專利名稱：：自動分流的微流體裝置的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明是有關于一種自動分流的微流體裝置，尤其是指一種微流體在微流道流動的過程當中，由重力、吸附力和表面張力三種力交互作用下，提供微流體可以自動分流的裝置，此裝置制作容易，成本低廉，并可輕易地兼容于各種微流系統(tǒng)，可應用于任何需要微流體的領域中，如細胞對藥物檢測或生化檢測等。
背景技術：
：利用微流體芯片進行生化分析，具有降低人工操作的實驗誤差、提高系統(tǒng)穩(wěn)定度、降低耗能與樣品用量，以及節(jié)省人力與時間等優(yōu)點，但是由于組件的微小化，許多現(xiàn)象與所需要考慮的因子都大異于平常人們所熟悉的世界之中，流體的控制方法也越來越重要。對于大多數(shù)生化分析反應而言，基本需求可歸納為(1)要能處理至少三到五種微流體的切換導引；(2)正確遵循三到五種微流體的導引順序；(3)能夠定義三到五種微流體的導入量；(4)依序導入的前后兩種微流體需盡可能保持極低的互混程度。微流體芯片大都以此為目標進行開發(fā)并整合周遭組件，此外，若是能在滿足這些需求同時，還能在同一塊芯片上批次化的做出大量且多樣的實驗則是更進一步的課題。但是若希望能在同一塊芯片上對多種檢體同時做大量且多樣的實驗，則勢必要將單一微流體做多管分流，并且彼此分流后的微流體，仍能保持其穩(wěn)定性不互混，然后在切換二種以上的不同檢體的同時還必須保持極低的互混程度；以目前的方法來說，往往需要應用到一系列組件配合完成，系統(tǒng)中可能包含微泵、微閥件、微流道布局、流量傳感器、微流開關、壓差致動器等諸多形式的微機電組件(MEMS，MicroElectroMechanicalSystem),這使得其中任一組件的缺陷或閃失，均會造成整體反應的失敗，而整體芯片的制作難度也相對提高，再加上芯片外圍需要更多的協(xié)調支持機電設備隨伺在側，這與發(fā)展現(xiàn)場化、個人化、可棄式快速檢測生醫(yī)微流芯片的設計宗旨是相違背的。如圖1所示，中國臺灣發(fā)明專利申請?zhí)柕?0130420號「芯片式微流體粒子計數(shù)/分類及分析的裝置及其制造方法」，該芯片具有三個樣品流微流道171、172、173，三個邊鞘流微流道18，以及九個出口微流道19;惟，其必須由計算機控制泵方能將微流體樣品送入該樣品流微流道171、172、173，且必須控制樣品流及邊鞘流的流速聚焦為一定寬度(例如一個細胞的寬度)，方能被交會于各微流道上的光束a、b、c、d偵測到。如圖2所示，中國臺灣發(fā)明專利申請?zhí)柕?1121297號「微流體的網絡式微信道裝置」，該裝置21由主信道211(寬度Wl)、212(寬度W3)及次通道213、214、215(寬度W2)構成，且寬度W1-W3〉W2，將酵素46滴入微流體滴槽216中，由表面張力作用以及前述通道寬度設計相互配合，可使微流體46流入該主通道211，進而充滿該次通道213、214、215;惟，各通道內壁必須進行電漿親水處理，方能確保通道與酵素46具有良好結合效果，再者，由于該裝置21為平面擺放(可單層或多層迭放)，亦即該主通道211、212及次通道213、214、215的水平高度相同，不同點僅在于其寬度不同，因此必須于該次通道213、214、215的流入口設置導流層，方能確保酵素46順利流入該次通道213、214、215。再如圖3所示一種利用電鍍及壓模方式將微流道制作于光盤塑料片上的微流體芯片結構，于轉盤1上設有復數(shù)的毛細管閥門2，改變該轉盤l的轉速，可使設置于不同半徑上的微流體流入的反應槽；惟，該類轉盤式結構必須設置額外的毛細管閥門2，且轉盤1容易因快速轉動而引起震動。另外，目前另可見一種利用高感度光響應導電高分子(PhotoresponsivePolymer)制作微流體閥門的芯片結構，其利用光照射使閥門打開，使得微流體可依序通過，惟，其缺點為該閥門只能使用一次。因此，如何能夠開發(fā)出一種無動力源、無可動式閥件、無須外圍機電系統(tǒng)支持的裝置，能夠完成檢體自動化分段、精確定量，同時方法簡單、結—構簡單而成本低的平臺或裝置是有其必要性與重要性。
發(fā)明內容本發(fā)明的目的在于提出一種自動分流的微流體裝置，于微流體在微流道流動的過程當中，由重力、吸附力和表面張力三種力交互作用的下，提供微流體可以自動分流，此裝置制作容易，成本低廉，并可輕易地兼容于各種微流系統(tǒng)，可應用于任何需要微流體的領域中，如細胞對藥物檢測或生化檢測等。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的自動分流的微流體裝置，其包含一本體；以及一微流道結構，其設置于該本之上，而其還包含有一主要微流道；一注入?yún)^(qū)，設置于該主要微流道之上；復數(shù)的分支微流道，與該主要微流道相連通；至少一被動閥，間隔設置于該復數(shù)分支微流道間的該主要微流道上；以及復數(shù)個限制區(qū)，設置于該復數(shù)的分支微流道末端。所述的自動分流的微流體裝置，其中，該主要微流道與該分支微流道的深度可不同。所述的自動分流的微流體裝置，其中，該復數(shù)分支微流道的長度可不同。所述的自動分流的微流體裝置，其中，該復數(shù)分支微流道可相互平行。所述的自動分流的微流體裝置，其中，該注入?yún)^(qū)可連通于至少一通孔，該通孔用以使大氣壓力輸入該注入?yún)^(qū)，以提供該注入?yún)^(qū)內的微流體一定壓力。所述的自動分流的微流體裝置，其中，該復數(shù)個限制區(qū)的截面積可與其連接的分支微流道的截面積不同。所述的自動分流的微流體裝置，其中，該被動閥可為一凹槽。所述的自動分流的微流體裝置，其中，該主要微流道還可包括一廢液區(qū)，其設置于該主要微流道的下游末端，于該廢液區(qū)內設有高分子纖維或其它可吸水性材料其中之一或其組合。所述的自動分流的微流體裝置，其中，該廢液區(qū)的截面積可與其所連接的主要微流道的截面積不同。所述的自動分流的微流體裝置，其中，該主要微流道與該廢液區(qū)之間可設有一輸出微流道，該輸出微流道的延伸方向與該主要微流道的延伸方向相互垂直。所述的自動分流的微流體裝置，其中，該輸出微流道的延伸方向可與該復數(shù)的分支微流道的延伸方向相互平行。所述的自動分流的微流體裝置，其中，該輸出微流道鄰近該廢液區(qū)的一端可設有一被動閥。所述的自動分流的微流體裝置，其中，該被動閥的截面積可與該輸出微流道的截面積以及該廢液區(qū)的截面積不同。所述的自動分流的微流體裝置，其中，該被動閥可為一凹槽。所述的自動分流的微流體裝置，其中，該主要微流道內設有高分子纖維或其它親水性材料其中之一或其組合。所述的自動分流的微流體裝置，其中，該本體可呈平板狀，該主要微流道等深度設置于該本體上。所述的自動分流的微流體裝置，其中，還可包含一傾斜結構，由該傾斜結構提供該本體與水平面形成一定夾角，使該主要微流道呈現(xiàn)由上而下且與水平面形成一定夾角的傾斜狀態(tài)。所述的自動分流的微流體裝置，其中，該復數(shù)分支微流道與該主要微流道成約九十度夾角。綜上所述，本發(fā)明根據(jù)流體在微小尺度的下的各種重要的物理性質，由重力、吸附力和表面張力三種力交互作用的下，提供微流體可以自動分流的裝置，其至少具有下列特性1)無需主動閥件，僅重力場和吸力與幾何結構即可完成微流體自動排開；2)各個分支管道間的微流體，彼此之間不互相干擾；不同的微流體流過后，并不會造成污染問題；制程簡單，變化彈性大，可兼容于各式微流系統(tǒng)；3)可精確的定義出將流體分段后的體積大??；4)可同時批次化的進行實驗；5)方便與后段測試做連接。圖1為公知中國臺灣發(fā)明專利申請?zhí)柕?0130420號「芯片式微流體粒子計數(shù)/分類及分析的裝置及其制造方法」的結構示意圖。圖2為公知中國臺灣發(fā)明專利申請?zhí)柕?1121297號「微流體的網絡式微信道裝置」的結構示意圖。圖3為公知轉盤式微流體芯片的結構示意圖。圖4為微流體在微流道的立體示意圖。圖5為本發(fā)明裝置第一實施例的正視結構示意圖。圖5A為圖5中沿A-A線的剖面圖。圖5B為圖5中沿B-B線的剖面圖。圖6為本發(fā)明裝置與水平面的相對狀態(tài)示意圖。圖7(a)(d)為圖5實施例的微流體分流的狀態(tài)示意圖。圖8為本發(fā)明第二實施例的正視結構示意圖。附圖中主要標記說明2-微流體多管自動排開的裝置20-本體21-注入?yún)^(qū)Wl-直徑hl-深度211-通孔22-主要微流道F2-延伸方向L2-長度W2-寬度h2-深度23a、23b-分支微流道F3-延伸方向L3a、L3b-長度W3-寬度h3-深度24-限制區(qū)241-通孔W4-直徑h4-深度(34-延展角度25-凹槽W5-直徑h5-深度(35-延展角度26-輸出微流道F6-延伸方向L6-長度W6-寬度27-廢液區(qū)W7-直徑h7-深度卩7-延展角度271-吸水性材料P-水平面e-夾角具體實施例方式以下將參照附圖描述本發(fā)明為達成目的所使用的技術手段與功效，而附圖所列舉的實施例僅為輔助說明，以利本領域技術人員了解，但本發(fā)明的技術手段并不限于所列舉的附圖。首先簡要說明本發(fā)明的工作原理，本發(fā)明是利用流體在微小尺度下的一連串物理性質來設計一個檢體自動分流并往反實驗區(qū)且精確定量的功—會g;首先，本發(fā)明利用重力做為驅動微流體的力量，微流體受到重力的影響而流動，當微流體在主要微流道中流動時，由于液體-氣體-固體的接口自由能(Interfacefreeenergy)的改變，因此產生了表面張力的效應，由此可再由流管表面的改質或結構變化的設計，產生被動閥并改變微流體運動方向，使得微流體運動方向由主要微流道流向各分支微流道(亦即實驗區(qū))，待其充分填滿并反應完全后，經由廢液區(qū)(Wastearea)的拉力將微流體導引出分支微流道，于此過程當中，由于在主要微流道上設有親水性高分子纖維等吸水性材料，此纖維可提供抗拒重力的拉力，因此重力會先對在分支微流道上的微流體作用，造成該微流體往廢液區(qū)移動，如此，即可達到微流體多管自動排開的目的，而為達到上述目的，本發(fā)明的設計理論根根據(jù)如下微流體在微流管道中流動的過程中，其微流體的總表面自由能可以表示成式(l):<formula>formulaseeoriginaldocumentpage10</formula>1)其中，ASL、ASG、ALG:分別為固體-液體、固體-氣體、液體-氣體的界面面積。ySL、ySG、yLG:分別為固體-液體、固體-氣體、液體-氣體單位長度的表面張力。當液體在一固體表面時，液滴界面上會形成一個角度ec稱為固體和液體間的接觸角。其中，固體-液體、固體-氣體及液體-氣體界面能量的關系式可由楊格方程式(Young'sequation,氣-固-液界面張力的關系式)表示如式(2):<formula>formulaseeoriginaldocumentpage10</formula>2)由式(2)代入式(1)后，由系統(tǒng)全表面自然能(UT)對濕潤體積(VL)做一次偏微分后，可以得到液體上的毛細管壓力P為式(3):/、杜,我<formula>formulaseeoriginaldocumentpage10</formula>----(3)由式(3)分析可得知，驅動液體的壓力P與總表面自由能及濕潤體積的變化有關，因此若要產生一個被動式的閥件，便可根據(jù)式(3)選擇或控制總表面自由能或濕潤體積來達成。以上是根據(jù)二維的情況所做出的討論，至于三維的情況則可以假設成微流體在微流道中流動情形，可分為兩個垂直方向的彎月形來討論，如圖4所示，根據(jù)此假設，可將總表面自由能改寫成式(4):<formula>formulaseeoriginaldocumentpage11</formula>(4)其中，潤濕體積VL如式(5》<formula>formulaseeoriginaldocumentpage11</formula>(5)由式(4)和(5)可推出，于微流道設計產生被動式閥件必須考慮下列三項一、微流道的深度h;二、微流道的寬度W;三、微流道延展開來后的延展角度卩。根據(jù)以上所得出的結論，再搭配重力場及對微流體的吸力作用，如此便可設計出一個可自動化完成自我分流且精確定量的系統(tǒng)。請參閱圖5、5A、5B所示本發(fā)明的第一實施例結構，該裝置2具有一本體20,于該本體20上設有微流道結構，該微流道結構包含一主要微流道22，以及設置于該主要微流道22側邊且相互平行的復數(shù)分支微流道23a、23b，于該第一主要微流道22內設有高分子纖維或其它親水性材料其中之一或其組合(圖中未示出)，其作用將說明于后；該本體20的材質，可采用具有一定硬度的塑料PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)，而微流道結構則可以銑床加工該本體20形成，該微流道結構的截面積直徑位于0.1微米至1000微米的范圍內，依應用的微流體不同而定。該主要微流道22沿著一垂直走向的延伸方向F2形成一長度L2、寬度W2、深度h2的凹槽，于該主要微流道22的頂端設有一注入?yún)^(qū)21，該注入?yún)^(qū)21為一直徑W1、深度hl的圓形凹槽，其提供可注入較多量的微流體于其內，再由該注入?yún)^(qū)21流入該主要微流道22并分流于其后，該注入?yún)^(qū)21的直徑Wl、深度hl均大于該主要微流道22的寬度W2及深度h2，為使該注入?yún)^(qū)21內的微流體可順利流出，可設置一通孔211貫穿該本體20及該注入?yún)^(qū)21，如此可使大氣壓力通過該通孔211提供位于該注入?yún)^(qū)21內的微流體一定壓力，以輔助微流體更順暢地流出該注入?yún)^(qū)21。于該主要微流道22的尾端(即遠離該注入?yún)^(qū)21的一端)設有一輸出微流道26，該輸出微流道26沿著一水平走向的延伸方向F6形成一長度L6、寬度W6、深度h6的凹槽，該長度L6可與該主要微流道22的長度L2不同，該寬度W6、深度h6則與該主要微流道22的寬度W2、深度h2相同；該輸出微流道26的一端連接于該主要微流道22的底端，其另一端則設有一廢液區(qū)27，該廢液區(qū)27為一直徑W7、深度h7的圓形凹槽，該直徑W7、深度h7均大于該輸出微流道26的寬度W6及深度h6，且該廢液區(qū)27的圓形造型與該輸出微流道26的寬度W6構成一延展角度|37;圖中該廢液區(qū)27的深度h7與該本體20的厚度h相同而貫穿該本體20(如圖5B所示)，于其內設置有吸水性材料271，該吸水性材料271可為高分子纖維或其它親水性材料其中之一或其組合。該復數(shù)分支微流道23a、23b，設置于該主要微流道22側邊且相互平行，該復數(shù)分支微流道23a、23b具有與該主要微流道22相互垂直的水平延伸方向F3，于本實施例中，該分支微流道23a是沿著該水平延伸方向F3形成一長度L3a、寬度W3、深度h3的凹槽，該寬度W3與該主要微流道22的寬度W2相同，該深度h3與該主要微流道22的深度h2相同，而該分支微流道23b與該分支微流道23a的差別僅在于其長度L3b較短，故此處以該分支微流道23a為說明例；該分支微流道23a的一端與該主要微流道22相連通，其另一端設有一限制區(qū)24，該限制區(qū)24為一直徑W4、深度h4的圓形凹槽，該直徑W4、深度h4大于該分支微流道23a的寬度W3及深度h3，且該限制區(qū)24的圓形造型與該分支微流道23a的寬度W3構成一延展角度P4。再者，于該限制區(qū)24內設有一通孔241，該通孔241貫穿該本體20(如圖5B所示)；由該通孔241提供大氣壓力作用，同時配合該限制區(qū)24與該分支微流道23a、23b的截面積差異，以及分支微流道23a、23b內的微流體的重力、吸附力和表面張力交互作用，可使微流體順利進出該分支微流道23a、23b。另外，限制區(qū)24亦可直接設計成為一通孔，即省略241，同樣可以達成上述的效果。于該主要微流道22上沿著該主要微流道22的延伸方向F2數(shù)組設有復數(shù)的凹槽25，該凹槽25穿插設置于該復數(shù)分支微流道23a、23b之間，于該輸出微流道26與該廢液區(qū)28的相接處亦設有一凹槽25，該凹槽25為一直徑W5、深度h5的圓形凹槽，由該凹槽25使得該主要微流道22呈現(xiàn)高低起伏的態(tài)樣(如圖5A所示)，且該凹槽25的圓形造型與該主要微流道22的寬度W2構成一延展角度p5。關于上述該裝置2所呈現(xiàn)的具體結構，是根據(jù)前述微流道設計必須考慮深度h、寬度w、延展角度(3三項重要參數(shù)的理論而設計，為配合微流體重力場作用，因此該裝置2于實際使用時，必須具有一定傾斜角度。請同時參閱圖5系列及圖6所示，該裝置2與水平面(設置平面)P具有一夾角e，可由外部結構或裝置(圖中未示出)將該本體20的上部提升，使該本體20與水平面P呈現(xiàn)一定夾角e的傾斜狀態(tài)，亦即可使設置于該本體20上的微流道結構呈現(xiàn)傾斜狀態(tài)，微流體即可由其自然重力向下流動，至于可使得該微流道結構呈現(xiàn)傾斜狀態(tài)的外部結構或裝置，可為一支撐臺面，或為一支撐臂，亦可將設置該微流道結構的該本體20的表面設置為斜面，或可改變該微流道結構的深度，其設置態(tài)樣及方式有許多種，且本領域技術人員能輕易實現(xiàn)，在此不予贅述；針對圖5所示該平板狀本體20而言，可于該本體20底部設置一平臺或支架，且該平臺或支架可調整傾斜角度，如此即可依實際所需調整該本體20與水平面P的夾角e，至于該夾角e的角度并無一定，若微流道結構開放設置于該本體20上(如圖5所示實施例結構)，則該夾角e以大于0度且小于90度為佳，以避免微流體溢出，反之，若微流道結構封閉設置于該本體20內，則該夾角e可大于90度，但不可大于180度。據(jù)上所述，微流體于該裝置2上的流動路線是依序由該注入?yún)^(qū)21、主要微流道22、分支微流道23a、23b、輸出微流道26至廢液區(qū)27，由于其流動路線具有多段深度、寬度及延展角度的設計變化，因此可獲致如圖7(a)(d)所示的流動結果，微流體是由該本體20的上部往下流動，涂黑部分則代表微流體分布區(qū)域，請配合圖5、圖5A及圖5B說明圖7(a)《d)所示的微流體流動結果。如圖7(a)所示，將微流體注入該注入?yún)^(qū)21后，由通孔211對微流體產生大氣壓力、微流體本身重力作用，以及設置于該主要微流道22內高分子纖維的吸引力，微流體可自動且連續(xù)不斷地流出該注入?yún)^(qū)21并流入該主要微流道22，由于該主要微流道22、該分支微流道23a的深度h2、h3及寬度W2、W3相同，因此當微流體到達該分支微流道23a時，部份可轉向流入該分支微流道23a，另有部份微流體則繼續(xù)前進到達該凹槽25，由該凹槽25的深度h5及其呈圓形造型所產生的延展角度P5，可對微流體產生阻力而阻擋其繼續(xù)前流，由于注入?yún)^(qū)21的微流體仍不斷流出，因此可使微流體轉而流向該分支微流道23a，由通孔241的大氣壓力作用，可對流入該分支微流道23a內的微流體形成拉力作用，使微流體可順利填滿該分支微流道23a，但不至于使微流體流入該通孔241;再由于該分支微流道23a末端所設置的限制區(qū)24的深度h4、直徑W4，及其圓形造型所產生的延展角度P4，可阻擋微流體流入該限制區(qū)24，再由于該限制區(qū)24的寬度W4、深度h4大于該凹槽25的寬度W5、深度h5，亦即該限制區(qū)24所能產生的阻力大于該凹槽25所能產生的阻力，因此，當微流體繼續(xù)向下游前進時，其重力可先突破該凹槽25所提供的阻力，進而朝向該主要微流道22下游前進。如圖7(b)所示，依照圖7(a)的原理，微流體于向下流動的過程中，可依序填滿所有分支微流道23a、23b;當微流體繼續(xù)向下流，其重力可突破最底部的凹槽25的阻力，進而流入該輸出微流道26，由于該輸出微流道26與該廢液區(qū)27之間設有一凹槽25,由該凹槽25的深度h5及其呈圓形的造型所產生的延展角度卩5，可將微流體暫時阻擋于該廢液區(qū)27前，其作用在于可確保所有分支微流道23a、23b均可填滿微流體，不致于被吸水性材料271快速吸收。如圖7(c)所示，當微流體重力突破該廢液區(qū)27前的凹槽25后，微流體可被設置于廢液區(qū)27的吸水性材料271快速吸收；必須說明的是，該吸水性材料271對微流體的吸力大于該主要微流道22及該輸出微流道26內所設置的高分子纖維的吸力，而由于該分支微流道23a、23b內未設置任何吸水材料，因此，該分支微流道23a、23b內的微流體可因為該吸水性材料271及高分子纖維的吸力而被吸出該分支微流道23a、23b，如圖7(c)所示，該水平延伸且相互平行的分支微流道23a、23b內的微流體可依序由上而下，被吸出該分支微流道23a、23b外，并經由該主要微流道22、該輸出微流道26進入該廢液區(qū)27，并被吸水性材料271快速吸收，直至所有微流體均被吸水性材料271吸收，如圖7(d)所示，此時，可替換新的吸水性材料271，再于該注入?yún)^(qū)21注入其它微流體以進行其它測試分析。由微流體流入并填滿該分支微流道23a、23b，再由該分支微流道23a、23b流出的過程中，可完成微流體定量自動分流及生物檢測或分析反應，其可經由該主要微流道22、該輸出微流道26及該分支微流道23a、23b的長寬高尺寸設計而達到所需的反應時間，依微流體種類不同、檢測或分析項目不同、反應時間不同等等要求，具有不同設計態(tài)樣，本實施例僅為一說明例而己。圖5所示實施例的特點在于，微流體可自動進出該分支微流道23a、23b，因此，可免去收集反應微流體的步驟，因此該限制區(qū)24內不必設置任何其它結構或連接其它收集裝置，于操作及結構兩方面均可獲得簡化。由上述具體實施例驗證，本發(fā)明所提供的設計可充份使得微流體在芯片中流動時，不會只流經特定低流阻的管道，因此可使得微流體可充分填滿微流道結構，并由定義出各個分支微流道的長寬高尺寸后，可使得微流體經由填滿各分支微流道24a、24b的過程，可達到精確定量的目標，最后一個靠近該廢液區(qū)27的流阻(亦即凹槽25)，其作用在于充分確保各個分支微流道24a、24b已經被微流體充份填滿后，再搭配設置于該主要微流道22的高分子纖維等吸水性材料(圖中未示出)、設置于廢液區(qū)27的該吸水性材料271的吸力，使得位于該主要微流道22及輸出微流道26內多余的微流體可以迅速的被收集至該廢液區(qū)27，于此過程中，由于在重力場的作用下，且各分支微流道23a、23b與該主要微流道22及輸出微流道26結構上的截面積差異，因此前述吸水性材料的吸力能夠有效的排開多余殘留在該主要微流道22及輸出微流道26上的微流體，而不會影響到存在于各分支微流道23a、23b內的微流體，如此則完成分段的過程；而該凹槽25的設置，則對于該主要微流道22及輸出微流道26提供被動閥的作用，換言的，本發(fā)明無須設置任何主動件，完全依據(jù)流道截面積變化設計，以及重力、吸附力和表面張力交互作用，即可達到自動分流的目的。另者，可于該主要微流道22、輸出微流道26及該分支微流道23a、23b表面作親疏水涂布處理，以配合整體材質或適應微流體，使達到所需的最佳流動狀態(tài)；微流體定量分段后，由于彼此可視為具有獨立的氣門，因此彼此不會再兩兩互相干擾，并可完成后續(xù)檢測步驟。必須再次強調，關于本發(fā)明所提供的自動分流與定量裝置的微流道結構具體尺寸，必須依微流體種類，以及所需定量不同而定，針對圖5、5A、5B所示實施例，其尺寸可設計如下表所示<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>由上述結構尺寸即可達到如圖7(a)(d)所示微流體流動狀態(tài)，成功定量分流。請參閱圖8所示本發(fā)明第二實施例的正視結構示意圖，本實施例是以圖5實施例為基礎，將圖8與圖5相互對照，其差異在于，圖8該裝置2a的注入?yún)^(qū)21不具有圖5的通孔211,如前所述，該通孔211的作用在于輔助微流體可更為順暢地流出該注入?yún)^(qū)21，然而當該本體20a達到足夠的傾斜角度，且使該注入?yún)^(qū)21通大氣時，則微流體重力可自然突破對于該注入?yún)^(qū)21的附著力，，即可使微流體順暢地流出該注入?yún)^(qū)21。其次，圖8該裝置2a不具有圖5的輸出微流道26，亦即，圖8該廢液區(qū)27連接于該主要微流道22的底端；其主要在于顯示本發(fā)明的微流道安排具有不同態(tài)樣。再者，圖8該主要微流道22與廢液區(qū)27的連接處，不具有圖5所示該凹槽25;該凹槽25的作用在于可避免微流體過于快速流入該廢液區(qū)27，然由于廢液區(qū)27與該主要微流道22存在截面積變化，且廢液區(qū)27內可具有吸水性材料271，因此于微流體份量以及該本體20a傾斜角度配合適當?shù)那闆r下，可將該凹槽25省略。除上述差異點之外，圖8該裝置2a的其它結構與圖5所示該裝置2的結構相同，其作用及其可達成的功效，可參閱圖5、5A、5B的說明，在此不予贅述。以上所二述，僅為本發(fā)明的實施例而已，當不能以此限定本發(fā)明所實施的范圍。即大凡依本發(fā)明權利要求所作的均等變化與修飾，皆應仍屬于本發(fā)明專利涵蓋的范圍內。權利要求1、一種自動分流的微流體裝置，其包含一本體；以及一微流道結構，其設置于該本之上，而其包含有一主要微流道；一注入?yún)^(qū)，設置于該主要微流道之上；復數(shù)的分支微流道，與該主要微流道相連通；至少一被動閥，間隔設置于該復數(shù)分支微流道間的該主要微流道上；以及復數(shù)個限制區(qū)，設置于該復數(shù)的分支微流道末端。2、如權利要求1所述的自動分流的微流體裝置，其中，該主要微流道與該分支微流道的深度不同。3、如權利要求1所述的自動分流的微流體裝置，其中，該復數(shù)分支微流道的長度不同。4、如權利要求1所述的自動分流的微流體裝置，其中，該復數(shù)分支微流道相互平行。5、如權利要求1所述的自動分流的微流體裝置，其中，該注入?yún)^(qū)連通于至少一通孔，該通孔用以使大氣壓力輸入該注入?yún)^(qū)，以提供該注入?yún)^(qū)內的微流體一定壓力。6、如權利要求1所述的自動分流的微流體裝置，其中，該復數(shù)個限制區(qū)的截面積與其連接的分支微流道的截面積不同。7、如權利要求1所述的自動分流的微流體裝置，其中，該被動閥為一凹槽。8、如權利要求1所述的自動分流的微流體裝置，其中，該主要微流道還包括一廢液區(qū)，其設置于該主要微流道的下游末端，于該廢液區(qū)內設有高分子纖維或其它吸水性材料其中之一或其組合。9、如權利要求8所述的自動分流的微流體裝置，其中，該廢液區(qū)的截面積與其所連接的主要微流道的截面積不同。10、如權利要求8所述的自動分流的微流體裝置，其中，該主要微流道與該廢液區(qū)之間設有一輸出微流道，該輸出微流道的延伸方向與該主要微流道的延伸方向相互垂直。11、如權利要求10所述的自動分流的微流體裝置，其中，該輸出微流道的延伸方向與該復數(shù)的分支微流道的延伸方向相互平行。12、如權利要求10所述的自動分流的微流體裝置，其中，該輸出微流道鄰近該廢液區(qū)的一端設有一被動閥。13、如權利要求12所述的自動分流的微流體裝置，其中，該被動閥的截面積與該輸出微流道的截面積以及該廢液區(qū)的截面積不同。14、如權利要求12所述的自動分流的微流體裝置，其中，該被動閥為一凹槽。15、如權利要求l所述的自動分流的微流體裝置，其中，該主要微流道內設有高分子纖維或其它親水性材料其中之一或其組合。16、如權利要求l所述的自動分流的微流體裝置，其中，該本體呈平板狀，該主要微流道等深度設置于該本體上。17、如權利要求16所述的自動分流的微流體裝置，其中，包含一傾斜結構，由該傾斜結構提供該本體與水平面形成一定夾角，使該主要微流道呈現(xiàn)由上而下且與水平面形成一定夾角的傾斜狀態(tài)。18、如權利要求l所述的自動分流的微流體裝置，其中，該復數(shù)分支微流道與該主要微流道成約九十度夾角。全文摘要一種自動分流的微流體裝置，該裝置包含一本體，于該本體上設有微流道結構，于該微流道結構的上游注入微流體后，由重力、吸附力和表面張力交互作用，微流體朝向該微流道結構的下游流動，并可填滿設置于該微流道結構下游的復數(shù)具有一定長度的分支微流道內，如此達到將微流體自動定量分流的目的，以提供生物醫(yī)學檢測或分析用。文檔編號C12Q1/02GK101382538SQ200710148298公開日2009年3月11日申請日期2007年9月4日優(yōu)先權日2007年9月4日發(fā)明者吳志文,姚南光,楊宏仁申請人:財團法人工業(yè)技術研究院