與在主體的下方布置的可移動的永久磁體之間形成的磁力，使所述磁閥沿 徑向來回移動以打開或關閉通道孔。在另一示例中，薄膜生物閥裝置的主體包括磁閥和由鐵磁材料形成的中間基底， 其中，由于磁閥與中間基底之間的吸引力，通道孔被關閉，然后，由于在通道孔下方布置的 可移動的永久磁體與磁閥之間形成的磁力，使磁閥沿順時針或逆時針方向移動，從而打開 或關閉所述通道孔。在另一示例中，薄膜生物閥裝置的主體包括磁閥和由鐵磁材料形成的中間基底， 其中，由于磁閥與中間基底之間的吸引力，通道孔被關閉，然后，由于在通道孔下方布置的 可移動的永久磁體與磁閥之間形成的磁力，使磁閥沿徑向來回移動，從而打開或關閉所述 通道孑L。在另一示例中，薄膜生物閥裝置的主體包括磁閥和由鐵磁材料形成的中間基底， 其中，由于磁閥與中間基底之間的吸引力，通道孔被關閉，并由于在通道孔下方布置的可移 動的永久磁體與磁閥之間形成的磁力，通道孔被打開。根據本發明構思的實施例的薄膜生物閥裝置和用于控制所述薄膜生物閥裝置的 設備被用在用于診斷和/或檢測流體中的少量生物材料的薄膜裝置中。所述薄膜裝置的示 例包括芯片實驗室、蛋白質芯片和DNA芯片。此外，根據本發明構思的實施例的薄膜生物 閥裝置和用于控制所述薄膜生物閥裝置的設備通過修改傳統的盤(例如，CD-ROM或DVD)可 構成微閥門設備，所述微閥門設備用于打開或關閉在薄膜主體中形成的通道孔。
背景技術：
對于多數用于檢測少量樣品的臨床診斷化驗裝置，為提高效率和經濟效率，已開 發出多種的樣品準備和自動試劑添加裝置，并且具有并行或串行結構的裝置能夠化驗多個 試驗樣品。通常，這樣的自動試劑準備裝置和自動化驗裝置被集成在單個薄膜裝置中。這 樣的用于臨床試驗的薄膜裝置被用來在一小時內通過使用少量的樣品和試劑自動地或手 動地進行上百種化驗。用于臨床試驗的薄膜裝置必須包括用于自動地裝載樣品和/或試劑 (例如，酶或緩沖溶液)的閥門。然而，設計閥門是復雜的，因此形成包括這樣的閥門的薄膜 是困難的。因此，為克服這些問題，需要開發適合薄膜的簡單閥門。
通過使用12cm的聚碳酸脂基底、反射金屬層和保護漆涂層的方法來形成標準光 盤。在IS09660工業標準中描述了 DVD、⑶和⑶-ROM的格式。所述聚碳酸脂基底可由具有 光學性能的透明聚碳酸脂形成。部分聚碳酸脂基底構成DVD或CD的數據層，并且數據按照 通過在注射成型過程中使用壓模(stamper)雕刻形成的一系列凹坑的形式被存儲在數據 層。通常來說，壓模母片(stamper master)由玻璃形成。聚碳酸脂基底可被修改為用于診 斷和檢測流體中的少量材料的薄膜化驗裝置(例如，生物盤)。在這種情況下，在注射成型 過程中，在盤的表面上，形成液體流過的通道和緩沖溶液將被容納于其中的室來代替凹坑。 因此，薄膜閥需要能夠平穩地控制流過在薄膜化驗裝置中形成的通道的液體的流動和/或 數量。在下文中，將通過修改傳統盤(例如，⑶-ROM或DVD)而形成的用于診斷和檢測流 體中的少量生物材料的生物芯片(例如，芯片實驗室、蛋白質芯片或DNA芯片)和薄膜閥集 成在一起的盤以及通過集成薄膜閥而用于執行診斷和檢測流體中的少量生物材料的生物 和化學過程的盤將被稱為“生物盤”或“薄膜生物閥裝置”。已開發出通過使用經過盤的入口裝載的樣本的離心力來化驗液體的裝置。此外， 已開發出通過離心力而將通過盤的入口裝載的樣本移動到通道和室分離樣本的裝置。然 而，對于這些裝置，難以制造具有薄膜結構的閥門，因此不能精確地控制液體量。通常來說，公知的使用電磁體的閥門通過使用由于磁力而移動的氣缸或活塞來打 開或關閉通道。然而，為獲得足夠的磁力來移動氣缸或活塞，需要合適大小的鐵氧體磁芯以 及繞于其上的多個線圈，并且當閥門開關來移動氣缸和活塞時，還可能需要大量的電流。因 此，由于電磁體的大小，這些使用電磁體的閥門不能被制造成具有薄膜結構。此外，由于高 功率消耗產生熱量，液體的獨特屬性可能被改變，這對于診斷和/或檢測流體中的少量材 料來說是個問題。這些使用電磁體的閥門是公知的。為克服這些問題，本發明構思的實施 例使用磁閥和可移動的永久磁體來代替電磁體打開或關閉通道孔。因此，在這種情況下，不 需要用于產生磁力的電流因此不會產生熱量，從而液體的獨特屬性不會被改變。根據本發明構思的實施例的薄膜生物閥裝置能夠形成超薄膜閥門并能夠將多個 閥門集成在一個單元區域。因此，根據本發明構思的實施例的薄膜生物閥裝置可構成用于 診斷和/或檢測被包括在液體中的少量的材料的薄膜裝置(例如，芯片實驗室或DNA芯片) 的閥門結構。例如，根據本發明構思的實施例的薄膜生物閥裝置可構成用于打開和關閉薄 膜主體中通過修改傳統盤(例如，CD-ROM或DVD)形成的通道孔或控制液體量的微閥門設 備。

發明內容
技術問題本發明構思提供了一種薄膜生物閥裝置及控制該薄膜生物閥裝置的設備。所述薄 膜生物閥裝置僅使用產生磁力的永久磁體來打開或關閉通道孔，而不會產生熱量。在所述 薄膜生物閥裝置中，布置磁閥來打開或關閉通道孔，所述磁閥由于在通道孔上方布置的固 定的頂部永久磁體或由鐵磁材料形成的中間基底與在主體下方布置的可移動的永久磁體 之間的磁力而移動。技術方案
根據本發明構思的一方面，提供了一種薄膜生物閥裝置，在所述薄膜生物閥裝置 中，在主體中的相鄰的室之間形成通道和通道孔，在通道孔上方固定并布置頂部永久磁體， 在主體的下方布置可移動的永久磁體，同時相對于通道孔布置磁閥，其中，由于頂部永久磁 體和磁閥之間的吸引力，通道孔被關閉，然后，所述磁閥根據磁閥與可移動的永久磁體之間 的吸引力以及主體的旋轉方向沿順時針或逆時針方向移動，從而打開或關閉通道孔。根據本發明構思的另一方面，提供了一種薄膜生物閥裝置，在所述薄膜生物閥裝 置中，在一個主體中的相鄰的室之間形成通道和通道孔，在通道孔上方固定并布置頂部永 久磁體，在主體的下方布置可移動的永久磁體，同時相對于通道孔布置磁閥，其中，由于頂 部永久磁體與磁閥之間的吸引力，通道孔被關閉，然后，可移動的永久磁體被空間定位以產 生磁閥與可移動的永久磁體之間的吸引力，從而，磁閥沿徑向來回移動來打開或關閉通道 孔。根據本發明構思的另一方面，提供了一種薄膜生物閥裝置，在所述薄膜生物閥裝 置中，在一個主體中的相鄰的室之間形成通道和通道孔，由鐵磁材料形成主體的中間基底， 在主體的下方布置可移動的永久磁體，同時相對于通道孔布置磁閥，其中，由于中間基底與 磁閥之間的吸引力，通道孔被關閉，然后，可移動的永久磁體朝著通道孔的中心被空間定位 以產生磁閥與可移動的永久磁體之間的吸引力，從而打開通道孔。根據本發明構思的另一方面，提供了一種薄膜生物閥裝置，在所述薄膜生物閥裝 置中，在一個主體中的相鄰的室之間形成通道和通道孔，由鐵磁材料形成主體的中間基底， 在主體的下方布置可移動的永久磁體，同時相對于通道孔布置磁閥，其中，由于中間基底與 磁閥之間的吸引力，通道孔被關閉，然后，所述磁閥根據磁閥與可移動的永久磁體之間的吸 引力以及主體的旋轉方向沿順時針或逆時針的方向移動，從而打開或關閉通道孔。根據本發明構思的另一方面，提供了一種薄膜生物閥裝置，在所述薄膜生物閥裝 置中，在一個主體中的相鄰的室之間形成通道和通道孔，由鐵磁材料形成主體的中間基底， 在主體的下方布置可移動的永久磁體，同時相對于通道孔布置磁閥，其中，由于中間基底與 磁閥之間的吸引力，通道孔被關閉，然后，可移動的永久磁體被空間定位以產生磁閥與可移 動的永久磁體之間的吸引力，因此，磁閥沿徑向來回移動來打開或關閉通道孔。在其他實施例中，可移動的永久磁體能夠被安裝在滑塊上，并且安裝在滑塊上的 可移動的永久磁體能夠被安裝在致動器上的掃描磁體代替。根據本發明構思的另一方面，提供了一種薄膜生物閥裝置，在所述薄膜生物閥裝 置中，在一個主體中的相鄰的室之間形成通道和通道孔，由鐵磁材料形成主體的中間基底， 在主體的頂表面形成螺旋磁性圖案，在主體的頂表面之上布置致動器，在主體的下方布置 可移動的永久磁體，同時相對于通道孔布置磁閥，其中，由于中間基底與磁閥之間的吸引 力，通道孔被關閉，然后，由致動器執行沿徑向的空間定位并由可移動的永久磁體執行沿方 位角方向的空間定位以產生磁閥與可移動的永久磁體之間的吸引力，因此，磁閥沿上下方 向、順時針和/或逆時針方向、或徑向來回移動，從而打開或關閉通道孔。即，相對于磁閥的 空間定位包括徑向空間定位和方位角空間定位。所述螺旋磁性圖案可以是螺旋狀的鐵磁性圖案或是磁性圖案。所述磁閥可由鐵磁 材料或永久磁體形成。所述磁閥可涂有金屬或橡膠墊材料(例如，硅橡膠)。根據本發明構思的實施例，所述磁閥可以是薄膜圓形磁體、薄膜圓柱形磁體、薄膜四邊形磁體或球形磁體。橡膠墊材料(例如，硅橡膠)可被涂在所述薄膜生物閥裝置的表 面上。根據本發明構思的實施例，當磁閥是球形磁體時，所述通道孔可具有球形磁體的曲率。根據本發明構思的實施例，薄膜橡膠可被插入在磁閥與通道孔之間來代替用橡膠 墊材料進行涂層。在下文中，作為在通道孔被關閉時形成的關于磁閥的接觸部分，外部通道孔與內 部通道孔之間的部分被稱作通道孔接觸部分。根據本發明構思的實施例，所述通道孔接觸部分(即，在外部通道孔與內部通道 孔之間形成的關于磁閥的接觸部分)可具有圓形凹槽。當磁閥被關閉時，具有橡膠墊材料、 薄膜橡膠和圓形凹槽的涂層可防止液體的滲漏。所述形成中間基底的鐵磁材料可以是永久 磁體，或者是從由鐵、鈷、鉻、鎳及其合金組成的組中選擇的至少一種材料。中間基底的厚度 可在0. Imm到0.6mm之間的范圍。由鐵磁材料形成的中間基底還可以是涂有磁性材料的塑 料或鋁質盤。在鋁質盤上涂磁性材料的方法的示例包括用鎳鍍鋁基底并通過使用鈷、鎳或 鉻的金屬合金形成其上的磁化層。通過使用圖案掩膜圖案化，由鐵磁材料形成的中間基底 還可通過在鋁質盤上涂磁性材料和絕緣材料形成。可通過使用SiO2膜來執行用絕緣材料 進行涂層。所述用磁性材料進行涂層可提供導電圖案。形成中間基底的鐵磁材料可由導電 的金屬形成，并且所述金屬可使用掩膜圖案化來形成電路圖案。根據本發明構思的實施例，所述薄膜生物閥的中間基底可具有電路圖案。在根據本發明構思的實施例的薄膜生物閥裝置中，磁閥可由鐵磁材料、順磁材料、 半磁材料或永久磁體形成。磁閥的直徑可以是Imm至5mm的范圍，并且磁閥的厚度可在 0. Imm至0. 5mm的范圍內。所述磁閥可具有薄膜圓形的形狀、薄膜矩形的形狀或薄膜圓柱形 的形狀。在根據本發明構思的實施例的薄膜生物閥裝置中，所述室還可包括由液體流動產 生的用于釋放氣壓的通風孔，所述通風孔可被布置在與液體流動的方向相反的方向(即， 與施加離心力的方向相反的方向)。在根據本發明構思的實施例的薄膜生物閥裝置中，主體還可包括支撐槽來防止磁 閥的偏移。根據本發明構思的一方面，提供了一種薄膜生物閥裝置，所述薄膜生物閥裝置包 括至少一個室，用于容納生物和/或生化化驗和/或化學化驗所需要的流體，或在其中完 成這些化驗；連接室的通道；檢測位點或生物反應室，在所述檢測位點中用樣品進行生物 或生化反應；通道孔，連接各個通道并被布置在對應的通道的中間；磁閥，用于打開或關閉 所述通道孔；主體，在所述主體中集成室、通道、檢測位點、生物反應室、通道孔和磁閥。在本說明書中，生物或生化反應是指兩種生物材料的特定結合(binding)反應、 配體受體反應、抗原抗體反應、免疫反應、雜交反應、生化反應或由反應導致的材料三維的 改變。生化反應涉及用于化驗包含在血液中的材料的反應。包含在血液中的材料的示例包 括G0T、GPT、ALP、LDH、GGT、CPK、淀粉酶、T-蛋白、白蛋白、葡萄糖、T-膽固醇、甘油三酸脂、 T-膽紅素、D-膽紅素、BUN、肌氨酸酐、I.磷、鈣和尿酸。根據本發明構思的實施例的薄膜生物閥裝置可用在用于診斷和/或檢測少量液
9態生物材料或化學材料的化驗裝置中。這樣的化驗裝置可以是應用ELISA/CLISA化驗 方法的芯片實驗室、應用快速檢驗的芯片實驗室或用于食品中毒病毒檢查、殘留抗生素檢 查、殘留農藥檢查、污水中重金屬檢查、轉基因食品檢查、食物過敏檢查、污染物檢查和細菌 (例如，大腸桿菌或沙門氏菌)檢查、肉類檢查或識別來源地的檢查的芯片實驗室。根據本發明構思的實施例，細菌檢查可以是大腸桿菌檢查、綠膿桿菌檢查、葡萄球 菌檢查、弧菌檢查或沙門氏菌檢查。根據本發明構思的實施例，執行殘留農藥檢查來檢測包含在蔬菜、綠色植物或水 果中的有機磷類或氨基甲酸酯類殺蟲劑。所述有機磷類或氨基甲酸酯類殺蟲劑是最常見的 殺蟲劑。根據本發明構思的實施例，生物材料可包括從由DNA、寡核苷酸、RNA、PNA、配體、受 體、抗原、抗體、牛奶、尿液、唾液、頭發、農作物和/或蔬菜樣品、肉類樣品、魚類樣品、鳥類 樣品、污水、家畜樣品、用于烹飪的食品原料、食品樣品、口腔細胞、組織樣品、唾液、精液、蛋 白質和活體材料組成的組中選擇的至少一種材料。用于烹飪的食品原料可包括用于烹飪 燉鍋的食品原料、用于烹飪面條的食品原料、用于制作朝鮮泡菜的食品原料、用于烹飪湯的 食品原料和材料(Stock)。對尿樣來說，所述薄膜閥裝置可用來化驗白細胞、血液、蛋白質、 亞硝酸鹽、PH、比重、葡萄糖、酮、抗壞血酸、尿膽素原或膽紅素。對頭發樣品來說，與血液或 尿液化驗相比，可精確地計算在身體中積累的礦物質、營養物和有毒物質的歷史記錄。此 外，檢測位點可用來精確地識別無機物是否過量或缺少以及有毒重金屬的量，所述這些使 用是公知的。所述薄膜生物閥裝置的主體可以是具有Imm至IOmm的厚度和120mm、80mm、 60mm或32mm的直徑的圓形盤。在根據本發明構思的實施例的薄膜閥裝置中，可通過使用薄膜膠帶通過堆疊和/ 或結合兩個或三個基底來形成薄膜生物閥裝置的主體。根據本發明構思的實施例，多個基底的每一個的厚度可以在0. Imm至0. 6mm的范 圍內。在根據本發明構思的實施例的薄膜閥裝置中，可通過堆疊和/或結合頂部基底、 中間基底、底部基底來形成所述主體。所述主體可具有通道、通道孔和/或室。具體地講，在 頂部基底，室和延伸到通道孔的頂部通道被雕刻到預定的深度；在中間基底，形成通道孔； 在底部基底，另一室和延伸到通道孔的底部通道被雕刻到預定的深度。在根據本發明構思的實施例的薄膜生物閥裝置中，頂部和底部通道可以是代替雕 刻的通道的薄膜通道。可通過使用薄膜膠帶來形成所述薄膜通道，而無需雕刻。在根據本發明構思的實施例的薄膜生物閥裝置中，可通過使用其中形成有通道狀 結構的薄膜膠帶來在相互結合的基底之間形成薄膜通道。所述基底通過使用薄膜膠帶被相 互結合而形成一個主體而，在這種情況下，薄膜通道與基底之間的薄膜膠帶的開口對應。所 述薄膜通道可具有非常小的厚度，因此，會容易發生毛細現象，并且液體會適當地流動。在根據本發明構思的實施例的薄膜生物閥裝置中，可由從硅、氣凝膠、塑料、PMMA、 玻璃、硅、聚丙烯、聚丙烯酸酯、聚乙烯醇、聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)環烯烴共聚物 和聚碳酸酯組成的組中選擇的材料形成。在根據本發明構思的實施例的薄膜生物閥裝置中，所述主體可被表面涂有鋁或鋁 板來防止被容納于室中的液體的蒸發。
在根據本發明構思的實施例的薄膜生物閥裝置中，所述薄膜膠帶可按這樣的方式 被形成，即，將雙面膠貼到基底，然后除去雙面膠的保護條，從而基底的一個表面被粘合劑 薄膜涂層，或通過使用分配器、噴霧或絲網印刷的方法將粘合劑表面涂層在基底上，從而基 底的一個表面被粘合劑薄膜涂層。即，根據本發明構思的實施例，所述薄膜膠帶可以是粘合 劑或本身為膠合劑(gluing agent)，并可通過用粘合劑薄膜涂層基底而形成。所述薄膜膠 帶可以是任何種類的粘合劑或膠合劑(例如，單面膠或雙邊膠)。粘合劑的示例包括熱熔 膠帶、硅、橡膠、改性硅(modified silicons)、丙烯酸、聚酰胺、聚烯烴、聚四氟乙烯、聚酯、 環氧樹脂、紫外輻射(UV)固化粘合劑，UV粘合劑、熱塑性樹脂膠帶、凝膠體和蠟狀物。根據 本發明構思的實施例，所述粘合劑可以是熱熔膠帶、熱固性膠帶或熱塑性膠帶。在根據本發明構思的實施例的薄膜生物閥裝置中，涂有粘合劑的多個基底可相互 接觸形成一個主體。在根據本發明構思的實施例的薄膜生物閥裝置中，薄膜膠帶可以是通過用粘合劑 來涂鋁板的面對的表面形成的鋁薄膜膠帶。在這種情況下，鋁薄膜膠帶可結合多個基底來 形成一個主體并防止被容納在室中的液體的蒸發。在根據本發明構思的實施例的薄膜生物閥裝置中，鋁薄膜膠帶的鋁板可提供吸水 通道。即，當用于提供吸水通道的鋁板的一部分被涂上粘合劑時，掩膜被用來防止鋁板的一 部分被涂上粘合劑。結果，當通過使用鋁薄膜膠帶結合基底時，可在主體中形成吸水通道。 即，在鋁板中，涂有粘合劑的部分是不易被水沾濕的而未涂有粘合劑的部分是吸水的。在根據本發明構思的實施例的薄膜生物閥裝置中，所述鋁薄膜膠帶可提供電路圖 案，并且電路可被集成在薄膜閥裝置的主體中。即，所述主體能夠被雕刻以容納半導體芯 片，所述半導體芯片與電路圖案結合來將各種電路集成在薄膜生物閥裝置中。所述鋁薄膜 膠帶可提供電路圖案來驅動位于主體中多種的電子元件和/或半導體芯片。在根據本發明構思的實施例的薄膜生物閥裝置中，所述電路圖案可以是用于讀取 檢測位點的交叉陣列電極圖案、電阻圖案或電感線圈圖案。在根據本發明構思的實施例的薄膜生物閥裝置中，所述交叉陣列電極圖案可以是 用于讀取檢測位點的阻抗測量裝置或電化學檢測裝置。在根據本發明構思的實施例的薄膜生物閥裝置中，所述半導體芯片可以是無線 RFIC。所述無線RFIC可生成用于阻抗測量裝置或電化學檢測裝置的控制信號，并將結果存 儲到被包含在無線RFIC的存儲器中，或將所述結果無線地發送到外部裝置。在鋁薄膜膠帶 中，被貼到基底的部分可被涂有粘合劑，與交叉陣列電極圖案對應的部分可不被涂有粘合 劑。根據本發明構思的實施例，提供了一種用于控制薄膜生物閥裝置的設備，所述設 備包括主軸電機，用于旋轉所述薄膜生物閥裝置；滑塊，在所述滑塊上安裝可移動的永久 磁體，其中，由滑塊空間定位可移動的永久磁體；滑塊電機，用于驅動滑塊；中央控制裝置， 用于控制滑塊的移動、相對于將被打開或關閉的通道孔空間定位滑塊、以及薄膜生物閥裝 置的旋轉，其中，由于磁閥和可移動的永久磁體產生的磁力，薄膜生物閥裝置的通道孔被打 開或關閉。在根據本發明構思的實施例的用于控制薄膜生物閥裝置的設備中，相對于將被打 開或關閉的通道孔的空間定位可包括沿徑向的空間定位和沿方位角方向的空間定位。沿徑向的空間定位可由可沿徑向來回移動滑塊的滑塊電機執行。根據滑塊電機的旋轉方向， 滑塊沿徑向移動，即沿從薄膜生物閥裝置的主體的中心到外部的方向或沿從外部到主體的 中心的方向移動。在根據本發明構思的實施例的用于控制薄膜生物閥裝置的設備中，在完成沿徑向 的空間定位之后同時滑塊停下時，執行沿方位角方向的空間定位。可通過緩慢的轉動主軸 電機，或通過重復地執行對主軸電機的短旋轉和停止的循環來執行所述滑塊沿方位角方向 的空間定位。當通過主軸電機的緩慢旋轉和短旋轉，使安裝在滑塊上的可移動的永久磁體 與布置在對應半徑的磁閥匹配時，在可移動的永久磁體與磁閥之間產生了強吸引力，因此， 通過緩慢旋轉和短旋轉，薄膜生物閥裝置的主體不再旋轉。按上述的方法，相對于將被打開 或關閉的通道孔執行沿方位角方向的空間定位。在根據本發明構思的實施例的用于控制薄膜生物閥裝置的設備中，由于頂部永久 磁體與磁閥之間的吸引力或中間基底與磁閥之間的吸引力，通道孔被關閉，并通過空間定 位，可移動的永久磁體產生相對于將被打開或關閉的磁閥產生吸引力，從而通道孔被打開。根據上述實施例的用于控制薄膜生物閥裝置的設備還包括方位角搜索電機；齒 輪連接構件，將方位角搜索電機連接到主軸電機的旋轉軸，其中，根據方位角搜索電機的旋 轉，通過旋轉主軸電機來執行沿方位角方向的空間定位。所述方位角搜索電機可以是步進 電機。當沿方位角方向的空間定位被執行時，所述方位角搜索電機可通過齒輪連接構件連 接到主軸電機的旋轉軸，當沿方位角方向的空間定位未被執行時，所述方位角搜索電機可 從主軸電機的旋轉軸被分離。在根據本發明構思的實施例的用于控制薄膜生物閥裝置的設備中，齒輪連接構件 可包括第1齒輪單元，所述第1齒輪單元被固定并被連接到主軸電機的旋轉軸；第2齒輪 單元，所述第2齒輪單元被連接到方位角搜索電機的旋轉軸，其中，根據方位角搜索電機的 旋轉方向，第1齒輪單元被連接到第2齒輪單元或從第2齒輪單元被分離。所述第2齒輪 單元還可包括被連接到方位角搜索電機的旋轉軸的蝸輪以及凸輪。所述凸輪可以是公知的 平面凸輪或三維凸輪。所述平面凸輪示出了平面曲線中的輪廓線或凹槽。所述三維凸輪示 出了空間曲線的輪廓線或凹槽。在根據本發明構思的實施例的用于控制薄膜生物閥裝置的設備中，所述可移動的 永久磁體相對于將被打開或關閉的磁閥被空間定位，然后，滑塊沿徑向向前或向后地移動， 從而來回打開或關閉通道孔。在根據本發明構思的實施例的用于控制薄膜生物閥裝置的設備中，在空間定位完 成之后，由于根據磁閥的沿徑向的向前和/或向后的移動產生的抽吸力，液體流動，其中， 當可移動的永久磁體快速地接近對應的通道孔的中心或從對應的通道孔的中心移開時，發 生沿徑向的向前和/或向后的移動。在根據本發明構思的實施例的用于控制薄膜生物閥裝置的設備中，在可移動的永 久磁體相對于磁閥沿徑向被空間定位之后，所述薄膜生物閥裝置沿順時針方向和/或逆時 針方向被來回旋轉以來回打開或關閉通道孔。一種根據本發明構思的實施例的用于控制薄膜生物閥裝置的設備使用脈沖閥。無 論被安裝滑塊上的可移動的永久磁體何時與磁閥匹配，當主體旋轉時施加在流體上的離心 力，所述脈沖閥立刻允許流體流過通道孔。當薄膜生物閥裝置旋轉時，無論被安裝滑塊上的可移動的永久磁體何時與對應的磁閥匹配，都在關閉通道孔的磁閥與可移動的永久磁體之 間產生吸引力，從而通道孔被打開。當安裝在滑塊上的可移動的永久磁體與對應的磁閥不 匹配時，由于中間基底與磁閥之間的吸引力以及頂部永久磁體與磁閥之間的吸引力，通道 孔被關閉。在這種情況下，通道孔的打開時間周期可以是薄膜生物閥裝置的旋轉速度的函數。在根據本發明構思的實施例的用于控制薄膜生物閥裝置的設備中，在完成空間定 位之后，由于當可移動的永久磁體快速地接近對應的通道孔的中心或從對應的通道孔的中 心移開時發生的磁閥的上下的移動，以及根據快速地接近和/或移開對流體施加的抽引 力，發生流體流動。對于磁閥的上下移動，由于可移動的永久磁體快速地接近通道孔的中心 時在磁閥與可移動的永久磁體之間產生的吸引力，磁閥向下移動；由于當可移動的永久磁 體從通道孔的中心移開時在磁閥與頂部的永久磁體之間產生的吸引力以及在中間基底和 磁閥之間產生的吸引力，磁閥向下移動。在下文中，由磁閥的吸力導致的流體運動將被稱為 “泵抽液體運動”。所述“脈沖閥”在沿徑向的空間定位完成之后根據主體的旋轉來操作。當在高粘 性的流體由于旋轉期間的離心力而移動到相鄰的室時，可使用所述脈沖閥。即使在通道孔 被打開時，高粘性的流體(例如，血清)也可能不會很好地移動。在這種情況下，當通道孔 在旋轉期間被打開時，由于影響流體的離心力，液體能夠容易地被移動到相鄰的室。根據本發明構思的另一方面，提供了一種用于控制薄膜生物閥裝置的設備，所述 設備包括主軸電機，用于旋轉所述薄膜生物閥裝置；安裝有可移動的永久磁體的滑塊，被 用于執行沿徑向的空間定位；滑塊電機，用于驅動所述滑塊；安裝有掃描磁體的致動器，被 用于執行沿方位角方向的空間定位；音圈或步進電機，用于驅動所述致動器；中央控制裝 置，用于轉動致動器、移動滑塊并控制所述薄膜生物閥裝置的旋轉，其中，由于在磁閥與可 移動的永久磁體之間產生的吸引力，所述薄膜生物閥裝置的通道孔被打開或關閉。在致動 器完成沿方位角方向的空間定位之后，可通過將滑塊移動到對應磁閥的半徑來執行沿徑向 的空間定位。在根據本發明構思的實施例的用于控制薄膜生物閥裝置的設備中，沿方位角方向 的空間定位可按這樣的方式被執行，即，將致動器轉動到與將被定位的方位角對應的螺旋 磁性圖案的坐標，然后緩慢地轉動主軸電機或重復地執行短旋轉和停止主軸電機的循環， 當通過主軸電機的緩慢旋轉或短旋轉，被安裝在致動器的前端的掃描磁體與螺旋磁性圖案 匹配時，在掃描磁體與螺旋磁性圖案之間產生強吸引力，從而通過主軸電機的緩慢旋轉和/ 或短旋轉，薄膜生物閥裝置的主體不再旋轉。因此，如上所述，能夠執行相對于將被打開或 關閉的通道孔的沿方位角方向的空間定位。在根據本發明構思的實施例的用于控制薄膜生物閥裝置的設備中，由于中間基底 與磁閥之間的吸引力，通道孔被關閉，并由于磁閥與可移動的永久磁體之間的吸引力，通道 孔被打開，其中，通過掃描磁體的沿方位角方向的空間定位和可移動的永久磁體的沿徑向 的空間定位，產生磁閥與可移動的永久磁體之間的吸引力。根據本發明構思的另一方面，提供了一種用于控制薄膜生物閥裝置的設備，所述 設備包括主軸電機，用于旋轉薄膜生物閥裝置；前端安裝有掃描磁體的致動器，被用于沿 方位角方向空間定位掃描磁體；音圈或步進電機，用于驅動所述致動器；中央控制裝置，用
13于轉動致動器并控制所述薄膜生物閥裝置的旋轉，其中，由于磁閥與掃描磁體之間形成的 磁力，所述薄膜生物閥裝置的通道孔被打開或關閉。所述可移動的永久磁體或掃描磁體可 以是薄膜圓形磁體、薄膜圓柱形磁體或薄膜四邊形磁體。在根據本發明構思的實施例的用于控制薄膜生物閥裝置的設備中，由于頂部永久 磁體與磁閥之間的吸引力或中間基底與磁閥之間的吸引力，通道孔被關閉，并且掃描磁體 被安裝在致動器上并通過相對于磁閥的沿徑向或方位角方向的空間定位，產生相對于將被 打開或關閉的磁閥的吸引力，從而打開通道孔。在根據本發明構思的實施例的用于控制薄膜生物閥裝置的設備中，在完成沿徑向 的空間定位之后同時致動器停下時，執行沿方位角方向的空間定位。可通過緩慢地轉動主 軸電機，或通過重復地執行短旋轉和停止主軸電機的循環來執行沿方位角方向的空間定位 滑塊。當通過主軸電機的緩慢旋轉或短旋轉，掃描磁體與被布置在對應半徑的磁閥匹配時， 在掃描磁體與磁閥之間產生強吸引力，因此，通過主軸電機的緩慢旋轉和/或短旋轉，薄膜 生物閥裝置的主體不再旋轉。按如上所述方法，能夠執行相對于將被打開或關閉的通道孔 沿方位角方向的空間定位。在根據本發明構思的實施例的用于控制薄膜生物閥裝置的設備中，由于頂部永久 磁體與磁閥之間的吸引力或中間基底與磁閥之間的吸引力，通道孔被關閉，并且通過相對 于磁閥的沿徑向或方位角方向的空間定位，掃描磁體產生相對于將被打開或關閉的磁閥的 吸引力，從而打開通道孔。根據上述實施例的用于控制薄膜生物閥裝置的設備還包括方位角搜索電機；齒 輪連接構件，將方位角搜索電機連接到主軸電機的旋轉軸，其中，根據方位角搜索電機的旋 轉來旋轉主軸電機以執行沿方位角方向的空間定位。所述方位角搜索電機可以是步進電 機。當沿方位角方向的空間定位被執行時，所述方位角搜索電機可通過齒輪連接構件連接 到主軸電機的旋轉軸，當沿方位角方向的空間定位未被執行時，所述方位角搜索電機可通 過齒輪連接構件從主軸電機的旋轉軸分離。在根據本發明構思的實施例的用于控制薄膜生物閥裝置的設備中，致動器可被平 行布置在薄膜生物閥裝置的上方或下方，以便執行相對于所述薄膜生物閥裝置的相同位置 的空間定位。在這種情況下，由于中間基底與磁閥之間的吸引力，通道孔被關閉，另一方面， 由于被安裝在薄膜生物閥裝置上方布置的致動器上的掃描磁體與磁閥之間的排斥力和被 安裝在薄膜生物閥裝置下方布置的致動器上的掃描磁體與磁閥之間的吸引力的合力，通道 孔被打開。根據本發明構思的另一方面，提供了一種用于控制薄膜生物閥裝置的設備，所述 設備包括主軸電機，用于旋轉薄膜生物閥裝置；第一滑塊，在所述第一滑塊上安裝用于執 行沿徑向的空間定位的可移動的永久磁體；第二滑塊，在所述第二滑塊上安裝用于執行沿 方位角方向的空間定位的可移動的永久磁體；中央控制裝置，用于控制第一滑塊的移動，第 二滑塊的移動以及薄膜生物閥裝置的旋轉，其中，由于磁閥與可移動的永久磁體之間的磁 力，薄膜生物閥裝置的通道孔被打開或關閉。在根據本發明構思的實施例的用于控制薄膜生物閥裝置的設備中，沿方位角方向 的空間定位可按這樣的方式被執行，即，將第二滑塊移動到與將被定位的方位角對應的螺 旋磁性圖案的坐標，然后緩慢地旋轉主軸電機或重復地執行主軸電機短旋轉和/或停止的循環，當通過主軸電機的緩慢旋轉或短旋轉，安裝在第二滑塊的可移動的永久磁體與螺旋 磁性圖案匹配時，在可移動的永久磁體與螺旋磁性圖案之間產生強吸引力，因此，通過主軸 電機的緩慢旋轉和/或短旋轉，薄膜生物閥裝置的主體不再旋轉。因此，如上所述，能夠執 行相對于將被打開或關閉的通道孔沿方位角方向的空間定位。在本發明構思的實施例中，螺旋磁性圖案可在薄膜生物閥裝置的頂部圖案化，或 在固定到主軸電機的旋轉軸的方位角轉盤中圖案化。在根據本發明構思的實施例的用于控制薄膜生物閥裝置的設備中，由于頂部永久 磁體與磁閥之間的吸引力和/或中間基底與磁閥之間的吸引力，通道孔被關閉，并由于第 二滑塊執行的沿方位角方向的空間定位和第一滑塊執行的沿徑向的空間定位而在磁閥與 可移動的永久磁體之間產生的吸引力，通道孔被打開。根據上述實施例的用于控制薄膜生物閥裝置的設備還包括光學檢測器。在主體旋 轉時，無論光學檢測器何時經過薄膜生物閥裝置中形成的參考孔，參考觸發信號都將被發 送到中央控制裝置。在本發明構思的實施例中，參考孔可被設置為0度方位角。基于0度方位角，可設 置相對于薄膜生物閥裝置的方位角轉盤的方位角偏移量和/或相對于薄膜生物閥裝置的 方位角搜索電機的方位角偏移量。有益效果根據本發明構思實施例的薄膜生物閥裝置及用于控制所述薄膜生物閥裝置的設 備被有效地應用到用于診斷和/或檢測包含在流體中的少量材料的薄膜裝置(例如芯片實 驗室、蛋白質芯片或DNA芯片)的閥結構中。


圖1和圖2是根據發明構思的實施例的使用向上和向下移動的磁閥以及由鐵磁材 料形成的中間基底的薄膜生物閥的截面圖，以解釋薄膜生物閥裝置的操作狀態；圖3示出了根據發明構思的實施例的通道孔接觸部分；圖4和圖5是根據發明構思的另一實施例的使用沿順時針和/或逆時針方向移動 的磁閥和由鐵磁材料形成的中間基底的薄膜生物閥的截面圖，以解釋薄膜生物閥裝置的操 作狀態；圖6和圖7是根據發明構思的另一實施例的使用沿徑向移動的磁閥和由鐵磁材料 形成的中間基底的薄膜生物閥的截面圖，以解釋薄膜生物閥裝置的操作狀態；圖8是根據發明構思的實施例的外部通道孔的詳細示圖；圖9至12是根據發明構思的實施例的與圖4至圖7中示出的薄膜生物閥裝置類 似的薄膜生物閥的橫截面圖，但是在圖9至圖12的薄膜生物閥裝置中使用頂部永久磁體和 由非磁性材料形成的中間基底來代替使用鐵磁材料形成的中間基底；圖13是根據發明構思的另一實施例的薄膜生物閥裝置的截面圖；圖14是用于解釋根據發明構思的實施例的由于離心力引起圖13的薄膜生物閥的 磁閥移動到滑出空間中的過程的截面圖；圖15是根據發明構思的實施例的與圖1中示出的薄膜生物閥裝置類似的薄膜生 物閥裝置的截面圖，其中圖1的通道被薄膜通道替換，并且圖1中示出的外通道孔也起著底部基底的支撐槽的作用，從而薄膜生物閥裝置的主體被形成為具有小的厚度；圖16是根據發明構思的實施例的附加有交叉陣列電極和辣根過氧化物酶的電化 學檢測裝置的示圖，其中，電化學檢測裝置使用捕獲探針；圖17示出了根據發明構思的實施例的連接到USB接口構件的控制單元；圖18示出根據發明構思的實施例的通過USB接口構件連接到PC和/或移動電話 的薄膜生物閥裝置；圖19和圖20示出根據發明構思的實施例的提供與USB接口構件連接的USB連接 單元；圖21至圖25是根據發明構思的實施例的薄膜生物閥裝置和用于控制薄膜生物閥 的設備的示圖；圖26至圖29是根據發明構思的各種實施例的使用致動器的薄膜生物閥控制裝置 的示圖；圖30是根據本發明構思的實施例的用于控制薄膜生物閥的設備的示圖，其中，通 過根據方位角搜索電機的旋轉使主軸電機旋轉來執行方位角方向的空間定位，其中，通過 方位角搜索電機和齒輪連接構件根據方位角搜索電機的旋轉使主軸電機旋轉。
具體實施例方式下面將參照附圖詳細描述發明構思。圖1和圖2是根據發明構思的實施例的使用向上和向下移動的磁閥70以及由鐵 磁材料形成的中間基底2a的薄膜生物閥的截面圖，以解釋薄膜生物閥裝置的操作狀態。參 照圖1和圖2，根據本實施例的薄膜生物閥包括主體100，主體100包括頂部基底1、中間基 底2a和底部基底3。在用于形成薄膜生物閥裝置的注射成型過程中，形成通道22、室20和 21和內部通道孔10b，液體沿著頂部基底1、中間基底2a和底部基底3的表面流過通道22， 室20和21用于容納緩沖溶液，內部通道孔IOb連接通道22。頂部基底1、中間基底2a和 底部基底3可彼此連接以形成主體100。圖1示出了通過磁閥70關閉內部通道孔IOb從而關閉通道22的情況。圖2示出 了打開內部通道孔IOb因此連接通道22的情況。在主體100中，通風孔12可形成在頂部 基底1中，從而液體平穩地流過通道22而沒有空氣阻力。如圖1所示，為了關閉內部通道 孔IOb以關閉通道22，安裝在滑塊211上的可移動永久磁體5a離開內部通道孔IOb的中 心，因此由于中間基底2a和磁閥70之間的吸引力使得內部通道孔IOb被關閉。可通過內 部通道孔IOb和外部通道孔IOa來形成用于容納磁閥70的中間基底2a的通道孔接觸部分 10。在一些實施例中，可僅通過單個通道孔來形成通道孔接觸部分10。通過外部通道孔IOa來形成用于容納磁閥70的中間基底2a的通道孔接觸部分10 的外圓周，并且通過內部通道孔IOb來形成用于容納磁閥70的中間基底2a的通道孔接觸 部分10的內圓周。隨著外部通道孔IOa的直徑和內部通道孔IOb的直徑之間的差的增加， 用于容納磁閥70的中間基底2a的通道孔接觸部分10增加，并且防止了液體的泄露。當通 道孔IOb被關閉時，通過外部通道孔IOa和內部通道孔IOb來形成用于容納磁閥70的中間 基底2a的通道孔接觸部分10。此外，磁閥70可包括磁體70a和涂在磁體70a上的橡膠墊 70b。可由硅橡膠形成橡膠墊70b。道孔IOb以連接通道22，滑塊211被空間定位 (space-addressed)以將可移動永久磁體5a與內部通道孔IOb匹配，從而通道孔IOb由于 可移動永久磁體5a和磁閥70之間的吸引力而被打開。也就是，可移動永久磁體5a和磁閥 70之間的吸引力大于中間基底2a和磁閥70之間的吸引力，從而打開通道孔10b。可通過 將可移動永久磁體5a設計為具有強磁力來實現此操作。此外，當通道孔IOb被打開時，支撐槽IOlb形成在底部基底3中以容納底部基底 3中的磁閥70。當主體100震動時，支撐槽IOlb防止磁閥70偏移。支撐槽IOlb的直徑可 大于磁閥70的直徑20%至70%。圖3詳細示出了根據發明構思的實施例的通道孔接觸部分10，也就是由外部通道 孔IOa和內部通道孔IOb形成的用于容納磁閥70的接觸部分。圖4和圖5是根據發明構思的另一實施例的使用沿順時針和/或逆時針方向移動 的磁閥70和由鐵磁材料形成的中間基底2a的薄膜生物閥的截面圖，以解釋薄膜生物閥裝 置的操作狀態。參照圖4和圖5，根據本實施例的薄膜生物閥裝置包括主體100，主體100包 括頂部基底1、中間基底2a和底部基底3。在用于形成薄膜生物閥裝置的注射成型過程中， 形成通道22、室20和21以及內部通道孔10b，液體沿著頂部基底1、中間基底2a和底部基 底3的表面流過通道22，室20和21用于容納緩沖液體，內部通道孔IOb連接通道22。頂 部基底1、中間基底2a和底部基底3可彼此連接以形成主體100。圖4示出了通過磁閥70關閉內部通道孔IOb從而關閉通道22的情況。圖5示出 打開內部通道孔IOb因此連接通道22的情況。參照圖4，為了關閉內部通道孔IOb以關閉 通道22，滑塊211被空間定位(space-addressed)以將可移動永久磁體5a與內部通道孔 IOb匹配，其后，主體100沿逆時針方向移動，由于磁閥70和可移動永久磁體5a之間的吸引 力，磁閥70沿著中間基底2a的圓周沿順時針方向移動，從而關閉了內部通道孔10b。在這 種情況下，甚至當滑塊211離開內部通道孔IOb的中心時，由于磁閥70相對于中間基底2a 的吸引力，磁閥70仍維持內部通道孔IOb的關閉狀態。如圖5所示，為了打開內部通道孔IOb以連接通道22，滑塊211被空間定位以將可 移動永久磁體5a與內部通道孔IOb匹配，隨后，主體100沿順時針方向移動，由于磁閥70 和可移動永久磁體5a之間的吸引力，磁閥70沿著中間基底2a的圓周沿逆時針方向移動， 從而打開了內部通道孔10b。在這種情況下，甚至當滑塊211離開內部通道孔IOb的中心 時，由于磁閥70相對于中間基底2a的吸引力，磁閥70仍維持內部通道孔IOb的打開狀態。 也就是，內部通道孔IOb可根據主體100的旋轉方向被打開或關閉。標號IOc表示外部通 道孔，當磁閥70沿中間基底2a的圓周沿順時針方向或逆時針方向移動時外圓周的外部通 道孔IOc形成用于容納磁閥70的中間基底2a的接觸部分。標號IOb表示內部通道孔，內 部通道孔形成接觸部分的內圓周。外部通道孔IOc可被設計為具有同心圓形狀，從而當主 體100旋轉時，防止由于離心力引起的磁閥70的偏移。隨著外部通道孔IOc和內部通道孔 IOb之間的距離(Ar)的增加，磁閥70和中間基底2a之間的接觸區域增加。因此，可防止 液體的泄露。圖6和圖7是根據發明構思的另一實施例的使用沿徑向移動的磁閥70和由鐵磁 材料形成的中間基底2a的薄膜生物閥的截面圖，以解釋薄膜生物閥裝置的操作狀態。參照 圖4和圖5，根據本實施例的薄膜生物閥裝置包括主體100，主體100包括頂部基底1、中間
17基底2a和底部基底3。在用于形成薄膜生物閥裝置的注射成型過程中，形成通道22、室20 和21以及內部通道孔10b，液體沿著頂部基底1、中間基底2a和底部基底3的表面流過通 道22，室20和21用于容納緩沖液體，內部通道孔IOb連接通道22。頂部基底1、中間基底 2a和底部基底3可彼此連接以形成主體100。圖6示出了通過磁閥70關閉內部通道孔IOb從而關閉通道22的情況。圖7示出 了打開內部通道孔IOb因此連接通道22的情況。參照圖6，為了關閉通道孔10b，通過空間 定位滑塊211，使可移動永久磁體5a在內部通道孔IOb的中心附近移動，隨后滑塊100沿徑 向向內部通道孔IOb的中心移動。其結果是，由于磁閥70和可移動永久磁體5a之間的吸 引力，磁閥70向內部通道孔IOb的中心移動，也就是，沿向后方向移動，因此關閉內部通道 孔10b。在這種情況下，甚至當滑塊211離開內部通道孔IOb的中心時，由于磁閥70相對于 中間基底2a的吸引力，磁閥70仍維持內部通道孔IOb的關閉狀態。為此，滑塊211可向主 體100的中心移動，或者在主體100旋轉小角度之后，滑塊211可離開內部通道孔IOb的中 心。如圖7所示，為了打開內部通道孔10b，滑塊211被空間定位以將可移動永久磁體 5a與內部通道孔IOb匹配，隨后，滑塊211沿徑向遠離內部通道孔IOb的中心移動，也就是 沿向前方向移動，因此由于磁閥70和可移動永久磁體5a之間的吸引力，磁閥70遠離內部 通道孔IOb的中心移動，從而打開內部通道孔10b。在這種情況下，甚至當滑塊211離開內 部通道孔IOb時，由于磁閥70相對于中間基底2a的吸引力，磁閥70仍維持內部通道孔IOb 的打開狀態。為此，滑塊211可遠離主體100。也就是，當沿徑向移動的滑塊211向前和/ 或向后移動時，可打開或關閉內部通道孔10b。標號IOd表示外部通道孔，當磁閥70沿徑向移動時，外部通道孔形成用于容納磁 閥70的中間基底2a的接觸部分的外圓周。標號IOb表示內部通道孔，內部通道孔形成接 觸部分的內圓周。隨著外部通道孔IOd和內部通道孔IOb之間的距離(Ar)的增加，磁閥 70和中間基底2a之間的接觸區域增加。因此，可防止液體的泄露。圖8是外部通道孔IOc和IOd的詳細示圖。當磁閥70沿外部通道孔IOc和IOd 移動時，打開或關閉內部通道孔10b。在圖8中，上圖示出了關閉內部通道孔IOb的情況，下 圖示出了打開內部通道孔IOb的情況。圖9至圖12是根據發明構思的實施例的與圖4至圖7中示出的薄膜生物閥裝置 類似的薄膜生物閥裝置的橫截面圖，但是在圖9至圖12的薄膜生物閥裝置中使用頂部永久 磁體4a和由非磁性材料形成的中間基底2b來代替使用鐵磁材料形成的中間基底2a。中間 基底2b可由用于形成頂部基底1或底部基底3的材料相同的材料形成。圖9和圖10是根據發明構思的另一實施例的使用沿順時針方向和/或逆時針方 向移動的磁閥70和頂部永久磁體4a的薄膜生物閥裝置的截面圖，以解釋薄膜生物閥裝置 的操作狀態。圖11和圖12是根據發明構思的另一實施例的使用沿徑向移動的磁閥70和 頂部永久磁體4a的薄膜生物閥裝置的截面圖，以解釋薄膜生物閥裝置的操作狀態。由于可 移動磁體5a和磁閥70之間的吸引力，磁閥70沿順時針方向或逆時針方向或沿徑向移動， 從而打開或關閉內部通道孔10b。隨后，由于頂部永久磁體4a和磁閥70之間的吸引力，可 維持磁閥70的關閉或打開狀態。圖13A至圖13D是根據發明構思的另一實施例的薄膜生物閥裝置的截面圖。參照圖13A和圖13B，根據當前實施例的薄膜生物閥裝置具有可逆的打開和關閉功能，并且包括 主體100。在主體100中，通道22和通道孔IOb形成在相鄰室20和21之間，并且磁閥70 位于通道孔10b。在這種情況下，由于頂部永久磁體4a和磁閥70之間的吸引力關閉通道 孔10b。為了打開通道孔10b，使用離心力來減小橡膠墊(見圖1的70b)和通道孔接觸部 分(見圖1的10)之間的粘合力，隨后，通過位于主體10下面的永久磁體50a打開通道孔 10b，從而在相鄰室20和21之間連接通道22。隨后，為了關閉通道孔10b，永久磁體5a離 開通道孔IOb的中心。其結果是，由于頂部永久磁體4a和磁閥70之間的吸引力，由磁閥70 關閉通道孔10b。圖13A示出了由磁閥70關閉通道孔IOb從而關閉通道22的情況。圖13B示出了 由于離心力磁閥70遠離通道孔IOb滑動，從而減小通道孔接觸部分10和橡膠墊70b之間 的粘合力。當在長銷售周期之后首次打開通道孔IOb時，橡膠墊70b和通道孔接觸部分10 之間的粘合力太強，從而位于主體100下面的可移動永久磁體50a的磁力不足以打開通道 孔10b。因此，需要通過沿徑向移動磁閥70使其離開通道孔IOb進入滑出空間(slide-out space) IOe來減小橡膠墊70b和通道孔接觸部分10之間的粘合力。一旦移動磁閥70，可通 過僅使用位于主體10下面的永久磁體50a的磁力來容易地移動磁閥70，從而打開通道孔 IOb0在圖13B，甚至當由于離心力磁閥70遠離通道孔IOb滑動時，通道孔IOb仍然關閉。 圖13C 了示出由于永久磁體5a和磁閥70之間的吸引力磁閥70從通道孔IOb向下移動，從 而打開通道孔IOb的情況。在這種情況下，通過通道22來連接相鄰室20和21。圖13D示 出了由于頂部永久磁體4a和磁閥70之間的吸引力，磁閥70接觸通道孔IOb，從而關閉通 道孔IOb的情況。也就是，當滑塊211移動離開通道孔IOb的中心時，由于磁閥70和頂部 永久磁體4a之間的吸引力，使得磁閥70與通道孔IOb接觸。橡膠墊70b可由橡膠基材料 形成。例如，橡膠墊70b可以是具有厚度0. 1至0. 5mm且直徑是磁閥70的磁體(見圖1的 70a)的60%至100%的硅橡膠膜。硅橡膠膜可提供密封和粘合功能。參照圖3A至3D，由于根據當前實施例的薄膜生物閥裝置包括圖4、5、9和10中示 出的外部通道孔IOc，由于磁閥70和可移動永久磁體5a之間的吸引力，磁閥70沿順時針方 向和/或逆時針方向移動，從而打開通道孔10b。與圖4至圖7中示出的薄膜生物閥裝置類似，圖13A至13D中示出的薄膜生物閥裝 置可使用由鐵磁材料形成的中間基底2a，而不使用由非磁性材料形成的頂部永久磁體4a 和中間基底2b。圖14是用于解釋由于離心力磁閥70移動到滑出空間IOe的過程的示圖。圖14中 的上圖示出了由磁閥70關閉通道孔IOb的情況，下圖示出了由于離心力磁閥70移動到滑 出空間IOe從而通道孔IOb和橡膠墊70b之間的吸引力減小的情況。由中間基底2a和2b 限定滑出空間10e，且通過在離心方向擴展外部通道孔IOa來形成滑出空間10e。滑出空間 IOe為磁閥70提供移動空間，從而由于離心力磁閥70可滑動。參照圖14，盡管磁閥70移 動到滑出空間10e，但是通道孔IOb仍然關閉。當主體旋轉時根據發明構思的實施例的用于控制薄膜生物閥的設備施加影響液 體的離心力；并且所述設備包括“脈沖閥”，通過該脈沖閥液體立刻流過通道孔10b，其中， 當主體旋轉時，每當位于滑塊211上的永久磁體5a與磁閥70匹配時通道孔IOb就被打開。 當薄膜生物閥裝置旋轉時，每當永久磁體5a與磁閥70匹配時，就產生關閉通道孔IOb的磁閥70和永久磁體5a之間的吸引力，從而通道孔IOb被打開。然而，當永久磁體5a與磁閥 70不匹配時，由于頂部永久磁體4a和磁閥70之間的吸引力或者中間基底2a和磁閥70之 間的吸引力使得通道孔IOb被關閉。在這種情況下，通道孔IOb的打開時間可以是薄膜生 物閥裝置的旋轉速度的函數。當主體旋轉時根據本發明另一實施例的用于控制薄膜生物閥的設備施加影響液 體的離心力；并且所述設備包括“脈沖閥”，在該脈沖閥中，由于離心力引起的離心方向上的 滑動移動，磁閥70移動到形成在外部通道孔IOa中的“滑出空間10e”，從而橡膠墊70b和 通道孔接觸部分10之間的粘合力減小，然后液體逐漸流過每當永久磁體5a與磁閥70匹配 時打開的通道孔10b。圖15示出了根據發明構思的另一實施例的薄膜生物閥裝置的分解視圖以及沿分 解視圖中的線a-b剖開的截面圖。在當前實施例中，圖1中示出的通道22由薄膜通道23 替換，圖1中示出的外部通道孔IOa由底部基底3的支撐槽IOlb替換，因此，根據當前實施 例的薄膜生物閥裝置的主體100的厚度減小。參照圖15，通過由鐵磁材料形成的中間基底 2a和磁閥70之間的吸引力關閉通道孔10b。在當前實施例中，除了其自身的支撐功能外， 支撐槽IOlb還具有圖1中示出的外部通道孔IOa的功能，因此可進一步減小主體100的厚 度。在沒有雕刻相應基底時可通過使用具有通道形狀開口的薄膜膠帶4A和4B形成薄膜通 道23。也就是，可通過使用具有頂部基底1和底部基底2之間的通道形狀開口的薄膜膠帶 4A和4B來形成薄膜通道23，因此可減小主體100的厚度。頂部基底1、中間基底2a和底部 基底3可通過薄膜膠帶4A和4B彼此粘合，從而形成主體100。在這種情況下，可通過頂部 基底1和底部基底2之間的薄膜膠帶4A和4B的通道形狀開口來限定薄膜通道23。由于薄 膜通道23可形成非常小的厚度，因此可容易發生毛細現象，從而液體可容易流動。通道孔 IOb可位于連接相鄰室20和21的薄膜通道23的路徑的中心。圖16是根據發明構思的實施例的電化學檢測設備的示圖。參照圖16，根據本實施 例的電化學檢測設備使用位于頂部基底1或底部基底3的交叉的陣列電極66a和66b以及 附加有辣根過氧物酶的捕獲探針43，以檢測位于圖15中示出的薄膜生物閥裝置100的化 驗場所132的生物材料之間的特定結合反應。電化學檢測可以下述方式來實現控制單元 189測量在含有H2O2溶液的情況下由HRP引起的氧化還原反應產生的電壓和/或電流。該 電壓和/或電流通過氧化還原連鎖反應產生的電子被應用到交叉的陣列電極。隨著交叉的 陣列電極66a和66b的數量的增加，電化學檢測設備可具有檢測的更高等級。下面，將詳細描述根據各種實施例的使用圖16中使出的電化學檢測設備來檢測 生物材料的特定結合反應的方法。(1)雜交檢測方法1可以以這樣的方式制備檢測位點132，S卩，用胺對基底進行表面處理，并且在基底 的表面上形成單層的非反應分子(諸如(CH2)n:烷烴鏈)的單層，以阻止用生物素50標記 的附有辣根過氧化物酶(HRP)的捕獲探針43與基底的表面直接接觸，然后，在基底的表面 上沉積用生物素50標記的附有辣根過氧化物酶(HRP)的捕獲探針43。由于樣品上樣后未 雜交并因而保持單鏈的捕獲探針被去除，所以僅有雜交的雙鏈保留在表面上，所述去除在 通過與核酸酶接觸的斷裂過程(cleavage process)和洗滌過程之后進行。然后，引入用鏈 霉親和素51標記的HRP 41并使之與用生物素50標記的附有辣根過氧化物酶(HRP)的捕獲探針43結合，以形成鏈霉親和素_生物素鍵。然后，控制單元189測量施加到交叉陣列 的電壓和/或電流，其中，電壓和/或電流由H2O2溶液中的HRP引起的氧化還原反應產生， 從而能夠進行電化學檢測。該方法提供了一種具有根據未雜交的捕獲探針的分級電化學信 號的檢測設備。(2)雜交檢測方法2可以以這樣的方式制備檢測位點132，即，用胺對基底1和3進行表面處理，然后， 在基底1和3的表面上沉積具有與待檢測的堿基序列互補的DNA序列并以HRP標記的捕獲 探針。然后，將從樣品中提取的DNA上樣到檢測位點132上。由于樣品上樣后未雜交并因 而保持單鏈的捕獲探針被去除，所以僅有雜交的雙鏈保留在表面上，同時HRP保持在雙鏈 的端部，所述去除在通過與核酸酶接觸的斷裂過程(cleavage process)和洗滌過程之后進 行。在洗滌過程之后，控制單元189測量施加到交叉陣列的電壓和/或電流，其中，電壓和/ 或電流由H2O2溶液中的HRP引起的氧化還原反應產生，從而能夠進行電化學檢測。該方法 提供了一種具有根據未雜交的捕獲探針的分級電化學信號的檢測設備。(3)雜交檢測方法3可以以這樣的方式制備檢測位點132，即，用胺或巰基對基底1和3進行表面處理， 然后，將限制探針連接到捕獲探針的一端，然后將限制探針固定到基底1和3的表面，捕獲 探針具有與待檢測的堿基序列互補的DNA序列并以HRP標記。限制探針可具有未與靶DNA 雜交的序列。將從樣品中提取的DNA上樣到檢測位點132上。使樣品上樣之后由于雜交而 保持雙鏈的捕獲探針經歷斷裂過程(cleavage process)，然后將捕獲探針從基底1和3的 表面去除，斷裂過程通過與DNA延伸的接觸和/或與限制酶的接觸來執行。僅單鏈且未雜 交的DNA保留在基底1和3上，同時HRP連接到DNA的端部。然后，控制單元189測量施加 到交叉陣列的電壓和/或電流，其中，電壓和/或電流由H2O2溶液中的HRP引起的氧化還原 反應產生，從而能夠進行電化學檢測。該方法提供了一種具有根據雜交的捕獲探針的分級 電化學信號的檢測設備。根據要被診斷和/或檢測的檢測物種來具體確定捕獲探針的堿基 序列。在捕獲探針與具有目標核酸的樣品接觸之后，將捕獲探針與目標核酸雜交以形成雙 鏈，目標核酸有著與捕獲探針互補的堿基序列。然而，位于捕獲探針端部的限制探針不是雙 鏈并保持單鏈。為了使未雜交的限制探針成為雙鏈，使用四種dNTP混合溶液和包括DNA延 伸所需的DNA聚合酶的DNA聚合溶液。限制探針是通過使用與捕獲探針雜交的目標核酸作 為引物來執行DNA延伸而形成的雙鏈。當捕獲探針通過目標核酸與捕獲探針的雜交形成雙 鏈并由于DNA延伸而使限制探針形成為雙鏈時，可由限制酶將雙鏈的限制探針斷裂。因此， 在被限制酶斷裂之后，通過使用洗滌過程而將完整的雙鏈與基底1和3的表面分離。另一 方面，當捕獲探針與不包括與捕獲探針互補的堿基序列的樣品接觸時，不形成雙鏈。因此， 盡管加入限制酶并進行洗滌過程之后，但捕獲探針還繼續附于基底1和3。(4)雜交檢測方法4可以以這樣的方式制備檢測位點132，即，用胺對基底1和3進行表面處理，然后， 在基底1和3的表面上沉積具有與待檢測的堿基序列互補的DNA序列的捕獲探針。然后， 用HRP標記從樣品中提取的DNA，并將HRP標記的DNA上樣到檢測位點132上。然后，執行 洗滌過程，因而僅有雜交的雙鏈DNA保留在基底1和3上，同時HRP連接到雙鏈DNA的端部。 在執行洗滌過程之后，控制單元189測量施加到交叉陣列的電壓和/或電流，其中，電壓和/
21或電流由H2O2溶液中的HRP引起的氧化還原反應產生，從而能夠進行電化學檢測。該方法 提供了一種具有根據未雜交的捕獲探針的分級電化學信號的檢測裝置。(5)抗原抗體反應的檢測方法可以以這樣的方式制備檢測位點132，即，用胺對基底進行表面處理，然后，在基底 的表面上沉積與待檢測的抗原特異性結合的抗體。將作為樣品的HRP標記的抗原上樣到檢 測位點132上。在執行洗滌過程之后，僅與抗體特異性結合的抗原保留在基底上。在執行 洗滌過程之后，控制單元189測量施加到交叉陣列的電壓和/或電流，其中，電壓和/或電 流由H2O2溶液中的HRP引起的氧化還原反應產生，從而能夠進行電化學檢測。該方法提供 了一種具有根據未引起抗原抗體反應的抗體的分級電化學信號的檢測裝置。此外，可使用在圖16中示出的包括檢測位點(assay site) 132的薄膜生物閥裝置 作為阻抗測量裝置，通過使用設置在頂部基底1或底部基底3上的交叉陣列電極66a和66b 以及捕獲探針43來實現阻抗測量裝置，金屬球附于捕獲探針43以檢測檢測位點132上產 生的生物材料之間的特異的結合反應。具體來講，可以以這樣的方式來測量阻抗，即，控制 單元189從控制單元189向交叉陣列電極66a和66b施加具有預定帶寬的交替信號，從而 評估頻率響應特性。在根據本發明構思實施例的薄膜生物閥裝置中，可通過使用鋁薄膜膠帶或通過將 鐵磁中間基底圖案化為交叉陣列形狀來形成交叉陣列電極66a和66b。根據本發明構思的實施例，可以通過無線RFIC來提供控制單元189，或者由USB接 口構件來連接控制單元189。根據本發明構思的實施例，圖17是示出連接到USB接口構件82的控制單元189 的視圖。附圖標號82a和附圖標號82b表示USB連接端子，附圖標號81表示連接USB連接 端子82a和82b的電纜。在塑料殼191中設置控制單元189。控制單元189通過USB連接 端子82a為阻抗測量裝置或電化學檢測裝置向檢測位點32傳遞控制信號，并通過USB連接 端子82b將評估結果傳遞到計算機。此外，塑料殼191可包括開關192，以允許USB接口構 件82用作傳統的USB電纜連接端子。也就是說，當USB接口構件82用于阻抗測量裝置或 電化學檢測裝置時，將開關192設定為生物USB(Bi0 USB)狀態，當常規地使用USB接口構 件82時，將開關192設定為普通USB (Normal USB)狀態。圖18示出根據本發明構思的薄膜生物閥裝置通過USB接口構件連接到PC 83a的 情況或者根據本發明構思的薄膜生物閥裝置通過圖17中的USB接口構件82連接到移動電 話83b的情況。由于該連接，可以對檢測位點132中的反應結果進行評估，并且可將評估結 果遠程傳輸。也就是說，PC 83a或移動電話83b可以通過USB接口構件82和互聯網線或 無線互聯網將檢測位點132的評估結果遠程傳輸到醫院服務器，從而實現遠程診斷。根據本發明構思的各種實施例，圖19示出了與薄膜生物閥裝置100 —體的USB連 接單元82c，USB連接單元82c針對在圖17中示出的USB接口構件82來提供連接。根據本發明構思的實施例，圖19示出包括用于將USB連接單元42容納在薄膜生 物閥裝置100中的容納箱82d和82e。在根據當前實施例的薄膜生物閥裝置100中，可通過使用鋁薄膜膠帶或通過將鐵 磁中間基底電路圖案化(circuit-patterning)來在反應位點132和USB連接單元82c之 間形成電連接46。
圖21至圖25是示出根據本發明構思實施例的薄膜生物閥裝置和根據本發明構思 的實施例的用于控制薄膜生物閥裝置的設備IOOa的視圖。參照圖21，根據本實施例的薄膜 生物閥裝置包括室，檢測所需的各種緩沖溶液被容納在室中，并且在室中執行各種化學方 法發生；通道，處理的液體和緩沖溶液流經通道；通道孔，連接通道；多個磁閥，用來打開和 關閉通道孔。此外，用于控制薄膜生物閥裝置的設備IOOa控制集成有這些構件的薄膜生物 閥裝置的旋轉以及可移動永久磁體5a的空間定位，從而選擇性地打開和關閉多個磁閥。附 圖標號100表示薄膜生物閥裝置的本體。通過將頂部基底1、中間基底2a和底部基底3結 合來形成本體100。在用于形成薄膜生物閥裝置的注射成型工藝中，形成頂部基底1、沿頂 部基底1的表面流經有液體的多個通道、中間基底2a、底部基底3、用來容納緩沖液的多個 室以及連接通道的多個通道孔。頂部基底1、中間基底2a和底部基底3可彼此連接以形成 本體100。根據本發明構思的各種實施例，可通過使用磁閥VI、V2、V3、V4、V5、V6和V7來 執行室130、131、132、133、140、141、142和143的閥操作。在本實施例中，磁閥VI、V2、V3、 乂4、￥5、￥6和￥7具有在圖1中示出的磁閥70的結構。磁閥VI、V2、V3、V4、V5、V6和V7中 的每個磁閥由于中間基底2a和可移動永久磁體5a產生的磁力而被獨立地打開或關閉。附 圖標號120表示用于注射樣本的樣本注射構件。樣本注射構件可以是分配器、移液管、注射 器或柳葉刀。附圖標號121表示樣本入口，附圖標號170表示盤開口(disk opening)。標號130表示準備室，在準備室中執行準備過程以從樣本(生物材料)中提取樣 品，標號131表示緩沖室，在緩沖室中執行用于擴增樣品的擴增過程、用于稀釋或混合樣品 的混合過程，或者用于標記樣品的標記過程，標號132表示分子或生物化學反應在其中執 行的室，即，檢測位點，用于檢測和/或診斷包含在緩沖室中的樣品的捕獲探針在反應位點 結合(固定)到基底，或者可以通過使用固定構件而在檢測位點將捕獲探針固定到基底，標 號133表示用于收集在執行洗滌過程之后產生的廢棄物質的廢料室。捕獲探針可具有陣列 結構，以根據單個樣本和/或樣品來執行多點檢測(multiple detection)。可通過將DNA 芯片、蛋白芯片、生物芯片、多孔膜或96孔板結合來形成檢測位點132。多孔膜可包括樣品 的擴散衍生的材料。樣品的擴散衍生的材料可以是硝酸纖維素(NC)、尼龍膜或納米管。可 將檢測位點132用于使用96孔板、384孔板和1536孔板的生物化學和/或分子生物化學陣 列，眾所周知，執行生物化學和/或分子生物化學陣列來篩選新型藥物或新型材料。可使用 準備室130來從血液中提取DNA、通過當本體100以高速旋轉時離心血液而從血液中提取 血清或血漿，或者從農產品中提取農業產品、微生物或重金屬成分。擴增過程可以是用于擴 增DNA的PCR聚合酶鏈式反應(RCR)過程或用于擴增富集培養基中的微生物的過程。標號 140、141、142和143表示包含以下物質的構件用于從樣本中提取樣品的提取溶液；稀釋用 于擴增的聚合酶的稀釋溶液；包括引物的各種酶；用于雜交的各種酶或者樣品；標記材料； 用于生物化學反應的生物化學材料；用于洗滌過程的洗滌溶液等。附圖標號102表示用于旋轉薄膜生物閥裝置的軸發動機。附圖標號211表示可移 動永久磁體5a安裝于其上的滑塊。可由滑塊發動機109和蝸輪連接單元109a和109b驅 動滑塊211。對每個過程(準備過程、擴增過程、混合過程、稀釋過程、標記過程、生物和/或 生物化學反應過程以及洗滌過程)而言，可以以這樣的方式來執行位于起點或端點的對應 磁閥的打開和關閉，其方式為根據通過對安裝在滑塊211上的永久磁體5a相對于對應的 磁閥進行空間定位來向上和向下移動對應的磁閥。
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在用于控制根據本發明構思實施例的薄膜生物閥的設備中，相對于磁閥的空間定 位可以是沿徑向的空間定位或者是沿其方位角方向的空間定位。當滑動發動機109沿徑向 來回移動滑塊時，可實現相對于磁閥的徑向空間定位。由于滑動發動機109的操作，滑塊 211沿從本體100的中心到外側方向或從外側到本體100的中心的方向徑向移動。在根據本發明的當前實施例的用于控制薄膜生物閥的設備IOOa中，主體100與永 久磁體5a之間的距離Ad可由上下運動構件103控制。上下運動構件103可物理連接到 永久磁體5a和齒輪(未示出)，從而永久磁體5a根據齒輪的轉動方向上下運動。在另外的 實施例中，永久磁體5a可通過電磁材料的電流控制上下運動。當執行空間定位時，上下運 動構件103將永久磁體5a向下移動以增加永久磁體5a和磁閥70之間的距離，從而永久磁 體5a不磁性作用于磁閥70。當空間定位完成時，上下運動構件103將永久磁體5a向上移 動以減小永久磁體和磁閥70之間的距離，從而永久磁體5a磁性作用于磁閥70。在根據本發明構思的當前實施例的用于控制薄膜生物閥的設備IOOa中，還可在 滑塊211上安裝光拾取裝置(⑶或DVD讀取器)107。光拾取裝置用于讀取傳統光盤，諸如 音樂⑶、⑶-R、游戲⑶或DVD。標號116b表示用于為上下運動構件103和滑塊211的光拾取裝置107提供各種 控制信號的柔性電纜。柔性電纜116b通過薄片(wafer)或吊帶(harness) 116a連接到中 央控制裝置101。標號181表示布置薄膜生物閥裝置的轉盤。薄膜生物閥裝置通過盤開口 170被布置于轉盤181之上，標號188表示包括內置存儲器的無線RF IC0所述無線RF IC 188包括用于薄膜生物閥裝置的協議、化驗算法、用于讀取的標準控制值和/或關于化驗點 的位置的信息、生物信息學信息(bioinformatics information)和關于自診斷的信息。無 線RFIC188還可包括防止其他人使用的薄膜生物閥裝置的個人加密信息和/或ID識別。無 線RF IC 188可以是智能IC卡。包含在無線RF IC 188中的信息可通過無線通信被提供 給中央控制裝置101，并可被用于個人加密。標號117表示用于為無線RF IC 188供應電力 (power)的無線電波產生單元。由無線電波生成單元117產生的無線電波根據弗萊明定則 (Fleming's rule)激活安裝在無線RF IC 188中的電感線圈，并產生足夠的電量并為無線 RF IC I88提供電力。所述薄膜生物閥裝置還可包括用于為無線RF IC提供電力的太陽能電池190。根據當前實施例的用于控制薄膜生物閥的設備還可包括用于為布置在薄膜生物 閥裝置中的太陽能電池190供應光能的發光裝置108。所述發光裝置108可以是高亮度LED 模塊或者是將多個高亮度LED集成在一個模塊結構中的燈。在根據本發明當前實施例的用于控制薄膜生物閥的設備中，在薄膜生物閥裝置被 安裝時，薄膜生物閥的唯一 ID通過無線RF IC 188被無線地發送到中央控制裝置101，從而 中央控制裝置101識別當前加載于用于控制薄膜生物閥100a的設備中的盤是薄膜生物閥
直ο根據當前實施例的用于控制薄膜生物閥的設備還可包括輸入-輸出裝置111。根據當前實施例的用于控制薄膜生物閥的設備還可包括用于連接到計算機的多 個USB端口 112。USB端口 112可連接到計算機外圍設備以提供關于計算機的接口連接。計 算機外圍設備的示例包括相機、鍵盤、耳機、鼠標、存儲棒、電子聽診器、血壓計、電子溫度計 和藥物測量儀器。
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在根據當前實施例的用于控制薄膜生物閥的設備中，輸入-輸出裝置111可具有 通信標準的通用串行總線(USB)、IEEE1394、ATAPI、SCSI、IDE或有線或無線互聯網連接。標 號99表示光學檢測器。圖22示出根據本發明構思的實施例的光學檢測器99。如果光學檢測器99是發 射類型光學檢測器，則在主體100旋轉時，每當光耦合器99a和99b面向在主體100上形成 的參考孔98a時，光學檢測器99產生參考觸發信號并將該參考觸發信號傳遞到中央控制裝 置101。如果光學檢測器99是反射類型的光學檢測器，則當主體100旋轉時，每當光耦合器 99a和99b面向形成于主體100上的參考反射器98b時，光學檢測器99產生參考觸發信號 并將該參考觸發信號傳遞到中央控制裝置101。中央控制裝置101基于參考觸發信號設置 零度方位角。可基于零度方位角設置方位角轉盤或方位角搜索電機的方位角參考坐標。圖23是用于解釋對于磁閥151、152和153的空間定位以及“脈沖閥”的操作的視 圖。標號100表示薄膜生物閥裝置的主體。室129、130、131、132和133可由磁閥151、152 和153的上下運動、順時針和/或逆時針運動或徑向運動驅動。標號121表示入口，通過該 入口提供標本，標號170表示盤打開。標號130表示準備室，在該準備室中執行準備過程以 從標本(生物材料)提取樣品。標號131表示緩沖室，在該緩沖室中執行用于擴增樣品的 擴增過程、稀釋或混合樣品的混合過程或者用于對樣品加標記的標記。標號132表示執行 分子或生化反應過程的室，即，陣列點(array site)，在所述陣列點中，用于化驗和/或診 斷包含在緩沖室中的樣品的捕獲探針被附著于基底或通過使用固定構件固定于基底。標號 129表示容納洗滌液的洗滌室。標號133表示用于收集在執行洗滌過程之后產生的廢料的 廢料室。標號12a、12b和12c表示通風孔。對于每個過程(準備過程、擴增過程、混合過 程、稀釋過程、標記過程、生物和/或生化反應過程和洗滌過程)，可通過相對于相應磁閥對 安裝在滑塊211上的永久磁體5a進行空間定位，來執行在起始點或結束點打開和關閉相應 磁閥的操作。空間定位可以是沿徑向方向的空間定位，或者空間定位可以包括沿徑向方向 的空間定位和沿方向角方向的空間定位。參照圖23，Rl表示主體100的中心與磁閥151之間的距離，R2表示主體100的中 心與磁閥152之間的距離，R3表示主體100的中心與磁閥153之間的距離，R4表示主體100 的中心與主體100的外側之間的距離，其中，Rl < R2 < R3 < R4。對于沿徑向方向的空間 定位，沿徑向方向移動可移動的永久磁體5a。也就是說，可移動的永久磁體5a沿著徑向方 向遠離通道孔的中心移動到相應的半徑R1、R2或R3。例如，為了執行對于磁閥151的空間 定位，沿徑向方向將滑塊211空間定位到與Rl對應的位置；為了執行對于磁閥152的空間 定位，沿徑向方向將滑塊211空間定位到相應于R2的位置。然后，需要進行沿方位角方向 的空間定位以將永久磁體5a與在相應半徑處的相應磁閥匹配。可通過在滑塊211停止時 緩慢地旋轉主軸電機102來執行沿方位角方向的空間定位，或者可通過重復執行短旋轉和 停止主軸電機102的循環來執行沿方位角方向的空間定位。當通過緩慢旋轉主軸電機102 或重復執行短旋轉使得安裝在滑塊211上的永久磁體5a與在相應半徑處的相應磁閥匹配 時，在永久磁體5a與相應的磁閥之間產生粘合力，從而薄膜生物閥裝置的主體100不再通 過緩慢旋轉和短旋轉而旋轉。也就是說，通過沿徑向方向的空間定位和沿方位角方向的空 間定位，永久磁體5a與相應的磁閥匹配，從而完成了沿徑向方向的空間定位之外的沿方位
25角方向的空間定位。當主體100通過沿徑向方向的空間定位而旋轉時，可驅動“脈沖閥”。 例如，為了通過脈沖閥操作打開磁閥151，安裝在滑塊211上的永久磁體5a移動到與Rl相 應的位置，隨后主體100旋轉。當主體100旋轉時，磁閥151面向可移動的永久磁體5a，每 當磁閥151面向可移動的永久磁體5a時，在磁閥151和可移動的永久磁體5a之間產生吸 引力，從而快速地打開被磁閥151關閉的通道孔。另外，由于主體100旋轉，因此每當被磁 閥151關閉的通道口被打開時，液體由于離心力而流動。為了在脈沖閥操作期間關閉通道 孔，可移動的永久磁體5a移動到R4。在這種情況下，位于R4的可移動的永久磁體5a不作 用于磁閥151、152和153，通道孔由于中間基底(見圖1的2a)與磁閥151之間的吸引力而 關閉。圖24示出了根據本發明構思的實施例的集成了光拾取裝置107、可移動永久磁體 5a和上下運動構件103的滑塊211。滑塊211的運動由連接到滑動電機109的蝸輪連接單 元109a和109b控制。滑塊211通過使用作為導向件的滑動臂108a和108b來滑動。滑動 臂108a和108b通過螺絲110a、110b、IlOc和IlOd形成于用于控制薄膜生物閥的設備的主 體之上。標號116b表示柔性電纜。柔性電纜116b通過與薄片或吊帶116a的連接來連接 到中央控制裝置101。標號181表示由主軸電機102旋轉的轉盤。圖25示出了根據本發明構思的實施例的用于打開和關閉薄膜生物閥裝置的磁閥 的用于控制薄膜生物閥IOOa設備。參照圖25，標號300表示支持用于控制薄膜生物閥IOOa的設備的主體。電路基 底140相對于用于控制薄膜生物閥IOOa的設備的主體300緊密連接，并形成用于控制薄膜 生物閥IOOa的設備的底表面。控制用于控制薄膜生物閥IOOa的中央控制裝置101、無線 電波產生單元117、發光裝置108和輸入-輸出裝置111被設計和配置在電路基底140上。 中央控制裝置101控制用于旋轉或停止薄膜生物閥裝置IOOa的主軸電機102。另外，通過 控制滑動電機109，中央控制裝置101還控制設計和布置在滑塊211上的光拾取裝置107和 可移動永久磁體5a。標號104表示用于壓迫通過盤開口加載的薄膜生物閥裝置IOOa的壓迫構件。具 體地，壓迫構件104可以是由于相對于轉盤181的磁吸引而被壓迫的惰性旋轉臺。惰性旋 轉臺104可被設計為允許豎直運動和空轉。具體地，在本發明構思的實施例中，可通過使用 鐵磁材料形成中間基底(見圖1的2a)以產生由中間基底2a與轉盤181之間的磁力或中 間基底2a與惰性旋轉臺104之間的磁力引起的吸引力。另外，中央控制裝置101確定當前 加載在用于控制薄膜生物閥IOOa的設備中的盤是傳統的光盤(例如，音樂CD、CD-R、游戲 CD或DVD)還是薄膜生物閥裝置。如果當前加載的盤是傳統的光盤，則執行傳統的光盤的操 作。例如，從盤讀取的信息從光拾取裝置107發送到存儲裝置113或輸入-輸出裝置111， 或者將要寫入的信息被發送到光拾取裝置107，并隨后將用于讀/寫操作的各種控制信號 發送到上述的各個構件。如果當前加載的盤是薄膜生物閥裝置100a，則執行用于控制生物 過程和/或化學過程的操作。圖26到圖29示出了根據本發明構思的使用致動器80控制薄膜生物閥的設備。參 照圖26到圖29，掃描磁體5b固定在致動器80的前端。作為致動器80的旋轉中心的樞軸 87設置在致動器80的中部的側表面上。樞軸87包括樞軸螺絲和樞軸軸承。音圈86多圈 纏繞由塑料材質形成的線軸84，并位于致動器80的另一側表面上。音圈86用于將致動器
2680的掃描磁體5b轉動到薄膜生物閥裝置100上的特定位置。鐵片88布置于線軸84的端 部。圖26示出了根據本發明的構思的用于控制薄膜生物閥的設備，該設備通過使用 致動器80和掃描磁體5b來打開通道孔。由于頂部永久磁體與磁閥之間的吸引力或者中部 基底與磁閥之間的吸引力，通道孔被關閉。掃描磁體5b安裝在致動器80上，并相對于將要 被關閉或打開的磁閥沿徑向方向和方位角方向被空間定位，因而產生對于磁閥的吸引力， 從而打開通道孔。為了沿徑向方向空間定位，致動器80根據中央控制裝置101相對于樞軸 87轉動，并且在轉動期間，固定在致動器80前端的掃描磁體5b移動到薄膜生物閥裝置100 上的期望的位置。然后，執行沿方位角方向的空間定位。為了進行沿方位角方向的空間定 位，在完成了沿徑向方向的空間定位之后，在致動器80停止的同時，主軸電機(見圖25的 102)緩慢地旋轉或者重復地執行包括短旋轉和/或停止主軸電機102的循環。當通過緩慢 旋轉主軸電機102或重復地執行短旋轉使掃描磁體5b與相應半徑處的磁閥匹配時，在掃描 磁體5b和相應的磁閥之間產生粘合力，因而，薄膜生物閥裝置的主體100不再由于緩慢旋 轉和短旋轉而旋轉。因此，完成了相對于將要打開或關閉的通道孔的沿方位角方向的空間 定位。在根據本發明構思的另一實施例的薄膜生物閥控制裝置中，致動器被同時地設置 在薄膜生物閥裝置之上和之下，并對薄膜生物閥裝置的相同位置執行空間定位。在這種情 況下，由于中間基底和磁閥之間的吸引力可執行通道孔的關閉，并且由于安裝在上部致動 器的掃描磁體和磁閥之間的排斥力與安裝在下部致動器的掃描磁體和磁閥之間的吸引力 的組合磁力可執行通道孔的打開。也就是說，強磁力作用于磁閥。如果需要多個磁閥集成 在薄膜生物閥裝置中，則減小每個磁閥的大小。在這種情況下，減小磁閥的磁力的強度。因 此，為了移動這些磁閥，需要更強的外部磁力。在這種情況下，使用上部致動器和下部致動 器的控制薄膜生物閥的設備產生強磁力并將強磁力施加于磁閥。因此，使用上部致動器和 下部致動器的薄膜生物閥控制設備可用于制造小尺寸的磁閥。標號116c表示為驅動致動 器80提供各種控制信號的柔性電纜，并通過薄片或吊帶連接到中央控制裝置101。標號111 表示輸入-輸出裝置。圖27示出根據本發明構思的用于控制薄膜生物閥的設備。參照圖27，滑塊211執 行沿徑向方向的空間定位，在所述滑塊211上安裝了可移動的永久磁體5a，由致動器80執 行沿方位角方向的空間定位，在所述致動器80上安裝了掃描磁體5b。在致動器80完成沿 方位角方向的空間定位之后，可通過沿徑向方向將滑塊211移動到相應磁閥的半徑來執行 沿徑向方向的空間定位。圖28和圖29是用于解釋根據本發明構思的使用致動器80和方位角轉盤IOOb沿 方位角方向的空間定位的示圖。與方位角坐標相應的螺旋磁性圖案55布置在方位角轉盤 IOOb 上。根據本發明構思的實施例，方位角轉盤IOOb可以與薄膜生物閥裝置100的上表面 集成，或者被固定在主軸電機102的旋轉軸上。可以以這樣的方式執行沿方位角方向的空 間定位致動器80轉動到與將要定位的方位角相應的螺旋磁體圖案的坐標，隨后主軸電機 緩慢旋轉或重復執行包括短旋轉或停止主軸電機的循環。當通過緩慢旋轉和主軸電機的短 旋轉使安裝在致動器80上的掃描磁體5b與螺旋磁體圖案55匹配時，在掃描磁體5b和螺旋磁體圖案55之間產生強粘合力，因此，薄膜生物閥裝置的主體100不再通過緩慢旋轉和 短旋轉而旋轉。參照圖29，在致動器的轉動軌跡上示出執行空間定位方位角0°、90°、180°、 270度和/或360°的螺旋磁體圖案的坐標。掃描磁體5b位于螺旋磁體圖案的坐標上，方 位角轉盤IOOb短旋轉。結果，掃描磁體5b與螺旋磁體圖案55匹配，薄膜生物閥裝置的主 體100由于掃描磁體5b與螺旋磁體圖案55之間的強吸引力而停止。在參考孔(見圖22 的98a和98b)被設置為零度的同時可確定螺旋磁性圖案55的方位角偏移量。圖30示出了根據本發明構思的用于控制薄膜生物閥的設備，其中，以這樣的方式 執行沿方位角方向的空間定位根據方位角搜索電機52a的旋轉，由方位角搜索電機52a和 齒輪連接構件使主軸電機(見圖21的210)旋轉。方位角搜索電機52a可以是步進電機。 當執行了沿方位角方向的空間定位之后，方位角搜索電機52a可通過齒輪連接構件連接到 主軸電機的轉軸102a，當沒有執行沿方位角方向的空間定位時，方位角搜索電機52a可以 從主軸電機的旋轉軸102a分離。齒輪連接構件可包括第一齒輪單元51a，固定并連接到 主軸電機的旋轉軸102a ；第二齒輪單元51b，固定并連接到方位角搜索電機52a的旋轉軸， 其中，第一齒輪單元51a根據方位角搜索電機52a的旋轉方向連接到第二齒輪單元51b或 者與第二齒輪單元51b分離。第二齒輪單元51b還可包括連接到方位角搜索電機52a和 CAM51c的蝸輪52b。可在參考孔98a和98b被設置為零角度的同時確定方位角搜索電機 52a的方位角偏移量。雖然已經參照本發明的若干示例性實施例具體示出和描述了本發明，但是應理 解，在不脫離權利要求的精神和范圍的情況下，可以在形式和細節上做出各種改變。
權利要求
一種薄膜生物閥裝置，包括至少一個室，存儲用于生物材料化驗或生化化驗的液體，或者用于執行生物或生化反應；樣本入口，用于加載樣本；通道，連接所述至少一個室以允許液體流動；通道孔，位于通道的中心并連接到通道；磁閥，用于打開和關閉通道孔；通道、通道孔和室形成于其中的頂部基底、中部基底和底部基底；主體，在該主體中，通過堆疊和結合頂部基底、中部基底和底部基底來集成通道、通道孔、室、樣本入口和磁閥；可移動永久磁體或掃描磁體，用于打開通道孔；其中，由于磁閥和可移動永久磁體之間產生的吸引力或磁閥和掃描磁體之間產生的吸引力，通過沿豎直方向、順時針或逆時針方向、或徑向方向來回移動磁閥使通道孔被打開或關閉。
2.如權利要求1所述的薄膜生物閥裝置，其中，由于磁閥和中部基底之間的吸引力， 或者由于磁閥和位于通道孔之上的固定的頂部永久磁體通道孔之間的吸引力，通道孔被關 閉。
3.如權利要求1所述的薄膜生物閥裝置，其中，掃描磁體和可移動磁體具有從包括圓 形、圓柱形和四邊形的組中選擇的形狀。
4.如權利要求1所述的薄膜生物閥裝置，其中，磁閥包括從包括鐵磁材料、薄膜圓形磁 體、薄膜圓柱磁體、薄膜四邊形磁體和球形磁體的組中選擇的一種。
5.如權利要求1所述的薄膜生物閥裝置，其中，磁閥涂有硅膠基的橡膠襯墊材料，或者 薄膜橡膠被插入磁閥和通道孔之間。
6.如權利要求5所述的薄膜生物閥裝置，其中，由于主體在旋轉時產生的離心力，磁閥 移動進入滑出空間，然后，由于磁閥和可移動永久磁體之間的吸引力或磁閥和掃描磁體之 間的吸引力，磁閥豎直地或沿順時針或逆時針方向運動，從而打開或關閉通道孔。
7.如權利要求1所述的薄膜生物閥裝置，其中，通道孔在通道孔接觸部分上具有圓形槽。
8.如權利要求1所述的薄膜生物閥裝置，其中，中部基底包括涂有磁性材料的塑料盤 或涂有磁性材料的鋁盤，或者包括從包括永久磁體、鐵磁材料、鐵、鈷、鉻、鎳以及鐵、鈷、鉻、 鎳的合金的組中選擇的材料。
9.如權利要求1所述的薄膜生物閥裝置，其中，中部基底具有通過使用掩模圖案形成 的電路圖案。
10.如權利要求1所述的薄膜生物閥裝置，其中，所述室包括 準備室，用于從樣本中提取樣品；緩沖室，在其中執行用于擴增樣品的擴增過程、用于稀釋或混合樣品的混合過程或者 用于標記樣品的標記過程；陣列點，其中，用于化驗和/或診斷樣品的捕捉探針被固定或通過固定構件被固定； 廢料室，用于收集執行洗滌過程之后產生的廢料。
11.如權利要求10所述的薄膜生物閥裝置，其中，捕捉探針被形成為具有陣列結構以 便執行對于樣本和樣品的多次檢測。
12.如權利要求10所述的薄膜生物閥裝置，其中，通過集成DNA芯片、蛋白質芯片、生物 芯片、多孔膜或孔板來形成檢驗位點。
13.如權利要求1所述的薄膜生物閥裝置，其中，所述通道是由用于結合頂部基底、中 部基底和底部基底的薄膜膠帶形成的薄膜通道。
14.如權利要求1所述的薄膜生物閥裝置，其中，所述主體還包括支撐槽或通風孔。
15.如權利要求14所述的薄膜生物閥裝置，其中，所述通道包括薄膜通道，外通道孔起 到支撐槽的作用。
16.如權利要求1所述的薄膜生物閥裝置，其中，以這樣的方式堆疊和/或結合頂部基 底、中部基底和底部基底從而形成主體將雙面膠帶粘到頂部基底、中部基底和底部基底， 然后去掉雙面膠帶的保護條，從而頂部基底、中部基底和底部基底的一個表面涂上粘合劑， 或者通過使用分配器、噴霧或絲網印刷方法在頂部基底、中部基底和底部基底的一個表面 薄膜涂上粘合劑，然后將頂部基底、中部基底和底部基底彼此堆疊和結合在一起。
17.如權利要求1所述的薄膜生物閥裝置，其中，所述主體還包括通用串行總線(USB) 連接單元，以允許檢驗位點與USB接口構件電連接，從而讀取檢驗位點。
18.如權利要求17所述的薄膜生物閥裝置，其中，通過將電路圖案形成在用于粘接頂 部基底、中部基底和底部基底的鋁薄膜膠帶上，或者通過將電路圖案形成在中部基底上來 形成檢驗位點和USB單元之間的電連接。
19.如權利要求1所述的薄膜生物閥裝置，其中，主體還包括無線RFIC或用于為無線 RF IC提供電源的太陽能電池。
20.如權利要求19所述的薄膜生物閥裝置，其中，無線RFIC還包括用于產生用于阻抗 測量裝置或電化學檢測裝置的控制信號的控制單元，或者包括用于存儲阻抗測量裝置或電 化學檢測裝置測量的結果的存儲器。
21.如權利要求1所述的薄膜生物閥裝置，其中，主體包括從包括硅、塑料、氣凝膠、玻 璃、聚丙烯、聚丙烯酸酯、聚乙烯醇、聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、環烯烴聚合物(CCC)和聚 碳酸酯。
22.如權利要求1所述的薄膜生物閥裝置，其中，主體表面涂有鋁或鋁片以防止室中的 液體的蒸發。
23.如權利要求1所述的薄膜生物閥裝置，其中，通過使用鋁薄膜膠帶執行頂部基底、 中部基底和底部基底的堆疊和結合。
24.如權利要求23所述的薄膜生物閥裝置，其中，鋁薄膜膠帶提供吸水通道。
25.如權利要求23所述的薄膜生物閥裝置，其中，鋁薄膜膠帶提供用于連接集成在主 體上的半導體芯片的電路圖案。
26.如權利要求25所述的薄膜生物閥裝置，其中，電路圖案包括交叉陣列電極圖案、用 于加熱器的電阻圖案、電感線圈圖案、用于阻抗測試裝置的電極圖案或用于電化學檢測裝 置的電極圖案。
27.一種用于控制權利要求1-26中的任一項所述的薄膜生物閥裝置的設備，包括主軸電機，用于旋轉薄膜生物閥裝置；滑塊或致動器，所述滑塊用于移動安裝在滑塊上的可移動永久磁體，所述致動器用于 移動安裝在致動器上的掃描磁體；中央控制裝置，用于驅動和控制主軸電機，并執行對于磁閥的空間定位，其中，由于磁閥和可移動永久磁體之間的吸引力或磁閥和掃描磁體之間的吸引力，磁 閥被豎直地、沿順時針或逆時針方向或沿徑向方向來回移動，從而選擇性地打開或關閉通 道孑L。
28.如權利要求27所述的設備，其中，對于磁閥的空間定位包括徑向空間定位和方位 角空間定位。
29.如權利要求28所述的設備，其中，通過將滑塊移動到與磁閥相應的半徑來執行徑 向空間定位，在徑向定位完成之后，通過緩慢旋轉主軸電機或重復執行短旋轉和停止主軸 電機的循環來執行方位角空間定位。
30.如權利要求28所述的設備，其中，通過方位角搜索電機和齒輪連接構件執行方位 角空間定位。
31.如權利要求27所述的設備，其中，液體通過泵抽液體運動或脈沖閥使而流動。
32.一種用于控制權利要求1-26中的任一項所述的薄膜生物閥裝置的設備，包括主軸電機，用于旋轉薄膜生物閥裝置；滑塊，用于移動安裝在滑塊上的可移動永久磁體，所述可移動永久磁體用于執行徑向 空間定位；方位角空間定位構件，用于執行方位角空間定位；中央控制裝置，用于驅動和控制主軸電機，并執行相對于磁閥的徑向空間定位和方位 角空間定位，其中，由于方位角空間定位和徑向空間定位形成的磁閥和可移動永久磁體之間的吸引 力，磁閥被豎直地、沿順時針或逆時針方向或沿徑向方向來回移動，從而選擇性地打開或關 閉通道孔。
33.如權利要求32所述的設備，其中，方位角空間定位構件包括從包含致動器和第二 滑塊的組中選擇的至少一個，所述致動器上安裝了掃描磁體，所述第二滑塊上安裝了可移 動永久磁體、方位角搜索電機和齒輪連接構件。
34.如權利要求33所述的設備，其中，通過對于磁閥的徑向空間定位和對于磁閥的方 位角方向的空間定位來執行對于磁閥的空間定位，其中，在方位角空間定位構件完成了沿 方位角方向的空間定位之后，通過沿徑向移動滑塊到相應磁閥的半徑來執行徑向方向的空 間定位。
35.如權利要求33所述的設備，其中，以這樣的方式執行方位角空間定位將致動器轉 動到與將要定位的方位角相應的螺旋磁體圖案的坐標，在第二滑塊被移動到與將要定位的 相應磁閥的半徑處之后緩慢地轉動主軸電機，或在第二滑塊被移動到與將要定位的相應磁 閥的半徑之后重復執行短旋轉和停止主軸電機的循環。
36.如權利要求32所述的設備，還包括光學檢測器，在主體旋轉時，每當光學檢測器 通過薄膜生物閥裝置的參考孔時光線檢測器將參考觸發信號發送到中央控制裝置。
37. 一種用于控制權利要求1-26中的任意一項的薄膜生物閥裝置，包括主軸電機，用于旋轉薄膜生物閥裝置；位于薄膜生物閥裝置之上的頂部致動器和位于薄膜生物閥裝置之下的底部致動器，其 中，頂部致動器和底部致動器被平行排列并執行對于相同位置的空間定位，頂部致動器和 底部致動器的每一個具有安裝了掃描磁體的前端；中央控制裝置，用于驅動和控制主軸電機，并執行對于磁閥的空間定位，其中，由于磁閥和掃描磁體之間的排斥力和吸引力的合力，磁閥被豎直地、沿順時針或 逆時針方向或沿徑向方向來回移動，從而選擇性地打開或關閉通道孔。
38.如權利要求32所述的設備，還包括無線電波產生單元，用于為無線RFIC提供電 源；發光裝置或USB端口，發光裝置用于為太陽能電池提供光能，USB端口用于提供與至少 一個計算機外圍設備的接口，所述至少一個計算機外圍設備是從包括相機、鍵盤、耳機、鼠 標、存儲棒、電子聽診器、血壓計、電子溫度計和藥物測量儀器的組中選擇的。
39.如權利要求32所述的設備，其中，當無線薄膜生物閥被載入設備時，中央控制裝置 接收從無線RF IC發送的薄膜生物閥裝置的唯一 ID，從而識別無線薄膜生物閥裝置當前正 被載入設備。
40.如權利要求32所述的設備，還包括輸入-示出裝置，具有USB、IEEE1394、ATAPI、 SCSI、IDE或有線或無線互聯網連接的通信標準。
41.如權利要求32所述的設備，其中，滑塊還包括光拾取裝置。
全文摘要
薄膜生物閥裝置及用于控制所述薄膜生物閥裝置的設備被有效地應用到用于診斷和/或檢測流體中的少量材料的薄膜裝置(例如芯片實驗室、蛋白質芯片或DNA芯片)的閥門結構中。
文檔編號C12M1/00GK101918528SQ200880120196
公開日2010年12月15日 申請日期2008年12月10日 優先權日2007年12月10日
發明者柳在泉 申請人:三星電子株式會社