用于储存流体的薄膜袋和用于提供流体的装置的制造方法
【专利说明】用于储存流体的薄膜袋和用于提供流体的装置现有技术
[0001]本发明涉及用于储存流体的薄膜袋、用于为生物化学评价单元提供流体的装置、用于提供流体的系统以及用于打开装满流体的薄膜袋的方法、用于生产装满流体的薄膜袋的方法以及用于制造用于提供流体的系统的方法。
[0002]为了在医药工程或环境分析领域中制造操作简单而又可以成本低廉地供使用的分析系统，设置往往已经是紧凑的单元，在这种单元中已经保存针对一个确定分析反应所需要的试剂。
[0003]例如，DE 10 2009 045 685 Al描述了微射流芯片，它具有能伸展的膜，它可以在体积挤压下伸展到液体容器里面，以便使液体从液体容器通过液体通道入口运动到微射流芯片的液体通道中。
[0004]本发明的公开
在此背景下，本发明按照主权项提出用于储存流体的薄膜袋、用于为生物化学评价单元提供流体的装置、用于提供流体的系统、用于打开装满流体的薄膜袋的方法和用于生产装满流体的薄膜袋的方法以及最后用于生产用于提供流体的系统的方法。有利的设计方案可以从各从属权项和下文的描述中得出。
[0005]视类型而定，塑料对于确定物质是可渗透的，而对于其他物质是不可渗透的。当不同的物质保存在一个塑料制成的带有多个紧密相邻的腔室的单元中时，易挥发的物质可能通过塑料扩散，并挥发或污染保存在相邻腔室中的其他物质。
[0006]为了排除在生物化学分析方法的单元内的试剂和辅助材料中被渗入的物质污染，试剂和辅助材料可以预先配制成份，保存在扩散密封的容器内，而这些容器可以只在紧接着使用之前才自动(或在某些情况下手动)打开，并使该试剂和辅助材料转移到分析区。该试剂和辅助材料在该分析区中停留一段分析方法的持续时间。接着，清除整个单元。尤其可以把易挥发的试剂(例如酒精)和辅助材料保存在扩散密封的容器中。一个这样的扩散密封容器例如可以是一个带有预定断裂部的对扩散密封的薄膜袋，它响应转移指令或机械作用而打开，使该试剂和/或辅助材料可以流入分析区。该薄膜袋可以保存在该单元内。该薄膜袋还可以作为配在一起的一组不同的试剂和/或辅助材料，与该单元分开地保存，并紧接在执行该(分析)方法之前放入该单元。
[0007]用于储存流体，尤其是生物化学分析方法用的试剂或辅助材料的薄膜袋，具有下列特征:
薄膜，其对于该流体和该流体的组分不可渗透；
该薄膜的第一部分区域和该薄膜的第二部分区域之间的接缝，其中该接缝对流体密封地实施成，而且该薄膜形成为接纳流体的流体密封袋，其中该袋设计成用于布置在用于为生物化学评价单元提供流体的装置的腔中；和
确定的可以不可逆转地破坏的预定断裂部，它由该薄膜形成，而且当薄膜袋中的流体压力小于一个极限值时对流体密封，而当流体压力大于该极限值时破裂。
[0008]用于为生物化学评价单元提供流体的装置具有下列特征: 用于接纳用于储存流体的薄膜袋的腔，其中该腔具有用于为评价单元提供流体的接口 ；和
用于打开薄膜袋预定断裂部的装置，以便在该接口上提供该流体。
[0009]用于为生物化学评价单元提供流体的系统，具有下列特征:
至少一个按照这里设想的方式用于提供的装置；和
每个装置中至少一个按照这里设想的方式用于储存的薄膜袋，其中该薄膜袋布置在该装置的腔内，并且该腔是封闭的。
[0010]流体尤其可以理解为某种液体，例如一种形式的酒精(亦即，例如浓度大于80%)。该流体可以是不可压缩的。薄膜可以具有小的厚度，例如10至lOOMffl。例如，生物化学分析方法可以在一个分析中进行或是一个用以检测样品中的一种物质的反应过程。生物化学分析方法尤其可以在感染诊断中使用。接缝可以是一个连接处。该接缝尤其可以是焊缝或粘结缝。在接缝的范围内可以使该薄膜的两段或两个部分区域彼此结合。例如，在形成接缝时使接缝范围内的薄膜材料塑化，并在压力下使该材料结合。例如可以弯折该薄膜，和用环形接缝形成一个袋和/或将其封闭。同样两块不连接在一起的薄膜用一个环形走向的闭合的接缝形成该袋。还可以提供管状薄膜，以便用一条接缝在第一端，并用另一条接缝在与第一端相反的第二端形成袋子。一个袋当它用流体填充时，可以完全封闭。该袋可以具有注入孔。例如，该接缝可以具有断开处，只有当该袋被用流体填充之后才封闭。该接缝可以用不同的加工步骤实现或形成。该袋还可以理解为封闭的口袋。例如首先可以形成第一接缝，以便制造该口袋，接着，可以用流体填充该口袋，接着，可以用第二接缝对流体密封地封闭该口袋，以便建立该袋。接缝可以形成得具有轮廓。例如，可以通过该接缝的轮廓确定后来的薄膜袋外部轮廓。该薄膜可以突出该接缝以外和切除该接缝外面的部分或可以在接缝范围内切割该薄膜。该薄膜还可以不切割，例如在该袋旁边形成至少另一个袋，它可以布置在该装置至少一个相邻的腔内。该接缝可以具有不同的接缝区域。例如，可以类似于焊道，彼此相邻地布置多条平行的密封线。这时，一条或多条密封线可以照顾已填充的流体袋的流体密封性。这些密封线中的一条可以形成通过该两个彼此连接的薄膜的切割边。
[0011]一个腔可以是本体中的一个凹槽，它可用盖板流体密封地关闭。该薄膜袋在填充状态下可以具有与该腔的形状相应或小于该腔的形状，以便放入该腔内。一个确定的预定断裂部可以是该薄膜一个预先定义的区域，它可以承受的力小于薄膜袋的其余部分。由此该预定断裂部可以在该袋其余部分在结构上仍旧完整无损期间已经破坏。薄膜中的力例如可以是基于薄膜袋内的流体压力的拉力。例如，该薄膜可以在预定断裂部上具有缺口。该薄膜同样可以在该预定断裂部上比该袋其余部分薄。用于打开该预定断裂部的装置例如可以是一个可移动的凸模，压入该腔内打开该流体袋。该用于打开的装置还可以具有锋利的棱，用以打开该预定断裂部，其中该锋利的棱可以响应该操作而压入该预定断裂部。
[0012]按照本发明一个特殊的实施方式，该薄膜袋可以用流体，尤其用酒精填充。按照本发明一个特殊的实施方式，该流体可以具有60%以上的酒精浓度，尤其80%以上的酒精浓度。本发明的这样一种实施方式提供这样的优点，即特别可靠地和无(低)渗漏地预先储存流体，直至针对一个特定功能需要该流体的时刻释放该流体，尤其是酒精。
[0013]该薄膜可以具有多层结构。该薄膜尤其可以具有至少三层的结构，其中一个中间层形成为金属箔或包括一个金属箔。一种多层结构可以至少具有两个由不同的材料形成的彼此固定结合的层。尤其可以使单独的层彼此溶合、粘结或层叠。单独层的材料可以各自对于确定组分不可渗透。当这些材料之一对于一种或者多种物质可渗透时，其他层可以对该一种或该多种物质不可渗透。三层结构可以由第一材料的第一层、第二材料的第二层和第三材料的第三层组成。该第一材料可以是与该第三材料相同的材料。在该接缝中例如该薄膜第一部分区域的处于外面的层与第二部分区域的处于外面的层结合。在该接缝中处于外面的层可以挤压在一起形成一个预先确定的材料厚度。
[0014]该预定断裂部可以形成为接缝的一段。在预定断裂部上，接缝的负荷能力可以比预定断裂部以外的小。接缝可以在预定断裂部的范围内例如具有比该预定断裂部以外小的宽度。例如，该接缝在该处可以具有比该预定断裂部以外少的密封线。通过把该预定断裂部集成在该接缝中，可以简化薄膜袋的制造。
[0015]该接缝可以在预定断裂部的范围内具有至少一个呈V形的压痕。V形压痕可以招致切口应力集中效应，该预定断裂部可以由此出发而破裂。由此可以确定一个该流体应该从该袋压出的位置。
[0016]该接缝可以在该袋中心的方向上围绕和/或弯折起来。在该接缝的至少一个部分区域，接缝可以围绕进行。通过该接缝围绕进行，可以提高该接缝的负荷能力。例如，该接缝或该接缝弯折起来的部分可以固定在该袋上。通过该围绕可以保证在被围绕的位置上，该流体不能从袋压出。
[0017]至少在该接缝的一个部分区域，在接缝旁边，在该袋中心的方向上，布置另一条接缝，以便缩小由该袋封闭的容积。当该袋用流体填充并通过该接缝对流体密封地封闭时，在该接缝的一个部分区域可以补加接缝，以便形成一条比该接缝更靠内的(亦即，向流体袋中心的方向)另一条接缝。这时，可以使该袋变得比没有该另一条接缝时更胀满，因为该流体只能以大的力在压力下，例如在负压下才能装满。当该袋胀满时，流体便已经处于超压状态。因此只要较小的附加压力，便可以使该流体袋在预定断裂部上破裂。
[0018]该薄膜袋可以具有附加件，它固定在一个形成为弯曲位置的薄膜伸展部上，其中该薄膜伸展部布置在接缝背向该袋中心的一侧，其中该附加件设计成用于弯向该袋或压向该袋，以便把压力集中在该袋上和/或将其提高。薄膜伸展部可以是薄膜，它在制造薄膜袋时突出到该接缝以外而形成。该附加件可以是一个硬度或刚性比该袋大的零件，它被设计用于，在弯到袋子上的状态下以背向该袋的较大的面积受力，并在面向该袋的较小的接触面上把力引到该袋上。于是，可以增大袋中的内部压力，以便允许在预定断裂部上使袋可靠地破裂。该附加件可以是一个加固薄膜袋用的结构构件。该附加件可以夹紧、粘结或焊接在薄膜伸展部上。该附加件还可以由刚性增大的薄膜组成。
[0019]该附加件可以具有突出部，它在与弯曲位置相对置的一侧从附加件的主延伸