微流控装置.pdf

本发明涉及一种微流控装置(1)，包括具有减小的死体积的至少一个阀/泵单元(2)，其中该微流控装置包括：基板(3)，其中所述基板(3)的下表面上布置至少两个微通道(4)以引导基板(3)上的流体样品(5)流动，其中所述两个微通道(4)非端到端连接而是通过所述基板(3)的阀区域(6)分隔开；至少一个柔性膜(7)，其中该柔性膜(7)布置在所述基板(3)的下表面上；致动件(8)，具有与该柔性膜(7)相邻布置的上表面(9)；布置于该柔性膜(7)的下表面上的至少一个覆盖件(10)，其中该覆盖件(10)包括用于容纳致动件(8)的至少一个贯穿切口(11)，使得所述致动件(8)的移动导致相邻布置的柔性膜区域的泵和/或阀动作，以产生或者停止所述基板(3)上引导的流体流；使得通过由覆盖该阀区域(6)的该柔性膜(7)形成的可临时成形通道(12)，所述两个非端到端连接的微通道之间的流体流在该基板(3)的下表面的该阀区域(6)和该柔性膜(7)的上表面之间被引导，由此致动件(8)朝向该基板下表面的移动导致阀动作，且与该基板下表面相反地移动释放了室(13)内的空间，柔性膜(7)可以啮合到该空间内以形成临时通道(12)，该致动件(8)的上表面(9)在阀区域(6)至少部分地覆盖该膜表面(7)。

1.  一种微流控装置(1)，包括至少一个阀/泵单元(2)，其中该微流控装置包括：
基板(3)，其中所述基板(3)的下表面上布置至少两个微通道(4)以引导基板(3)上的流体样品(5)流动，其中所述两个微通道(4)非端到端连接而是通过所述基板(3)的阀区域(6)分隔开；
至少一个柔性膜(7)，其中该柔性膜(7)布置在所述基板(3)的下表面上；
致动件(8)，具有与该柔性膜(7)相邻布置的上表面(9)；
布置于该柔性膜(7)的下表面上的至少一个覆盖件(10)，其中该覆盖件(10)包括用于容纳致动件(8)的至少一个贯穿切口(11)，使得所述致动件(8)的移动导致相邻布置的柔性膜区域的泵和/或阀动作，以产生或者停止所述基板(3)上引导的流体流；使得
通过由覆盖该阀区域(6)的该柔性膜(7)形成的可临时成形通道(12)，所述两个非端到端连接的微通道之间的流体流在该基板(3)的下表面的该阀区域(6)和该柔性膜(7)的上表面之间被引导，由此致动件(8)朝向该基板下表面的移动导致阀动作，且与该基板下表面相反地移动释放了室(13)内的空间，柔性膜(7)可以啮合到该空间内以形成临时通道(12)，该致动件(8)的上表面(9)在阀区域(6)至少部分地覆盖该膜表面(7)。

2.  根据权利要求1所述的微流控装置(1)，其中该基板(3)包括多个微通道(4)，且其中该样品流体(5)经由该阀区域(6)从一个微通道(4)引导到多个微通道(4)。

3.  根据权利要求2所述的微流控装置(1)，其中该阀区域(6)包括流体腔(30)，其中该流体腔(30)布置成贮存该样品流体(5)。

4.  根据权利要求2所述的微流控装置(1)，其中该阀/泵单元(2)附着到柔性箔(33)，其中在该致动件(8)朝向该基板的下表面移动时，该柔性箔(33)能够使得该阀/泵单元(2)对准到该基板的下表面。

5.  根据权利要求2所述的微流控装置(1)，其中该微通道(4)放射状排列，从该基板(3)的下表面的底部从经过该阀区域的中央开始且跨越到该基板的下表面的顶部。

6.  根据权利要求3所述的微流控装置(1)，其中该柔性膜(7)布置成形成该流体腔的下表面。

7.  根据权利要求1所述的微流控装置(1)，其中该致动件(8)的上表面交叠所述两个微通道(4)的端部(14a/14b)，所述两个微通道经由该基板(3)上的柔性膜(7)形成的可临时成形通道(12)相连以允许流体流贯穿。

8.  根据权利要求1至7所述的微流控装置(1)，其中该致动件(8)的上表面包括套环(15)和/或杆(16)。

9.  根据权利要求1至8所述的微流控装置(1)，其中该覆盖件(10)可移除地与该基板(3)相连，优选地，该覆盖件(10)是用于化学、诊断、医学和/或生物分析的装置的卡盘(17)或集成部件(18)

10.  根据权利要求1所述的微流控装置(1)，其中该致动件(8)具有轴(19)和直径比该轴(19)大的底部部件(20)，或者该致动件(8)具有底部部件(20)而没有轴(19)。

11.  根据权利要求1所述的微流控装置(1)，其中该底部部件(20)的上表面覆盖有弹性材料层(21)。

12.  根据权利要求1至11所述的微流控装置(1)，其中该覆盖件(10)的该贯穿切口(11)的上部部件具有室体(22)的形式以容纳该底部部件(20)，且该覆盖件(10)的该贯穿切口(11)的下部部件具有较小的圆柱体形式以容纳该致动件(8)的轴部件(19)。

13.  根据权利要求1至12所述的微流控装置(1)，其中该柔性膜(7)具有1μm至1000μm，优选地20μm至200μm且更优选地50μm至100μm的厚度。

14.  根据权利要求1至13所述的微流控装置(1)，其中该柔性膜(7)具有0.5Mpa至250Mpa，优选地1Mpa至100Mpa，且更优选地5Mpa至10Mpa的弹性模量；和/或该柔性膜(7)具有至少105％且优选地至少110％的弹性形变。

15.  根据权利要求1至14所述的微流控装置(1)，其中该微流控装置(1)包括至少一个处理、控制和/或检测元件。

16.  根据任一前述权利要求所述的微流控装置在诊断分析中的用途。

微流控装置
技术领域
本发明涉及包括阀/泵单元的微流控装置(micro fluidic device)。根据本发明的包括所述阀/泵单元的微流控装置优选地用在分子诊断中。
背景技术
生物技术部门已经做出很大的努力来发展用于样品处理和分析的微型化流体样品传输装置，诸如微流控器，常命名为芯片上实验室(LOC)或微全分析系统(微TAS)。这些系统用于诸如DAN和蛋白质的特定生物分子的检测和分析。
一般而言，微系统装置包含流体、电学和机械功能，包括泵、阀、混合器、加热器以及传感器，诸如光学、磁性和/或电学传感器。典型的分子诊断化验包括诸如细胞溶菌作用、清洗、PCR扩增和/或检测的处理步骤。
集成微流控装置需要在单个模板上组合很多功能，例如过滤、混合、流体致动、加热、冷却和光学、电学或磁性检测。依据模块概念，不同的功能可以在例如硅或玻璃的分离功能基板上实现。这些功能需要与通常由塑料制成的微流体通道系统组配。当使用小通道几何形状时，这种集成方式变成十分具有挑战的处理。基板和通道板之间的界面需要十分光滑和精确，且通道的几何形状需要可复制，同时功能基板将具有最小基底面以提高成本效率。尤其在具有需要流体及电学接口的功能时，湿界面的分离是十分关键的。键合技术必须与在功能基板上存在的生物试剂及表面处理兼容。
通过引用结合于此的US-A1 2003/0057391披露了一种低功率集成泵浦和阀调阵列，其提供革命性的方法来执行微制作的流控系统中的泵浦和阀调操作，以用于诸如医学诊断微芯片之类的应用。该方法将低功率高压源与封闭在类似于微注射器的微通道中的聚合物、陶瓷或金属栓塞集成。当压力源被激励时，聚合物栓塞在微通道内滑动，泵浦栓塞的相对侧上的流体，而不允许流体在栓塞周围泄漏。该栓塞可用作微阀。
然而，US-A1 2003/0057391的泵系统不提供足够小的死体积且也不提供优化的快速流体传输。而且，栓塞必须绝对合适以避免样品流体泄漏，因而，不能以低制造纵深提供低功率集成泵浦和阀调阵列。
US 2005/0098749披露了一种微阀和形成用于微阀的隔膜停止的方法。该微阀包括第一层和隔膜组件以控制通过该微阀的流体的流动。该方法包括以下步骤：以从层的表面向内延伸而连续增大的深度，通过使用激光移除一系列区域中的材料，形成从该层的表面向内延伸的波形凹槽。优选地，凹槽具有穹顶形状，且可以通过经由运行在计算机上的计算机辅助绘图程序操作的直写激光来形成。例如，可以产生包括一组近似圆的同心多边形的CAD图稿文件以生成穹顶结构。修改多边形的偏移步长和使得某些线宽等同于等价激光工具定义可以控制激光消融深度。优选地，激光工具定义与CAD图稿相结合，该CAD图稿定义激光路径，使得所得的几何形状没有将导致阀的隔膜撕裂或破裂的尖锐边缘。
US 2005/0098749仅涉及微阀。因而，US 2005/0098749的微阀单元并不同时在相同单元中集成泵和阀功能。而且，隔膜组件非柔性，使得US 2005/0098749的微阀单元没有形成和重新形成临时通道，流体流通过该临时通道引导。如US 2005/0098749中所披露的，隔膜组件在特定气压下打开一孔，使得气体可以经过。然而，使用隔膜组件不能泵浦气体。
在近十年里，做出了大量的研究努力来研发用于微流控系统装置的泵浦系统以减小流体的分析样品体积。
尽管做出了这些努力，仍需要具有优化的减小死体积的阀/泵单元。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于微流控装置的阀/泵单元。
本发明的阀/泵单元提供微流控装置上的流体阀或泵浦动作，该微流控装置具有减小到最小，优选地减小到大约零的优化死体积。
该目的使用包括至少一个阀/泵单元的微流控装置获得，其中该微流控装置包括：
基板，其中所述基板的下表面上布置至少两个微通道以引导基板上的流体样品流动，其中所述两个微通道非端到端连接而是通过所述基板的阀/泵单元区域分隔开；
至少一个柔性膜，其中该柔性膜布置在所述基板的下表面上；
致动件，具有与该柔性膜相邻布置的上表面；
布置于该柔性膜的下表面上的至少一个覆盖件，其中该覆盖件包括用于容纳致动件的至少一个贯穿切口，使得所述致动件的移动导致相邻布置的柔性膜区域的泵和/或阀/泵单元动作，以产生或者停止所述基板上引导的流体流；使得
通过由覆盖该阀区域的该柔性膜形成的可临时成形通道，所述两个非端到端连接的微通道之间的流体流在该基板的下表面的该阀区域和该柔性膜的上表面之间被引导，由此致动件朝向该基板下表面的移动导致阀动作，且与该基板下表面相反地移动释放了室内的空间，柔性膜可以啮合到该空间内以形成临时通道，该致动件的上表面在阀区域至少部分地覆盖该膜表面。
根据本发明的阀/泵单元同时在相同单元中集成了泵和阀功能。
优选地，微流控装置包括至少两个阀/泵单元，使得流体例如可以被双向泵浦。
根据本发明的微流控装置可用于通过永久通道和临时形成通道的微通道系统将基板上的流体流引导到希望的区域，其中流体可以经受例如50mbar至1bar，优选地100mbar至300mbar的较低的过压。
根据本发明的优选实施例，基板包括多个微通道且样品流体经由阀区域从一个微通道引导到多个微通道。当前可用的技术允许在不同反应室中并行地进行很多反应。通过操作阀/泵，本发明允许经由多个微通道同时引导样品流体到多个反应室。
根据本发明的另一优选实施例，阀区域包括流体腔，其中该流体腔布置成贮存样品流体。贮存在流体腔中的样品流体经由微通道被分配到不同反应室。所有反应室可以通过操作阀/泵单元一次填充以样品流体。
根据本发明的又一实施例，阀/泵附着到柔性箔，其中该柔性箔能够在致动件朝向基板的下表面移动时使得阀/泵单元对准到基板的下表面。致动件的这种移动导致从流体腔到多个非端到端连接微通道的流体流。该柔性箔允许阀/泵单元的引导，而不限制阀/泵单元对准到基板。换句话说，阀/泵单元可以通过一个致动件来致动，该致动件将该阀/泵单元推向基板，关闭临时形成的通道。柔性膜可以是聚丙烯。
根据本发明的又一实施例，微通道放射状排列且从基板下表面的底部从经过阀区域的中央开始且跨越到基板下表面的顶部。这种独特的流体通道设计允许多个微通道与形成流体腔下表面的柔性膜的较简单密封。随着致动件朝向基板下表面的移动，柔性膜关闭所有的微通道。
根据本发明的又一实施例，柔性膜布置成形成流体腔的下表面。通过覆盖阀区域的柔性膜形成的可临时形成通道，流体流在基板下表面的阀区域和柔性膜的上表面之间被引导，由此致动件朝向基板下表面的移动导致阀动作且与基板下表面的相反地移动释放了室内空间，柔性膜可以啮合到该空间内以形成临时通道，且致动件的上表面在阀区域至少部分地覆盖膜表面。
当在此使用时，术语“检测装置”或“检测件”指允许使用本领域中公知的分析检测技术询问样品处理隔室内流体样品的任意装置、结构或配置。因而，检测装置可以包括一个或多个孔径，细长孔径或凹槽，这些孔径或凹槽与样品处理隔室相连，且可以允许外部检测设备或装置与样品处理隔室相连以检测流经流体样品传输装置的流体样品，也称为分析物。
术语“流体样品”用于表示可以通过临时形成的通道系统泵浦的任意化合物或组成。“流体样品”优选地是液体。
当在本发明中使用时，术语“通道”或“通道系统”表示管道，通过该管道，流体流可以例如被引导到所需的腔体、凹槽和/或位于基板上的区域。
当本发明中使用时，术语“阀区域”表示位于至少两个非端到端连接的微通道之间的基板上的表面区域，流体样品仅可以沿着该微通道通过临时形成的膜通道。
通道或通道系统可以与至少一个腔体、凹槽和/或位于基板上的区域相连，在那里流体例如可以被处理、收集、控制和/或检测。
通过扩展或延伸柔性膜形成临时通道，使得柔性膜在基板上形成例如弯曲状隧道，流体样品可以通过该隧道流动。
关于通道的术语“临时”表示该通道并不是永久形成的。这意味着临时形成的膜通道可以变形为非通道设计，诸如接触基板的平面或平坦膜设计。
当在本发明中使用时，关于膜的术语“柔性”意味着膜是可延伸和弹性的。
关于覆盖件的术语“贯穿孔”和“贯穿切口”意味着从覆盖件上表面延伸到覆盖件下表面(从一侧延伸到另一侧)的通孔和贯穿切口。
根据本发明的阀/泵单元可以用在例如分子诊断应用中的芯片上实验室(LOC)或微全分析系统(微TAS)上。
从图1至7可以看出，阀/泵单元属于低制造纵深。
另一优势为，致动件不需要完全密封液体，因为流体已经被膜密封，使得导致包括微通道的基板和与基板相邻布置的膜表面之间的流体流。
另一优势为，位于覆盖件中的阀/泵单元不接触流体样品。因而，包括阀/泵单元的覆盖件不被流体例如流体分析物样品污染，使得除了覆盖有膜的基板之外，所有部件可以再利用。
参考附图，本发明的其他益处和优点将从下面的详述显现，附图指定和示出本发明的优选实施例。
附图说明
图1是具有本发明阀/泵单元的闭阀(closed valve)的基板的截面侧视图。
图2是具有本发明阀/泵单元的开阀(open valve)的基板的截面侧视图，其中隔膜安装在致动件上。
图3是具有本发明阀/泵单元的开阀的基板的截面侧视图，且隔膜不安装在致动件上。
图4是具有本发明阀/泵单元的开阀的基板的截面侧视图，且致动件的上表面重叠两个面对的微通道的端部。
图5是具有本发明阀/泵单元的闭阀的基板的截面侧视图，其中套环布置在该致动件的上表面上。
图6是具有本发明阀/泵单元的闭阀的基板的截面侧视图，其中两个杆布置在该致动件的上表面上。
图7是具有本发明阀/泵单元的闭阀的基板的截面侧视图，其中套环布置在该致动件的上表面上。
图8是具有本发明阀/泵单元的闭阀的基板的截面侧视图，其中两个杆布置在该致动件的上表面上。
图9是具有本发明阀/泵单元的开阀的基板的截面侧视图，其中该致动件的上表面覆盖有弹性材料层。
图10是包括具有本发明阀/泵单元的开阀的流体腔的基板的截面图。
图11是图10的分解图。
图12是包括多个微通道的微流控装置的平面图。
具体实施方式
在详细描述本发明之前，应当理解，本发明不限于所述装置的特定组成部件或所述方法的处理步骤，因为这些装置和方法可以变化。还应当理解，此处使用的术语仅用于描述特定实施例，而并不意在限制。必须注意，当在说明书和所附权利要求中使用时，除非上下文明确指定，单数“一”、“一个”和“该”包括单数和/或复数引用。因而，例如，对于“流体”的引用可以包括混合物，对于“装置”的引用包括两个或多个这种装置，对于“单元”的引用包括两个或多个这种单元，对于“临时形成的通道”的引用可以包括多于至少一个这种临时形成的通道等。
图1以截面图的形式示出了具有阀/泵单元2的微流控装置1。微流控装置1包括基板3，其中所述基板3的下表面上布置两个微通道4以引导流体样品5在基板3上流动，其中所述两个微通道4非端到端连接且被所述基板3的阀区域6分隔开。而且，柔性膜7布置在所述基板3的下表面上且夹在基板和覆盖件10之间。覆盖件10包括用于容纳致动件8的贯穿切口11，其中致动件8的上表面9与柔性膜7相邻布置，使得所述致动件8的移动导致相邻布置的柔性膜部分的泵和/或阀动作，以产生或停止所述基板3上所述两个非端到端连接的微通道4之间引导的流体流。致动件8朝向基板3的下表面的移动产生阀动作且与基板下表面相反地移动释放了室13内的空间，柔性膜7可以啮合到该空间内以形成临时通道12。致动件8的上表面9严密覆盖阀区域6的外表面。因而，阀/泵单元2的死体积约为零，这是因为致动件8的上表面9严密覆盖阀区域6的外表面。
图2示出了根据图1的微流控装置1，其中阀/泵单元2处于开态。在闭阀状态，如图1可以看出，致动件8的表面下的膜被压到基板上，使得流体5被迫进入微通道4，使得没有流体5残留在基板2上的阀区域6。当打开阀2时，如图2所示，流体5可以从第一微通道4到第二微通道4流到沿着阀区域6临时形成的通道12中，由此通道4被阀区域6分离。根据图2的实施例，膜7安装到致动件8的上表面9，使得导致流体流的泵动作可以通过致动件8的向上和向下移动来获得。为了允许引导的流体流和/或允许流体样品的正向和反向泵浦，至少第二泵和/或阀单元2(未示出)位于微流控装置1上，其中该至少两个泵和/或阀单元通过通道4相连。
图3示出了根据图2的微流控装置1，不同之处在于，膜7没有安装到致动件8的上表面9，使得由于施加于流体5的外部压力，可以产生临时通道12的形成。然而，关闭阀/泵单元2可以导致关于收集在相应的临时形成通道12中的流体5在阀/泵单元2之下的流体流。
图4示出了根据图2的微流控装置1，不同之处在于致动件8的上表面交叠两个微通道的端部14a/14b，该两个微通道经由基板3上的柔性膜7形成的可临时形成通道12相连，以允许贯穿流体沿着基板3的阀区域6流动。
图5示出了根据图4的微流控装置1，不同之处在于阀/泵单元2处于关闭状态，且面对膜7的致动件8的上表面部分21包括用作密封环的套环15。而且，该上表面部分21属于不同的柔性材料。
图6示出了根据图5的微流控装置1，不同之处在于用作密封环功能的套环15被底部部件20处的杆16代替。
图7示出了根据图6的微流控装置1，不同之处在于致动件8没有轴。这种类型的致动件提供了针对致动件8的平坦设计。然而，代替杆16，致动件8可以包括底部部件处的套环15。而且，优选地，包括套环15或杆16的致动件8是一个部件且属于相同柔性材料。
图8示出了根据图7的微流控装置1，不同之处在于面对膜7的致动件8包括取代底部部件处的杆16的用作密封环的套环15，且上表面部分21属于不同的柔性材料。
图9示出了具有致动件的微流控装置1，该致动件包括轴19和底部部件20。底部部件20的直径大于轴19的直径。图9不同于图2之处在于底部部件20的上表面覆盖有弹性材料层21。
图10示出了具有基板3的微流控装置1，该基板3包括流体腔30和多个微通道(4)，在图中仅示出其中的两个微通道。图11是图10的微流控通道的分解图。样品流体(5)经由阀区域(6)从一个微通道(4)引导到多个微通道(4)。流体腔处于阀区域(6)中。流体腔(30)布置成贮存样品流体(5)。柔性膜(7)布置成形成流体腔的下表面。阀/泵单元(2)附着到柔性箔(33)。柔性箔(33)能够在致动件(8)朝向基板的下表面移动时使得阀/泵单元(2)对准到基板的下表面。
图12示出了多个微通道(4)，这些多个微通道放射状排列且从基板(3)下表面的底部从经过阀区域的中央开始且跨越到基板下表面的顶部。
基板材料可以选自玻璃、陶瓷、硅、金属和/或聚合物。
根据本发明，基板表面可以至少部分地覆盖有聚合物层。微通道结构可以通过一般已知技术在所述聚合物层中形成。例如微通道可以使用激光消融技术形成。激光消融工艺可以使用，因为其避免了微光刻各向同性刻蚀技术遇到的问题，这种微光刻各向同性刻蚀技术在刻蚀过程中可能底切掩模，得出具有弯曲侧壁和平坦底部的不对称结构。使用激光消融工艺在诸如聚合物的基板中形成微结构增加了制造的简单性，因而降低了制造成本。不过，注射模塑法也可以用作是合适的制造方法。
在基板的顶部上布置柔性膜。柔性膜的尺寸可以选择为使得柔性膜完全或部分地覆盖基板的上表面。优选地，柔性膜还包覆基板。最优选地，柔性膜至少在希望泵或阀动作和/或需要形成临时通道12以用于引导流体样品到流体样品被检测、控制和/或处理的室或区域的所有区域上覆盖流体样品传输装置。还优选地，柔性膜还覆盖处理、控制和/或检测区域。不过，最优选地，柔性膜完全覆盖或包覆基板的上表面。
图1至6及9以具有本发明泵/阀单元的基板的截面侧视图的形式示出了微流控装置1，其中致动件具有圆柱形轴和圆柱形底部部件且该底部部件具有比轴大的直径。然而，从图7和8可以看出，致动件可以具有平坦设计，即，底部部件，优选地圆柱形底部部件，且没有轴。这种致动件例如可以通过手指按压等致动。而且，如图10-11所示，致动件具有圆柱形底部部件而没有轴。阀/泵单元附着到柔性箔33。
根据本发明使用的膜是不渗透液体的，使得流体在操作过程中不渗透膜。优选地，膜是柔性和/或弹性的以形成和重新形成临时微通道。
合适的膜材料是聚合物，优选地天然或合成橡胶。因为金属箔或金属膜不是弹性的，金属箔或金属膜可以被排除用作膜材料。同样优选的膜材料是热塑塑料、弹性体、热塑弹性体和硅酮及其混合物。
优选临时形成的通道可以具有U形轮廓，流体流可以被临时引导通过该U形轮廓。
临时形成的通道的深度可以为10μm至5000μm，优选地为20μm至500μm且更优选地为30μm至200μm。
为了获得膜的好的泵浦和/阀门效果，优选地膜具有1μm至1000μm，优选地20μm至200μm且更优选地50μm至100μm的厚度。如果膜太薄，存在膜劣化的危险，这可能导致流体样品的泄漏。然而，如果膜太厚，存在关于流体传输的所述膜的泵浦和/或阀门效果的故障危险。最优选的是具有50微米至200微米厚度的橡胶膜。
为了实现改善的泵和阀动作，优选地，柔性膜具有0.5Mpa至250Mpa，优选地1Mpa至100Mpa，且更优选地5Mpa至10Mpa的弹性模量。
而且，优选地，柔性膜具有至少105％且优选地至少110％的弹性形变。这种材料特性具有有助于产生临时通道的优点。
覆盖件可以是可移除地安装到覆盖有膜的基板的卡盘。优选地，覆盖件是用于化学、诊断、医学和/或生物学分析的装置的卡盘或集成部件。
覆盖件包括用于容纳致动件的至少一个贯穿切口。贯穿切口被设计成使得其允许致动件的上下移动。而且，贯穿切口包括在致动件相对于膜下表面相反地移动时被释放的室体，柔性膜可以啮合到所释放的室体内以形成临时通道。
根据本发明的优选实施例，覆盖件的贯穿切口的上部部件具有室体形式以容纳底部部件，且覆盖件的贯穿切口的下部部件具有较小圆柱体形式以容纳致动件的轴部件。
致动件可以由塑料、金属、玻璃和/或陶瓷材料形成。优选地，致动件是柱塞。
根据本发明的优选实施例，致动件具有轴和直径比该轴大的底部部件20。
根据本发明的又一优选实施例，底部部件的上表面覆盖有弹性材料层。
致动件的上表面可以被安装到膜。然而，致动件并不必须安装到膜。在这种情况下，例如如果流体经受外部压力，可以形成临时膜通道。
根据致动件的优选实施例，致动件的上表面完全覆盖阀区域。
然而，更优选地，致动件的上表面交叠两个微通道的端部，这两个微通道经由基板上的柔性膜形成的可临时形成通道相连以允许流体流贯穿。致动件的该实施例使得阀/泵单元的死体积减小到约为零，因为致动件上表面的交叠，所有的流体可以从阀区域返回到基板的微通道系统。
致动件的上表面可以包括套环或杆。套环和/或杆可具有密封功能，使得当阀处于关闭状态时流体不能在阀区域和柔性膜之间渗漏。为了增加套环和/或杆的密封功能，优选地，套环和/或杆部分地啮合到接触的微通道。
而且，套环和/或杆具有泵浦动作。例如，如果套环的直径小于阀区域的直径，致动件的上下移动导致抽吸或按压动作。因而，致动件可以是具有套环和/或杆的薄柔性材料。这种致动件可以例如通过手指按压来致动。
根据本发明的微流控装置可以包括至少一个处理、控制和/或检测件。根据本发明的微流控装置可用于：
化学、诊断、医学和/或生物学分析，包括诸如卵黄、血液、血清和/或血浆的生物学流体的化验；
环境分析，包括水、溶解的土壤提取物和溶解的植物提取物的分析；
反应溶液、分散体和/或配方分析，包括化学产品尤其是染色溶液或反应溶液中的分析；和/或
质量安全保证分析。