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WO2008135055A1 - Mikrofluidiksystem - Google Patents

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Publication number
WO2008135055A1
WO2008135055A1 PCT/EP2007/003771 EP2007003771W WO2008135055A1 WO 2008135055 A1 WO2008135055 A1 WO 2008135055A1 EP 2007003771 W EP2007003771 W EP 2007003771W WO 2008135055 A1 WO2008135055 A1 WO 2008135055A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
microfluidic
parts
fluid
mil
housing frame
Prior art date
Application number
PCT/EP2007/003771
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Daniel Bauer
Peter Müller
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
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 Siemens Aktiengesellschaft filed Critical Siemens Aktiengesellschaft
Priority to PCT/EP2007/003771 priority Critical patent/WO2008135055A1/de
Publication of WO2008135055A1 publication Critical patent/WO2008135055A1/de

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    • B01J19/0093—Microreactors, e.g. miniaturised or microfabricated reactors
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    • G05B2219/41085—Compensation pulses on inversion of direction of rotation, movement

Definitions

  • the invention relates to a microfluidic system.
  • a microfluidic system which consists of juxtaposed modules.
  • Each module contains a plate-shaped microfluidic part with channel structures in the plate interior, which open in lateral edge regions on the top of the plate in fluid openings.
  • two-part connecting pieces are used, which can be mounted bridging in the lateral edge regions on the respective adjacent and aligned microfluidic parts and connect the fluid openings of the adjacent microfluidic parts to one another via connection channels contained in them.
  • the two-piece connectors abut each with a part on the top plate and with the other part on the underside of the plate of their associated microfluidic parts and are pressed in the area between the two Mikrofluidik tone by means of a clamping device against each other.
  • the invention has for its object to simplify the replacement of individual microfluidic parts and further reduce the associated with the parallel connection of microfluidic systems apparatus and work effort. According to the invention, the object is achieved by the microfluidic system specified in claim 1, can be seen from the advantageous developments of the dependent claims.
  • the individual microfluidic parts can be pushed into the housing frame from the front, wherein the fluid connectors of the rear connectors automatically engage in the corresponding fluid bushings for fluid supply and disposal in the rear connection wall of the housing frame and establish fluid connections ,
  • several microfluidic parts of the same type can be inserted into the housing frame and operated in parallel.
  • the fluid bushings are preferably self-sealing in the non-plugged state, so that when pulling individual microfluidic components Microfluidic parts no fluids escape from the fluid sockets.
  • the connecting pieces with the fluid plugs are each formed in two parts, wherein in the rear edge region of the respective microfluidic part, one part abuts against the upper side of the plate and the other part against the underside of the plate and both parts are pressed against each other by means of a clamping device in an area outside the microfluidic part. This produces a pressure-proof fluid connection between the connection channels in the connection piece and the channels of the channel structure in the interior of the microfluidic part.
  • a mixer For the multi-stage processing of fluids, for example first in a mixer, then a reactor and finally a Verweiler, are provided in a plurality of housing frames, each of which housing frame each microfluidic parts of a different type contains (eg mixer, reactor, dwell)
  • the different microfluidic parts in the different housing frames are fluidly connected in series by the corresponding fluid sockets on the backs of the housing frame by means of the fluid supply or -entsorgungsleitun- interconnected.
  • the microfluidic parts of the same type in the individual housing frame can first be connected in parallel and then the individual parallel circuits in series, or different microfluidic parts in different housing frame first in a row and then the individual series connections can be connected in parallel.
  • different microfluidic parts for example reactor and connecting section
  • different microfluidic parts are first connected to one another outside the housing frame and then installed as a pair in the housing frame or, in the event of a fault, exchanged as a pair.
  • channel structures contained in the microfluidic parts additionally open in lateral marginal areas on the upper and / or lower sides of the plate in further fluid openings and that connecting pieces laterally adjacent microfluidic parts in each case connecting pieces in the lateral edge regions of the relevant
  • These microfluidic parts can be mounted in a bridging manner and connect the further fluid openings in the adjacent microfluidic parts to one another via connection channels contained in them.
  • the joints are preferably two- formed part, wherein they rest with one part on the plate top and the other part on the underside of the plate of their associated microfluidic parts and wherein both parts are pressed against each other by means of a clamping device in a region between the two Mikrofluidik tone. Unused fluid openings can be closed by means of attached to the edge regions of the microfluidic parts clamping parts.
  • z. B. blockages of the channels, early detection and to be able to make a timely exchange, are preferably arranged on the parallel micro fluidic temperature measuring devices and connected to the temperature measuring an evaluation that identifies those microfluidic parts whose measured temperature differs from the other microfluidic parts. In stationary operation all micro fluidic parts have the same temperature. If it is z. If, for example, an exothermic reaction of fluids in a microfluidic part leads to a blockage, less heat is dissipated and the temperature rises in comparison with the other microfluidic parts.
  • FIG. 2 shows the microfluidic parts in the housing frame in plan view
  • FIG. 3 shows the microfluidic parts in the housing frame in side view (section) and
  • FIG. 4 shows a further example of the microfluidic parts of the same type inserted in a housing frame and their connection with microfluidic parts in an adjacent housing frame in front view.
  • FIG. 1 shows a first housing frame R1, in which several plate-shaped microfluidic parts MI1 to M15 of the same type are arranged one above the other in different parallel planes.
  • a further adjacent housing frame R2 further plate-shaped microfluidic parts M21 to M25 of the same type but different from the microfluidic parts MI1 to M15 are arranged in the same way.
  • FIG. 2 shows a plan view of the arrangement according to FIG. 1.
  • FIG. 3 shows the same arrangement in a lateral section through the microfluidic parts MI1 to M15.
  • the microfluidic parts MlI to M25 each contain channel structures KS (FIG. 3), the z. As mixer lines or dwell lines or serve to guide auxiliary fluids for temperature control of the microfluidic parts.
  • the channel structures KS open in the rear region of the microfluidic parts MIl to M25 on their upper sides in fluid openings FOl.
  • Two-piece connecting pieces AS are respectively mounted on the plate-shaped microfluidic parts MI1 to M25 at the locations of the fluid openings FO1. These connect via the connection channels AK contained therein ( Figure 3), the fluid openings FOl with fluid plugs FS, which are formed on the backs of the connecting pieces AS in the rearward orientation.
  • R2 are the corresponding fluid openings FOl the microfluidic MIl to M15 or M21 to M25 and also the associated fluid connector FS each lie on a line with each other.
  • the two-part connecting pieces AS are in each case in contact with a part AS1 on the upper side and with the other part AS2 on the underside of the respective microfluidic part MI1 to M25 and are in the form of a clamping device K, here in the form of a Screwed, pressed against each other in an area outside the microfluidic MIl to M25.
  • fluid bushes FB for supplying and disposing the microfluidic parts MI1 to M15 with fluids are arranged in a rear connection wall AW of the housing frame R1, such that when the microfluidic parts MI1 to M15 are inserted into the housing frame R1, the fluid - Snap the connector FS of the connectors AS into the fluid sockets FB.
  • the fluid bushings FB are designed to be self-sealing in the open state, so that no fluids escape from the fluid bushings FB when individual microfluidic parts MI1 to M15 are withdrawn, and thus individual microfluidic parts MI1 to M15 can be exchanged during the ongoing production operation.
  • the microfluidic parts MI1 to M15 or M21 to M25 of the same type held in a respective housing frame R1 or R2 are connected in fluidic parallel fashion.
  • the parallel connection takes place at the in each case a line one below the other fluid bushings FB fluid through or -Esorgungs effeten FL, which open into a common fluid port FA.
  • the fluid supply or disposal lines FL between the fluid connection FA and the individual fluid bushings FB are dimensioned with respect to their length and diameter such that equal pressure conditions prevail at the fluid bushes FB and in the parallel-connected microfluidic parts MI1 to M15, corresponding flow conditions prevail.
  • microfluidic parts MI1 to M15 of the one type (eg microreactors) contained in the housing frame R1 and the microfluidic parts M21 to M25 of another type (eg dwell lines) contained in the housing frame R2 are connected in fluid communication in pairs.
  • the channel structures KS contained in the microfluidic parts MI1 to M25 additionally open in lateral edge regions on the top surfaces of the plates in further fluid openings FO2.
  • respective connecting pieces VS are mounted on the respective microfluidic parts MI1, M21 to M15, M25, which bridge the microfluidic parts MI1, M21 to M15, M25 and, via connecting channels contained in them, the further fluid openings FO2 of the adjacent microfluidic parts MI1, M21 to M15, Connect M25 together.
  • the connecting pieces VS are also formed in two parts, with one part VS1 on the top side of the plate and the other part VS2 on the underside of the plates of the microfluidic parts MI1, M21 to M15, M25 connected thereto and by means of a clamping device K, here in the form of a screw, in the area between the two microfluidic parts MIl, M21 to M15, M25 are pressed against each other. Unused fluid openings FO are closed by means of clamping parts KT, which are placed on them at the edge regions of the microfluidic parts M21 to M25.
  • the clamping parts KT may be constructed similar to the fittings AS, but have no channels and fluid plugs.
  • FIG. 4 shows a microfluidic system with microfluidic parts MI1 to M35 arranged in three housing frames R1, R2 and R3, wherein the microfluidic parts MI1 to M15 and M21 to M25 arranged in the housing frames R1 and R2 are connected in series via connecting pieces VS, as also in FIG Figures 1 and 2 is shown.
  • the microfluidic parts M21 to M25 or M31 to M35 contained in the housing frames R2 and R3 are connected in series via the fluid connections FA (FIG. 3).

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Abstract

Mikrofluidiksystem mit in Gehäuserahmen (R1, R2) parallel zueinander einschiebbaren plattenförmigen Mikrofluidikteilen (M11 bis M25), die jeweils im Platteninneren Kanalstrukturen enthalten, welche in einem rückwärtigen Randbereich auf der Plattenoberseite in Fluidöffnungen (FO1) münden. Dort sind jeweils zweiteiligen Anschlussstücken (AS) montierbar, die über in ihnen enthaltene Anschlusskanäle die Fluidöffnungen (FO1) mit Fluidsteckern (FS) verbinden, welche beim Einschieben der Mikrofluidikteile (M11 bis M25) in die Gehäuserahmen (R1, R2) in entsprechende Fluidbuchsen zur Ver- und Entsorgung der Mikrofluidikteile (M11 bis M25) mit Fluiden einrasten. Jeder Gehäuserahmen (z. B. R1) enthält jeweils Mikrofluidikteile (M11 bis M15) desselben Typs, die über die Fluidstecker (FS) und Fluidbuchsen fluidisch parallel geschaltet sind. In benachbarten Gehäuserahmen (R1, R2) enthaltene Mikrofluidikteile (M11 bis M25) unterschiedlichen Typs sind über die Fluidstecker (FS) und Fluidbuchsen oder über Verbindungsstücke (VS) mit darin enthaltenen Verbindungskanälen fluidisch in Reihe geschaltet.

Description

Mikrofluidiksystem
Die Erfindung betrifft ein Mikrofluidiksystem.
Aus der DE 10 2005 047 041 Bl ist ein Mikrofluidiksystem bekannt, das aus nebeneinander angeordneten Modulen besteht. Jedes Modul enthält ein plattenförmiges Mikrofluidikteil mit Kanalstrukturen im Platteninneren, welche in seitlichen Randbereichen auf der Plattenoberseite in Fluidöffnungen münden. Zur fluidischen Hintereinanderschaltung von Mikrofluidik- teilen benachbarter Module dienen jeweils zweiteilige Verbindungsstücke, die in den seitlichen Randbereichen an den je- weils benachbarten und miteinander fluchtenden Mikrofluidik- teilen diese überbrückend montierbar sind und über in ihnen enthaltene Verbindungskanäle die Fluidöffnungen der benachbarten Mikrofluidikteilen miteinander verbinden. Die zweiteiligen Verbindungsstücke liegen jeweils mit einem Teil an der Plattenoberseite und mit dem anderen Teil an der Plattenunterseite der von ihnen verbundenen Mikrofluidikteile an und sind im Bereich zwischen den beiden Mikrofluidikteilen mittels einer Klemmvorrichtung gegeneinander gepresst.
Wenn im Rahmen des sogenannten "Numbering up" beim Übergang vom Labormaßstab zur Pilotanlage oder zur industriellen Produktion größere Fluiddurchsätze erzielt werden sollen, müssen solche Mikrofluidiksysteme parallel geschaltet werden. Zum Austausch einzelner Mikrofluidikteile müssen bei dem bekann- ten Mikrofluidiksystem die zugehörigen Verbindungsstücke abmontiert werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Austausch einzelner Mikrofluidikteile zu vereinfachen und im Weiteren den mit der Parallelschaltung von Mikrofluidiksystemen verbundenen apparativen und arbeitsmäßigen Aufwand zu verringern. Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe durch das in Anspruch 1 angegebene Mikrofluidiksystem gelöst, von dem vorteilhafte Weiterbildungen den Unteransprüchen zu entnehmen sind.
Bei dem erfindungsgemäßen Mikrofluidiksystem lassen sich die einzelnen Mikrofluidikteile von vorne in den Gehäuserahmen einschieben, wobei die Fluidstecker der rückseitigen Anschlussstücke automatisch in die entsprechenden, zur Ver- und Entsorgung der Mikrofluidikteile mit Fluiden dienenden Fluid- buchsen in der rückseitigen Anschlusswand des Gehäuserahmens einrasten und Fluidverbindungen herstellen. In den Gehäuserahmen können je nach Größe der zu verarbeitenden Fluidmengen mehrere Mikrofluidikteile desselben Typs eingeschoben und parallel betrieben werden. Da es bei der industriellen Pro- duktion erforderlich ist, einzelne der parallel geschalteten Mikrofluidikteile, beispielsweise bei Verstopfung der fluid- führenden Kanäle, im laufenden Produktionsbetrieb austauschen zu können, sind die Fluidbuchsen vorzugsweise im ungestöpsel- ten Zustand selbstdichtend ausgebildet, so dass beim Ziehen einzelner Mikrofluidikteile keine Fluide aus den Fluidbuchsen austreten.
Die Anschlussstücke mit den Fluidsteckern sind jeweils zweiteilig ausgebildet, wobei im rückwärtigen Randbereich des je- weiligen Mikrofluidikteils ein Teil an der Plattenoberseite und das andere Teil an der Plattenunterseite anliegt und beide Teile mittels einer Klemmvorrichtung in einem Bereich außerhalb des Mikrofluidikteils gegeneinander gepresst sind. Dadurch wird eine drucksichere Fluidverbindung zwischen den Anschlusskanälen in dem Anschlussstück und den Kanälen der Kanalstruktur im Inneren des Mikrofluidikteils hergestellt.
Zur Ver- und Entsorgung der in dem Gehäuserahmen enthaltenen und fluidisch parallel geschalteten Mikrofluidikteile sind die auf jeweils senkrecht zu den parallelen Mikrofluidik- teilen verlaufenden Linien gemeinsam liegenden Fluidbuchsen auf der Rückseite des Gehäuserahmens an gemeinsamen Fluidver- oder -entsorgungsleitungen angeschlossen, die zuzuführende Fluide zu gleichen Anteilen auf die parallel geschalteten Mikrofluidikteile verteilen bzw. aus den parallel geschalteten Mikrofluidikteilen abzuführende Fluide sammeln.
Zur mehrstufigen Verarbeitung von Fluiden, beispielsweise zuerst in einem Mischer, dann einem Reaktor und schließlich einem Verweiler, sind in mehrere Gehäuserahmen vorgesehen, von denen jeder Gehäuserahmen jeweils Mikrofluidikteile eines anderen Typs enthält (z. B. Mischer, Reaktor, Verweilstrecke) Die unterschiedlichen Mikrofluidikteile in den unterschiedlichen Gehäuserahmen sind fluidisch in Reihe geschaltet, indem die entsprechenden Fluidbuchsen auf den Rückseiten der Gehäuserahmen mittels der Fluidver- oder -entsorgungsleitun- gen miteinander verbunden sind.
Je nach Verbindung der Fluidbuchsen auf den Rückseiten der Gehäuserahmen können die Mikrofluidikteile desselben Typs in den einzelnen Gehäuserahmen zunächst parallel und dann die einzelnen Parallelschaltungen in Reihe geschaltet werden, oder es können unterschiedliche Mikrofluidikteile in unterschiedlichen Gehäuserahmen zunächst hintereinander und dann die einzelnen Hintereinanderschaltungen parallel geschaltet werden. Im letzteren Fall kann es von Vorteil sein, wenn unterschiedliche Mikrofluidikteile (z. B. Reaktor und Ver- weilstrecke) zunächst außerhalb der Gehäuserahmen miteinander verbunden und dann als Paar in die Gehäuserahmen eingebaut werden oder im Fehlerfall als Paar ausgetauscht werden. Hierfür ist in vorteilhafter Weise vorgesehen, dass in den Mikro- fluidikteilen enthaltenen Kanalstrukturen zusätzlich in seit- liehen Randbereichen auf der Plattenober- und/oder -Unterseite in weiteren Fluidöffnungen münden und dass zur Hintereinanderschaltung seitlich benachbarter Mikrofluidikteile jeweils Verbindungsstücke in den seitlichen Randbereichen an den betreffenden Mikrofluidikteilen diese überbrückend montierbar sind und über in ihnen enthaltene Verbindungskanäle die weiteren Fluidöffnungen in den benachbarten Mikrofluidikteilen miteinander verbinden. Wie die Anschlussstücke sind auch die Verbindungsstücke vorzugsweise zwei- teilig ausgebildet, wobei sie mit einem Teil an der Plattenoberseite und mit dem anderen Teil an der Plattenunterseite der von ihnen verbundenen Mikrofluidikteile anliegen und wobei beide Teile mittels einer Klemmvorrichtung in einem Bereich zwischen den beiden Mikrofluidikteilen gegeneinander gepresst sind. Nicht benutzte Fluidöffnungen können mittels an den Randbereichen der Mikrofluidikteile aufgesetzter Klemmteile verschlossen werden.
Um bei der Parallelschaltung von Mikrofluidikteilen desselben Typs Fehlfunktionen, z. B. Verstopfungen der Kanäle, frühzeitig erkennen und rechtzeitig einen Austausch vornehmen zu können, sind vorzugsweise an den parallel geschalteten Mikro- fluidikteilen Temperaturmesseinrichtungen angeordnet und an den Temperaturmesseinrichtungen eine Auswerteeinrichtung angeschlossen, die solche Mikrofluidikteile identifiziert, deren gemessene Temperatur von der der anderen Mikrofluidikteile abweicht. Im stationären Betrieb haben alle Mikro- fluidikteile dieselbe Temperatur. Wenn es z. B. bei exother- mer Reaktion von Fluiden in einem Mikrofluidikteil zu einer Verstopfung kommt, wird weniger Wärme abgeführt und die Temperatur steigt im Vergleich zu den anderen Mikrofluidikteilen .
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird im Folgenden auf die Figuren der Zeichnung Bezug genommen; im Einzelnen zeigen:
Figur 1 ein Beispiel für in zwei Gehäuserahmen eingeschobene Mikrofluidikteile unterschiedlichen Typs in Rückansicht,
Figur 2 die Mikrofluidikteile in den Gehäuserahmen in Draufsicht,
Figur 3 die Mikrofluidikteile in den Gehäuserahmen in Seitenansicht (Schnitt) und Figur 4 ein weiteres Beispiel für die in einem Gehäuserahmen eingeschobenen Mikrofluidikteile desselben Typs und ihre Verbindung mit Mikrofluidikteilen in einem benachbarten Gehäuserahmen in Vorderansicht.
Figur 1 zeigt einen ersten Gehäuserahmen Rl, in dem mehrere plattenförmige Mikrofluidikteile MIl bis M15 desselben Typs in unterschiedlichen parallelen Ebenen übereinander angeordnet sind. In einem benachbarten weiteren Gehäuserahmen R2 sind in gleicher Weise weitere plattenförmige Mikrofluidikteile M21 bis M25 desselben Typs aber unterschiedlich zu den Mikrofluidikteilen MIl bis M15 angeordnet.
Figur 2 zeigt eine Draufsicht auf die Anordnung nach Figur 1.
Figur 3 zeigt dieselbe Anordnung in einem seitlichen Schnitt durch die Mikrofluidikteile MIl bis M15.
Die Mikrofluidikteile MlI bis M25 enthalten jeweils Kanal- Strukturen KS (Fig. 3), die z. B. Mischerstrecken oder Verweilerstrecken bilden oder zur Führung von Hilfsfluiden zur Temperierung der Mikrofluidikteile dienen. Die Kanalstrukturen KS münden im rückwärtigen Bereich der Mikrofluidikteile MIl bis M25 auf deren Oberseiten in Fluidöffnungen FOl. An den Stellen der Fluidöffnungen FOl sind an den platten- förmigen Mikrofluidikteilen MIl bis M25 jeweils zweiteilige Anschlussstücke AS montiert. Diese verbinden über in ihnen enthaltene Anschlusskanäle AK (Figur 3) die Fluidöffnungen FOl mit Fluidsteckern FS, welche auf den Rückseiten der An- Schlusstücke AS in rückwärtiger Ausrichtung ausgebildet sind. In jedem Gehäuserahmen Rl, R2 kommen die einander entsprechenden Fluidöffnungen FOl der Mikrofluidikteile MIl bis M15 bzw. M21 bis M25 und ebenso die zugehörigen Fluidstecker FS auf jeweils einer Geraden untereinander zu liegen. Die zwei- teiligen Anschlussstücke AS liegen jeweils mit einem Teil ASl an der Oberseite und mit dem anderen Teil AS2 an der Unterseite des jeweiligen Mikrofluidikteils MIl bis M25 an und sind mittels einer Klemmvorrichtung K, hier in Form einer Schraubverbindung, in einem Bereich außerhalb des Mikro- fluidikteils MIl bis M25 gegeneinander gepresst.
Wie Figur 3 zeigt, sind in einer rückseitigen Anschlusswand AW des Gehäuserahmens Rl Fluidbuchsen FB zur Ver- und Entsorgung der Mikrofluidikteile MIl bis M15 mit Fluiden in der Weise angeordnet sind, dass beim Einschieben der Mikro- fluidikteile MIl bis M15 in den Gehäuserahmen Rl die Fluid- stecker FS der Anschlusstücke AS in die Fluidbuchsen FB ein- rasten. Die Fluidbuchsen FB sind im offenen Zustand selbstdichtend ausgebildet, so dass beim Ziehen einzelner Mikro- fluidikteile MIl bis M15 keine Fluide aus den Fluidbuchsen FB austreten und somit einzelne Mikrofluidikteile MIl bis M15 im laufenden Produktionsbetrieb ausgetauscht werden können.
Um höhere Fluiddurchsätze zu erreichen, sind die in jeweils einem Gehäuserahmen Rl bzw. R2 gehaltenen Mikrofluidikteile MIl bis M15 bzw. M21 bis M25 desselben Typs fluidisch parallel geschaltet. Die Parallelschaltung erfolgt an den in jeweils einer Linie untereinander liegenden Fluidbuchsen FB durch Fluidver- oder -entsorgungsleitungen FL, die in einem gemeinsamen Fluidanschluss FA münden. Die Fluidver- oder -entsorgungsleitungen FL zwischen dem Fluidanschluss FA und den einzelnen Fluidbuchsen FB sind bezüglich ihrer Länge und ihres Durchmessers derart bemessen, dass an den Fluidbuchsen FB jeweils gleiche Druckverhältnisse herrschen und in den parallel geschalteten Mikrofluidikteile MIl bis M15 übereinstimmende Strömungsverhältnisse herrschen.
Die in dem Gehäuserahmen Rl enthaltenen Mikrofluidikteile MIl bis M15 des einen Typs (z. B. Mikroreaktoren) und die in dem Gehäuserahmen R2 enthaltenen Mikrofluidikteile M21 bis M25 eines anderen Typs (z. B. Verweilstrecken) sind paarweise fluidisch hintereinander geschaltet. Dazu münden die in den Mikrofluidikteilen MIl bis M25 enthaltenen Kanalstrukturen KS zusätzlich in seitlichen Randbereichen auf den Plattenoberseiten in weiteren Fluidöffnungen FO2. Zur Hintereinanderschaltung der benachbarten Mikrofluidikteile MIl, M21 bis M15, M25 sind jeweils Verbindungsstücke VS an den betreffenden Mikrofluidikteilen MIl, M21 bis M15, M25 montiert, die die Mikrofluidikteilen MIl, M21 bis M15, M25 überbrücken und über in ihnen enthaltene Verbindungskanäle die weiteren Fluidöffnungen FO2 der benachbarten Mikrofluidikteilen MIl, M21 bis M15, M25 miteinander verbinden. Wie die Anschlussstücke AS sind auch die Verbindungsstücke VS zweiteilig ausgebildet, wobei sie mit einem Teil VSl an der Plattenoberseite und mit dem anderen Teil VS2 an der Plattenunterseite der von ihnen verbundenen Mikrofluidikteile MIl, M21 bis M15, M25 anliegen und mittels einer Klemmvorrichtung K, hier in Form einer Schraube, im Bereich zwischen beiden Mikrofluidikteilen MIl, M21 bis M15, M25 gegeneinander gepresst sind. Nicht benutzte Fluidöffnungen FO werden mit Hilfe von Klemm- teilen KT verschlossen, die an den Randbereichen der Mikro- fluidikteile M21 bis M25 auf diese aufgesetzt werden. Die Klemmteile KT können ähnlich den Anschlussstücken AS aufgebaut sein, weisen aber keine Kanäle und Fluidstecker auf.
Figur 4 zeigt ein Mikrofluidiksystem mit in drei Gehäuserahmen Rl, R2 und R3 angeordneten Mikrofluidikteilen MIl bis M35, wobei die in den Gehäuserahmen Rl und R2 angeordneten Mikrofluidikteile MIl bis M15 bzw. M21 bis M25 über Verbindungsstücke VS hintereinander geschaltet sind, so wie dies auch in den Figuren 1 und 2 gezeigt ist. Die in den Gehäuserahmen R2 und R3 enthaltenen Mikrofluidikteile M21 bis M25 bzw. M31 bis M35 sind über die Fluidanschlüsse FA (Figur 3) in Reihe geschaltet.

Claims

Patentansprüche
1 . Mikrof luidiksystem
- mit plattenförmigen Mikrofluidikteilen (MIl bis M15) , die jeweils im Platteninneren Kanalstrukturen (KS) enthalten, welche in einem rückwärtigen Randbereich auf der Plattenober- und/oder -Unterseite in Fluidöffnungen (FOl) münden,
- mit jeweils zweiteiligen Anschlussstücken (AS), die in den rückwärtigen Randbereichen an den plattenförmigen Mikro- fluidikteilen (MIl bis M15) montierbar sind und über in ihnen enthaltene Anschlusskanäle (AK) die Fluidöffnungen (FOl) mit Fluidsteckern (FS) verbinden, welche auf den Rückseiten der Anschlusstücke (AS) in rückwärtiger Ausrichtung angeordnet sind, - wobei die zweiteiligen Anschlussstücke (AS) jeweils mit einem Teil (ASl) an der Plattenoberseite und mit dem anderen Teil (AS2) an der Plattenunterseite des jeweiligen Mikrofluidikteils (MIl bis M15) anliegen und beide Teile (ASl, AS2) mittels einer Klemmvorrichtung (K) in einem Bereich außerhalb des Mikrofluidikteils (MIl bis M15) gegeneinander gepresst sind,
- mit einem Gehäuserahmen (Rl) zum parallelen Einschieben der plattenförmigen Mikrofluidikteile (MIl bis M15) , so dass die Fluidstecker (FS) der Anschlusstücke (AS) in einer rückseitigen Ebene zu liegen kommen, und
- mit einer rückseitigen Anschlusswand (AW) des Gehäuserahmens (Rl), in der Fluidbuchsen (FB) zur Ver- und Entsorgung der Mikrofluidikteile (MIl bis M15) mit Fluiden angeordnet sind, wobei beim Einschieben der plattenförmigen Mikrofluidikteile (MIl bis M15) in den Gehäuserahmen (Rl) die Fluidstecker (FS) der Anschlusstücke (AS) in die Fluidbuchsen (FB) eingestöpselt werden.
2. Mikrofluidiksystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich- net, dass die Fluidbuchsen (FB) im ungestöpselten Zustand selbstdichtend ausgebildet sind.
3. Mikrofluidiksystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäuserahmen (Rl) mehrere fluidisch parallel zu schaltende Mikrofluidikteile (MIl bis M15) desselben Typs enthält und dass die auf jeweils senkrecht zu den parallelen Mikrofluidikteilen (MIl bis M15) verlaufenden Linien gemeinsam liegenden Fluidbuchsen (FB) auf der Rückseite des Gehäuserahmens (Rl) an gemeinsamen Fluidver- oder -entsorgungsleitungen (FL) angeschlossen sind.
4. Mikrofluidiksystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in mindestens einem weiteren Gehäuserahmen (R2, R3) Mikrofluidikteile (M21 bis M35) eines anderen Typs enthalten sind und dass zur fluidischen Hintereinanderschaltung der unterschiedlichen Mikrofluidikteile (M21 bis M35) in den unterschiedlichen Gehäuserahmen (Rl bis R3) die entsprechenden Fluidbuchsen (FB) auf den Rückseiten der Gehäuserahmen (Rl bis R3) mittels der Fluidver- oder -entsorgungsleitungen (FL) miteinander verbunden sind.
5. Mikrofluidiksystem nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet,
- dass in mindestens einem zusätzlichen Gehäuserahmen (R2) Mikrofluidikteile (M21 bis M25) eines anderen Typs enthalten sind, wobei die Gehäuserahmen (Rl, R2) seitlich nebeneinander liegen und jedes Mikrofluidikteil (MIl bis M15) in dem einen Gehäuserahmen (Rl) mit jeweils einem anderen Mikrofluidikteil (M21 bis M25) in dem zusätzlichen Gehäuserahmen (R2) fluchtet,
- dass zur fluidischen Hintereinanderschaltung der unter- schiedlichen Mikrofluidikteile (MIl, M21 bis M15, M25) in den unterschiedlichen Gehäuserahmen (Rl, R2 ) die in den Mikrofluidikteilen (MIl bis M25) enthaltenen Kanalstrukturen zusätzlich in seitlichen Randbereichen auf der Plattenober- und/oder -Unterseite in weiteren Fluidöffnungen (F02) münden,
- dass jeweils zweiteilige Verbindungsstücke (VS) in den seitlichen Randbereichen an den jeweils benachbarten fluchtenden Mikrofluidikteilen (MIl, M21 bis M15, M25) diese Überbrückend montierbar sind und über in ihnen enthaltene Verbindungskanäle die weiteren Fluidöffnungen (FO2) in den benachbarten Mikrofluidikteilen (MIl, M21 bis M15, M25) miteinander verbinden, ' - wobei die zweiteiligen Verbindungsstücke (VS) jeweils mit einem Teil (VSl) an der Plattenoberseite und mit dem anderen Teil (VS2) an der Plattenunterseite der von ihnen jeweils verbundenen Mikrofluidikteile (MIl, M21 bis M15, M25) anliegen und beide Teile (VSl, VS2) mittels einer Klemmvorrichtung (K) in einem Bereich zwischen den beiden Mikrofluidikteilen (MIl, M21 bis M15, M25) gegeneinander gepresst sind,
6. Mikrofluidiksystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich- net, dass nicht benutzte Fluidöffnungen (FOl, FO2) mittels an den Randbereichen der Mikrofluidikteile (MIl bis M35) aufgesetzter Klemmteile (KT) verschlossen sind.
7. Mikrofluidiksystem nach einem der Ansprüche 3 bis 6, da- durch gekennzeichnet, dass an den in jeweils einem Gehäuserahmen (z. B. Rl) enthaltenen und fluidisch parallel geschalteten Mikrofluidikteilen (MIl bis M15) desselben Typs Temperaturmesseinrichtungen angeordnet sind, und dass an den Temperaturmesseinrichtungen eine Auswerteeinrichtung ange- schlössen ist, die solche Mikrofluidikteile (MlI bis M15) identifiziert, deren gemessene Temperatur von der der anderen Mikrofluidikteile (MIl bis M15) abweicht.
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