图1A、图1B和图1C是微滴执行机构的微滴分配部分的俯视图，流体流经多个开孔进入微滴操作电极附近。
图2A、图2B和图2C是微滴执行机构的微滴分配部分的俯视图，流体流过启动的电极和/或由启动的电极缩回以形成微滴。
图3是微滴执行机构另一实施例的微滴分配部分的俯视图，流体流过启动的电极和/或由启动的电极缩回以形成微滴。
图4A、图4B、图4C和图4D是部分微滴执行机构的微滴分配结构的俯视图，利用微滴操作穿过电极运送微滴以形成微滴。
图5是部分微滴执行机构另一实施例的微滴分配结构的俯视图，利用微滴操作穿过电极运送微滴以形成微滴。
图6A、图6B和图6C是微滴执行机构的中的一段，展示了利用电泣湿、重力和毛细力由一较大微滴形成多个较小微滴的微滴分配过程。
图7A、图7B和图7C是部分微滴执行机构的侧视图，利用减少的间隙高度协助微滴的分配。
图8是部分微滴执行机构的微滴分配结构的俯视图，用来有效处理流体储池中不同体积的液体。
图9A和图9B是部分微滴执行机构另一微滴分配结构的俯视图，用来有效处理流体储池中不同体积的液体。
图10是部分微滴执行机构另一微滴分配结构的俯视图，用来有效处理流体储池中不同体积的液体。
图11是部分微滴执行机构另一微滴分配结构的俯视图，用来有效处理流体储池中不同体积的液体。
图12是部分微滴执行机构另一微滴分配结构的俯视图，用来有效处理流体储池中不同体积的液体。
图13A、图13B和图13C是部分微滴执行机构的电极阵列，并展示了在对角线上多个方向分配微滴的微滴分配过程。
图14是微滴执行机构的与用来加载\卸载流体的开孔相关联的储池微滴分配结构的俯视图。
图15A、图15B、图15C、图15D、图15E和图15D分别是微滴执行机构的与用来加载\卸载流体的开孔相关联的多个示例性储池微滴分配结构的多个俯视图。
图16A、图16B和图16C是与微滴执行机构的液体储池关联的开孔的一些实例的俯视图。
图17是部分微滴执行机构的微滴分配结构的俯视图，并展示了分配微滴的过程。
图18是图17所示的部分微滴执行机构的微滴分配结构和分配微滴的过程的另一视图。
图19是部分微滴执行机构的微滴分配结构的俯视图，并展示了另一分配微滴的过程。
图20A是图17所示的部分微滴执行机构的微滴分配结构另一视图，并展示了在微滴执行机构中搅动微滴和/或准备微滴的过程。
图20B是图17所示的部分微滴执行机构的微滴分配结构的另一视图，并展示了在微滴执行机构中搅动流体的过程。
图21A是部分微滴执行机构的微滴分配结构的俯视图，并展示了在微滴执行机构中排出1X尺寸的微滴的过程。
图21B是图21A所示微滴分配结构的另一俯视图，展示了在微滴执行机构中分配微滴的过程。
图22A是部分微滴执行机构的双用途微滴分配结构的俯视图，并展示了在微滴执行机构中分配微滴的过程。
图22B是图22A所示的双用途微滴分配结构的另一俯视图，并展示了在微滴执行机构中排出微滴的过程。
图23A是用来在单一微滴执行机构内在多个方向上分配微滴的微滴分配结构实例的俯视图。
图23B是另一用来在单一微滴执行机构内在多个方向上分配微滴的微滴分配结构实例的俯视图。
图23C是另一用来在单一微滴执行机构内在多个方向上分配微滴的微滴分配结构实例的俯视图。
图24A是利用单一开孔用来将流体并行分配给多个流体储池的部分微滴执行机构的俯视图。
图24B是图24A中的微滴执行机构沿AA线的的剖视图。
图25A是利用单一开孔用来将流体依次分配给多个流体储池的部分微滴执行机构的俯视图。
图25B是沿图25A中BB线的微滴执行机构的剖视图。
图26A和图26B是微滴执行机构的微滴分配结构的俯视图，包括一个嵌入于较大储池电极中的微滴形成电极。
图26C是微滴执行机构的微滴分配结构的俯视图，包括多个嵌入于较大储池电极中的微滴形成电极。

本发明提供一种改进的微滴执行机构及其制造和使用方法。本发明的各个方面相对于现有微滴执行机构提供了增强的微滴分配功能。例如，这些增强的微滴分配功能可包括提供更高效率、产出率、可伸缩性、和/或微滴均匀度。本发明的其他方面提供相对于现有微滴执行机构改进的微滴卸载功能。下面将要描述的本发明的各个方面可由一个微滴执行机构或是与其他方面结合提供。
7.1微滴分配结构和方法
图1A、图1B和图1C是微滴执行机构的微滴操作表面局部区域的俯视图，展示了微滴分配结构100的几种不同实施例。图中所示的实施例用来同时分配出多个微滴。结构100包括流体储池128。流体储池128由侧壁110、形成微滴操作表面129的基板和可选的顶部基板(图中未示出)形成。可以看出可以采用多种多样的结构，只要这种结构能够提供允许液体126在适当条件下由储池128流动到微滴操作表面129上的流路即可。
流体储池128的侧壁110可包括多个开孔114。每个开孔114都提供一个由储池128到微滴操作表面129的流路。在一些实施例中，与开孔114关联的侧壁110、顶部基板(图中未示出)和/或底部基板129的表面可以具有充分的斥水特性，阻止液体126流经开孔114。可以使用斥水涂层，例如涂层实现这一目的。在另一些实施例中，可通过保持一个足够小的开孔和/或在开孔附近加入物理阻流屏障阻止液流。可以通过迫使流体进入储池128的方法，例如利用一压力源和/或真空源克服对液流的阻挡。
如图1A所示，微滴分配操作可在流体储池128的三侧进行。流体储池128基本上投影在微滴操作表面129上，这样微滴可以在其三侧进行分配。在一分配操作中，迫使液体126经过开孔114进入电极118附近。当液体126到达电极118附近时，可利用电极118进行微滴分配操作。图1B展示了另一种设置，由位于中部的储池128在多个方向进行微滴分配。图1C展示了另一实施例，由储池128在同一方向上并行微滴分配。
可提供一个或多个与微滴操作表面和/或顶部基板(当存在时)关联的电极118。电极118用来在微滴操作表面129上执行一个或多个微滴操作，例如，在微滴操作表面129上分配微滴。
操作中，在某一压力值下，液体126不经过开孔114充满流体储池128。在某一更高压力值下，液体126流经开孔114进入足够靠近电极118的区域，使电极118能够协助进行一个或多个微滴操作。
在一实施例中，当一个或多个电极118启动后，可使储池128中的液体126缩回，在电极118上留下流体的微滴。在该实施例中，压力源130提供将体积液体126由流体储池128推出或缩回流体储池128所需要的力。例如，可通过压力源130保持液体126的供应，该压力源130是一个可变压力源。
在另一实施例中，可以启动毗邻电极118的额外电极，将液体126延伸到微滴操作表面上。可以关闭中间电极，例如电极118，使该额外电极上形成微滴。如图中展示的该实施例，形成微滴可以不需要压力源产生压力变化，尽管在某些情况下，压力源的压力变化可以促进微滴的形成。
图1B和图1C展示了类似于图1A的实施例。如图1B所示，流体储池128可在微滴操作表面上提供，这样可以在该表面上多个方向上进行分配。特别是在图中所示的实施例中，可由中央流体源在径向的四个方向上进行微滴分配。在另一实施例中，可由中央流体源在径向的2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50或更多的方向上进行微滴分配。其他一些实施例也允许由中央流体源进行微滴分配，但分配路径不限于中央流体的径向朝向。还有，如图1C所示，流体储池128可延微滴操作表面129延伸，使微滴在其一侧上完成分配。
可以看出图25A和25C所示的实施例(下面讨论)是图1所示实施例的一种变化形态。在图1中，储池128都处在微滴操作表面129所在的平面上。与之相对照的是，图25A和图25B中，流体源位于与微滴操作表面不同的平面上。还应注意到图25A和图25B中的流体源在其他实施例中位于与微滴操作表面相同的平面上。
图2A、2B、2C是微滴执行机构部分的微滴分配结构200的俯视图。图中所示的实施例用来由源流体226分配出多个微滴。例如，这些微滴可以被分配到微滴操作表面229上。
如图2A所示，结构200包括流体储池228，尽管可以看出在一些情况下流体储池可以占满整个微滴操作表面229。如图2A所示，流体储池228由侧壁210、形成微滴操作表面229的基板和可选的顶部基板(图中未示)构成。在侧壁210形成的流体储池228内，一条由多个电极218构成的电极路径，或如图中所示的一个由多个电极218构成的电极阵列214与微滴操作表面229和/或顶部基板(图中未示出)关联。可在流体储池之外提供其他一些电极222或是在某些情况下，流体储池可占满整个微滴操作表面。图中所示的电极阵列214是由NxM个电极构成的电极阵列214，可以独立控制其中每个电极或是特定的电极组。当然，在变化实施例中，电极路径或其他排列方式已经足够，例如，参见图2B和图2C。
可以包括微滴操作电极222，由电极阵列214供给，用来利用被分配出来的微滴234进行后续的微滴操作。微滴操作电极222同样可以是各种电极路径或阵列。
可将用来分配微滴的液体226注满或部分注入流体储池228。在流体储池228的注入区域提供启动电极，从而进行微滴分配。当缩回液体226时，微滴保留在启动的电极上。在图中所示的特定实施例中，压力源230提供压力，用来在流体储池228内将液体226推出或拉入。例如，压力源230可以是一个可变压力源。如果需要可以使用一个或多个压力源。
操作时，液体226可流入流体储池228，使液体226覆盖电极阵列214的部分或全部。然后液体226可以缩回或由运送电极222移走。可在缩回液体226之前启动选定的电极218，使微滴234保留在启动的电极218之上。在一个实施例中，包括其他电极218在内的电极阵列被启动，形成微滴阵列。液体226缩回或移走后，微滴留在了启动的电极218上。微滴234在形成后就可以利用电极218或储池228之外的电极222进行微滴操作了。
图2B和图2C展示了与图2A不同的变化方案。图2B展示了电极218为电极路径而非阵列的设置方案。图2C展示了多个侧壁218分隔成多个电极218的电极路径的设置方案。
图3展示了微滴执行机构部分的微滴分配结构300的俯视图。微滴分配结构300与图2中的微滴分配结构200基本上一样，不同之处在于电润湿机构取代了压力产生机构(例如压力源230)作为能量源，用来在微滴形成电极218上移动液体226。在图中所示的实施例中，一系液流电极310例如液流电极310a、310b、310c、310d、310e、310f设置在电极阵列214的外缘，如图3所示。液流电极310提供一电润湿机构，用来在形成微滴234的过程中在微滴形成电极218上移动液体222。每个电极310，例如，都大于微滴操作电极218的面积的数倍，例如，2X、3X、4X、5X、6X或更大。
操作中，启动液流电极310，在微滴形成电极218上拉动液体226。微滴形成电极218中的某些被启动。然后关闭液流电极310，致使液体226缩回并在启动的微滴形成电极上留下微滴234。
图4A、4B、4C、4D展示了微滴执行机构部分的微滴分配结构的俯视图，并展示了液体在一个方向流动时的微滴分配过程(与图2和图3中展示的流入和缩回方案对照)。微滴分配结构400可包括一储池电极410，在一实施例中该储池电极可以是源流体储池的电极。微滴分配结构400还可包括一储池电极414，它在某一实施例中可以是目的地流体储池的电极。微滴分配结构400还包括一组设置于储池电极410和储池电极414之间的运送电极418。在另一实施例中，储池电极和目的地电极可由一个或多个微滴操作电极替代，例如运送电极418。
图4A展示了微滴分配过程的第一步，在该步骤中只有储池电极410启动，因此，基本上所有液体422都存在于储池电极410。之后要进行微滴操作的微滴就是由液体422分配出来的。
图4B展示了微滴分配过程的第二步，在该步骤中储池电极410保持启动状态并且运送电极418和储池电极414被启动。结果，液体422由储池电极410延伸，经过所有运送电极418，并且到达储池电极414。这样，原本在储池电极410的液体分布在整个储池电极410、运送电极418和储池电极414上。还可将更多的流体由与储池422关联的外部流体源(图中未示出)吸入间隙中。这样就形成了由储池电极410到储池电极414的连续的“鼻涕虫”状液体422。
图4C展示了微滴分配过程的第三步，在该步骤中储池电极410被关闭，运送电极418每隔一个启动一个，并且储池电极414启动。随着鼻涕虫状液体改变其印迹并沿运送电极418移向启动的储池电极418并一个微滴，例如微滴426被留在上各个启动的运送电极418上。理想的是，储池电极410被关闭，随后依次关闭系列的一个或多个中间运送电极418，依次由各个启动电极上的拖尾液形成微滴426。
图4D展示了微滴分配过程的第四步，在该步骤中，形成一定数量的微滴426后，储池电极414保持启动状态并且剩余的液体422(不包括微滴426a和426b)被收集到储池电极414。例如，图4D展示了微滴426a和微滴426b形成在某些启动的运送电极418上。当然，微滴布局可以是多种多样的，这取决于电极418中哪些保持启动状态，哪些处于关闭状态。
图5是微滴执行机构部分微滴分配结构500的俯视图。与图4中的实施例类似，该实施例由移动的鼻涕虫状液体的拖尾端分配出微滴。微滴分配结构500可包括电极路径510。如图所示，该路径形成一个回路，但是任何路径形式都是可以的，只要鼻涕虫状液体能够沿着该路径运送即可。需要进行微滴操作的微滴由“鼻涕虫”状液体518形成。启动电极使鼻涕虫状液体518沿电极510形成的回路运送。紧随鼻涕虫状液体518的移动，某些电极510，例如电极510中每隔一个电极可保持启动，随着鼻涕虫状液体继续被运离拖尾启动电极，在电极510中的这些电极上形成微滴522。在循环回路的实施例中，运送电极514可用将液体518和微滴522运入或运出回路以便进行其他微滴操作。
图6A、图6B和图6C展示了微滴执行机构600的一个分段的侧视图并展示了由一个较大微滴形成多个较小微滴的过程。微滴执行机构600可包括与顶部基板618隔开一定间隙的底部基板614。一个电极622和一个或多个运送电极626可与底部基板614关联。流体储池630或其他液体源可与顶部基板618关联。流体储池630可以是，例如，一个向底部基板614和顶部基板618之间的间隙开放的井状结构或是包括一延伸到底部基板614和顶部基板618之间的间隙的流道。微滴634可包含在流体储池630内，并由此分配出微滴。
图6A展示了微滴分配过程的第一步。微滴634包含在流体储池630内。不使用电润湿并且当所有电极都被关闭后，液体供应微滴634停留在液体储池630的井状结构内。
图6B展示了微滴分配过程的第二步。在该步中电极622和毗邻的运送电极626都被启动，以便在微滴执行机构600的间隙内产生足够的压力差，使液体供应微滴634流出液体储池630并流到电极622和运送电极626之上。
图6C展示了微滴分配过程的第三步，在该步中电极622被关闭而毗邻的运送电极626保持开启。毛细力使液体供应微滴634回流到液体储池630，留下在运送电极626上形成的微滴638。
图7A、图7B和图7C展示了微滴执行机构700的部分侧视图和微滴分配过程。该微滴分配过程通过利用电润湿与其他力结合，例如表面张力和/或毛细力，由源微滴形成一子微滴。微滴执行机构700可包括与顶部基板718由间隙732分隔开的底部基板714。顶部基板718和底部基板714建立面向间隙732的微滴操作表面716。电极732和一个或多个微滴操作电极如运送电极726可与底部基板714关联。
可通过提供一个相对于微滴执行机构的微滴操作区域中的间隙732的高度而言具有顶部基板718与底部基板714之间的高度有所增加的区域形成流体储池730。在图中所示的实施例中，形成流体储池的间隙730可仅由底部基板714的内部结构特征形成、仅由顶部基板718的内部结构特征形成、或底部基板714与顶部基板718的内部结构特征的组合而形成。或者，流体储池730可由邻接顶部基板718和底部基板714的独立结构形成，这样间隙730的高度由顶部基板718和底部基板714之外的基板或结构确立。例如一储池或其他流体源可邻接顶部基板718和底部基板714并提供流体源和液体路径，用来向微滴执行机构的微滴操作表面提供液体。液体供应微滴734可包含在间隙730内，由此可分配出待进行微滴操作的微滴。由间隙730或其变化形态形成的储池自身可与外部液体供应源形成流体连通。
图7A展示了微滴分配过程的第一步。液体供应微滴734被提供并包含在靠近电极722的流体储池730内。当电极722关闭时，液体供应微滴734保持在流体储池730内。
图7B展示了微滴分配过程的第二步。电极722和毗邻的电极726都被启动，以便使液体供应微滴734流入间隙732到电极722和运送电极726上。
图7C展示了微滴分配过程的第二步。电极722被关闭而毗邻的运送电极726保持启动。液体供应微滴734的一部分回流到流体储池730，留下运送电极726上的微滴738。
图8展示了微滴执行机构部分的微滴分配结构800的俯视图。微滴分配结构800包括与单一微滴操作基板或微滴执行机构的被一间隙隔开的两个基板之间关联形成的流体储池810。液体储池810内可设置一个或多个用效地在其内具有一定的液体上进行操作的电极。液体的体积是可变的。在一实例中，流体储池810可包括流体储池810范围内的电极814、电极818、电极822。可提供屏障824，作为流体储池810的边界，将储池与其他微滴操作表面隔开。屏障824包括开孔850，液体可经此流入靠近用来为一组微滴操作电极830供给的毗邻电极826的区域。
电极814、电极818、和电极822可以是，例如，独立控制的同心弯月形电极，在流体储池810的开孔处最宽，在流体储池810的开孔处的对面最窄，如图8所示。如图所示，储池电极由整圆形成；但是，可以看出可以引入一定角度，并且可以使用多种形状，电极在靠近电极826处最宽，在距电极826较远一侧最窄。随着流体储池810内的具有一定体积的的液体(未示出)的变化，例如，由于通过电极826和运送电极830分配微滴，某些一个或多个电极814、818、822被启动，以便最高效地对液体进行操作。所有的三个电极都可以被启动，使较大体积的液体流入靠近电极826的区域。对于较小体积储池电极814和818可以一起启动。对于更小体积可以仅启动储池电极814。结果，可以将液体有效地移动入靠近电极826的区域。一但靠近电极826，就可以利用电极826和电极830执行分配出子微滴的微滴操作，例如，通过启动一排电极使液体流到微滴操作表面上并关闭一个或更多中间电极，以便在微滴操作表面上的一个或多个电极上产生子微滴。
图9A和图9B展示了另一微滴分配结构900的俯视图，与图8的结构800近似。微滴分配结构900包括一可形成于单一基板上或在微滴执行机构的两块被一间隙隔开的基板之间形成的流体储池910。流体储池910内设置有一个或多个储池电极922。
在一实施例中，流体储池910可包括一中央“H”形状的储池电极922，图9B中也有展示。该“H”形电极包括两个平行的由一连接分段922c连接(在端点以外的点连接)的分段922a/922b。如图所示，这两个平等的分段922a/922b与连接分段922c形成直角；但是，可以看出变化形态可以包括钝角或锐角。连接分段922c在端点以外的点上将两个平行的分段922a/922b连接，形成间隙A和B(参见图9B)，间隙A在“H”形电极的顶部，间隙B在底部。可将一个或多个微滴操作电极，例如微滴分配电极926插入这两个间隙任意之一。在另一替换实施例中，连接分段922c在靠近微滴分配电极端点的区域连接两个平行的分段922a/922b，形成“U”形储池电极而非“H”形储池电极。在一实施例中，提供具有第一和第二间隙(A和B)的“H”形电极和位于间隙之一的微滴操作电极924。微滴分配电极926可与额外的用来利用分配出的微滴执行微滴操作的微滴操作电极930关联。
流体储池910还可包括两个“L”形的电极914和918。其中一个“L”形电极918可以沿一垂直轴映像，即，它可以是一“L”形的镜像。所有“L”形电极914和918都包括长形分段914a/918a和较短分段914b/914b。长形分段914a/918a在一些实施例中相对于对应的较短分段914a/914b呈直角设置。两个“L”形电极可以互相电气连接，使二者相当于一个电极。可将“L”形电极914及其镜像“L”形电极918的水平分段914b/918b对齐设置并且在两者之间形成间隙D。这种设置还同时在“L”形电极914/918之间的水平垂直件之间提供间隙C。在一实施例中，“L”形电极沿“L”形电极的镜像提供，这两个“L”形电极的水平部分互相对齐并隔开一定距离，形成一间隙，并且在该间隙中设置一微滴操作电极。微滴分配电极926可与用来利用分配出的微滴执行微滴操作的额外的微滴电极930关联。
在另一实施例中，“L”形电极沿“L”形电极的镜像设置，这两个“L”形电极的水平部分互相对齐并隔开一定距离以形成间隙。在上述“L”形电极的垂直部之间的间隙中提供一“H”形电极，使该“H”形电极中的间隙与“L”形电极水平部件之间的间隙对齐。在与“L”形电极的水平部件之间形成的间隙对齐的“H”形电极的间隙中提供至少部分的第一微滴操作电极。在“L”形电极的水平部件之间形成的间隙中提供至少部分的第二微滴操作电极。
电极914、电极918、电极922可以是，例如，可独立控制的具有不同尺寸、位置和形状的电极，如图9所示。这样，由于流体储池910内的液体的体积(图中未示)随时间而变化，由于通过电极926和运送电极930分配微滴贩过程，电极914、918和922中的某个或某些电极为了使微滴操作达到最高效率而开启。
操作时，“H”形电极922和“L”形电极914/918可同时启动，使较大体积的液体流入靠近微滴分配电极的区域。还有，“H”形电极922和“L”形电极914/918可同时与微滴分配电极926a启动，使较大体积的液体流入靠近微滴分配电极926b的区域。然后使用电极926b和930进行微滴分配。对于较小体积而言，“H”形电极922和“L”形电极914/918可单独启动，使液体流入靠近电极926a或926b的区域。一但靠近适宜的电极926a或926b，就可利用微滴分配电极926a和/或926b和微滴操作电极930分配出子微滴的微滴操作，例如，通过启动一行电极使液体流到微滴操作表面上并关闭电极中的一个或多个中间电极，以便在微滴操作表面上的一个或多个电极上产生子微滴。
图10展示了另一微滴执行机构部分的用来有效处理流体储池中不同体积液体的微滴分配结构1000的俯视图。微滴分配结构1000包括可形成于微滴执行机构基板或微滴执行机构上两个被间隙隔开的基板之间。流体储池1010内可设置一个或多个电极，用来有效对其上的体积可变液体进行操作。此外，作为流体储池1010边界的屏障1016中的一个开孔毗邻为一组运送电极1022供给的电极1018。
在一实例中，流体储池1010可包括电极阵列1014，他可以是在流体储池1010区域内的多个可独立控制的排列成阵列的电极，例如棋盘图案，如图10所示。因为流体储池1010内的液体体积(图中未示)会随时间变化而变化，由于通过电极1018和运送电极1022分配微滴，某些电极阵列1014中的某些电极被启动国，以便将流体带入靠近电极1018的区域，使电极1018和1022能够被用来由液体中分配出微滴。
图11A、图11B和图11C展示了另一微滴执行机构部分的微滴分配结构1100的俯视图，用来有效处理流体储池中不同体积的液体。微滴分配结构1100包括可在微滴执行机构的基板上或微滴执行机构上两个被间隙隔开的基板之间形成的流体储池1110。可在流体储池1110内设置一个或多个电极1114用来在对其上的各种体积的液体的微滴分配操作。此外，作为流体储池1110的边界的屏障1116上的开孔毗邻一用来为一组运送电极1122提供供给的微滴分配电极1118。
电极1114可以是，例如，可独立控制的长形(例如：手指形的)电极，该电极在流体储池1110的开孔处最宽并在与流体储池1110的开孔处相对的一侧最窄。当电极被启动时，液体将倾向于朝向靠近微滴操作电极1118的最宽一端。相对的电极组可以电气连接，使它们作为单一电极操作。例如，电极A可以电气连接起来，这样就能够同时开启和关闭。可以启动更多的电极1114处理更大体积的流体，可以启动较小的电极1114处理较小体积的流体。如图所示，电极1114包括三个电极，包括电极配对A、电极配对B和单一电极C。当然，可以使用任何数量的电极14，仅受有效设计的限制。在不同实施例中，提供了2、3、4、5、6、7、8、9、10个或更多的电极114。
在一操作模式中，启动电极1114A、B和C以便由体积较大的液体分配微滴，启动电极1114B和C或1114A和B以便由体积较小的液体分配微滴。图11B展示了相关的实施例，储池电极114为长形泪滴形状。靠近微滴操作电极1118处较宽并向顶端逐渐变细，顶端位于微滴操作电极远端。还有，电极一般按照扇形排成阵列。
图11C展示了另一实施例，微滴操作电极118被分为了子电极。这些子电极可用来由储池电极分配较小微滴。
图12A、图12B和图12C展示了另一微滴执行机构部分的微滴分配结构1200的俯视图。微滴分配结构1200包括流体储池1210，可形成于微滴执行机构基板之上或微滴执行机构的两个被一间隙隔开两基板之间。可在流体储池1210内设置电极1214。屏障1216内的开孔1230作为由储池1210到电极1218的流道，电极1218为微滴操作表面上的一组运送电极1222供给。
电极1214可以是，例如，长形的，在微滴分配操作期间提供微滴由的拉回，该拉回是微滴分配的方向的直角或锐角。在该实例中，当电极1214在微滴分配操作的拉回阶段启动电极1214时，流体储池1210内的具有一定体积的流体倾向于与电极1214的形状趋向于一致，最后导致拉离1218和运送电极1222。
图12B展示了类似的结构，储池电极1214在靠近电极1218处最厚并在相对于电极1218的近端方向逐渐变细。图12B展示了另一类似的结构，电极1218嵌入于储池电极1214中的间隙中。
参见图12C，微滴分配过程的实例涉及启动储池电极1214、电极1218和电极1222，随后关闭电极1218，使电极1222上留下一微滴。类似的过程中使用多个电极1222将较长的鼻涕虫状微滴拉至微滴操作表面上，随后关闭一个或多个中间电极以便在微滴操作表面上形成微滴。
图13A、图13B和图13C展示了微滴执行机构的电机阵列1300并展示了在对角线方向分配微滴的微滴分配过程。例如，电极阵列1300可由电极1310的阵列形成，例如，电极1310可以是电润湿电极。图13A显示出即将分配出微滴的微滴1314被保持在已经启动的某些电极1310上。图13B显示出可启动微滴1314对角线上的某些电极1310，使微滴1314伸出指状流体并导致位于对角线上的子微滴1318的形成，如图13C所示。这种分配可以是在一条对角线上形成两个微滴，和/或两条对角线上形成多个微滴。在其他实施例中，可利用具有多于四条边的电极形成电极阵列，形成四个以上的微滴。
7.2流体的加载和卸载结构和方法
在本发明的以下结合图14-图26C描述实施例中，“开孔”可以是，例如，在微滴执行机构的基板上的开孔，流体，例如流体样本可由通过该开孔被加载到微滴执行机构上和/或由微滴执行机构卸载。还有开孔可以具有任意形状。
图14展示了与用来加载/卸载流体的开孔关联的微滴执行机构的储池微滴分配结构1400的俯视图。储池微滴分配结构1400与形成于微滴执行机构的由间隙隔开的两个基板之间的液体储池关联。储池微滴分配结构1400包括由多个电极形成的电极阵列1410。在一实例中，电极阵列1410可由独立控制的1414a到1414i形成的3x3阵列构成。图14还展示了微滴执行机构的基板上的开孔1418。开孔1418与电极阵列1410之间的相互作用可由转移电极1422协助。转移电极1422用来协助通过开孔1418提供到电极阵列1410上的流体的转移。在本实例中，开孔1418至少部分地与转移电极1422重叠，如图14所示。此外，电极阵列1410供给一组电极1426，例如，电润湿电极，要进行微滴操作的微滴(图中未示)可在其上被分配。
图14所示的储池微滴分配结构1400实例中，电极阵列1410提供面积可大于单一电极1426数倍的流体储池。在图14中所示的实例中，电极阵列1410提供面积大于单一电极1426大约9倍的流体储池。此外，与一个圈套的储池电极相比，储池结构1400的电极阵列1410提供通过独立控制的电极1414将微滴分配到电极1426上的改进的控制。其他用来提供改进的控制和与微滴执行机构相互作用的储池结构将在下文中结合图15A-图26C详细描述。
图15A、图15B、图15C、图15D、图15E和图15D分别展示了多个微滴执行机构的储池微滴分配结构的实例，并展示这些结构与用来加载和/或卸载微滴的开孔的关系。
图15A展示了与开孔1510按一定关系设置的储池微滴分配结构1500。特别是开孔1510至少部分地与储池结构1500的转移电极1512重叠。转移电极1512用来协助流体的转移，该流体是通过开孔1510提供到环形储池电极1514之上的，例如，任何由设计者定义的圆形或椭圆等形状。此外，在环形储池电极1514与转移电极1512相对的一侧是一组电极1516，例如，电润湿电极，在其上对来自环形储池电极1514并要接受微滴操作的微滴进行分配。
图15B展示了基本上与图15A所示的储池微滴分配结构1500相同的储池微滴分配结构1520，不同之处在于图15A的环形储池电极1514被一分段的环形储池电极1524所取代。该分段可独立控制或电气连接在一起作为一个单一电极进行操作。
图15C展示了基本上与图15A所示的储池微滴分配结构1500相同的储池微滴分配结构1530，不同之处在于图15A的环形储池电极1514被一多边形的环形储池电极1534所取代，例如，正方形、矩形、六边形、五边形、六边形等任何设计者定义的形状。
图15D展示了基本上与图15A所示的储池微滴分配结构1500相同的储池微滴分配结构1540，不同之处在于图15A的环形储池电极1514被一条形分段的环形储池电极1544所取代。与图15A所示的连续环形储池电极1514和/或图15C的连续带状储池电极1534相比，每个条形分段都可独立控制以便提供进一步控制，或电气连接在一起作为一个单一电极进行操作。
图15E展示了基本上与图15A所示的储池微滴分配结构1500相同的储池微滴分配结构1550，不同之处在于图15A的环形储池电极1514被一组长形电极1544所取代，例如，该组电极在转移电极1512和电极1514之间象车轮的辐条一样排列。在该实例中，所有长形电极1554都是矩形并且可独立控制，从而提供改进的控制手段。
图15F展示了基本上与图15E所示的储池微滴分配结构1550相同的储池微滴分配结构1560，不同之处在于图15E的长形电极1554被三角形的长形电极1564所取代。同样，该组电极1564在转移电极1512和电极1514之间象车轮的辐条一样排列，三角形的尖顶指向内。所有长形电极1564都是矩形并且可独立控制，从而提供改进的控制手段。
图16A、图16B、图16C展示了一些开孔与微滴执行机构的流体储池1600之间的关系。流体储池1600可包括储池电极1610供给一串电极1614，例如，电润湿电极，由储池电极1610分配出来的并要进行微滴操作的微滴置于其上。储池电极，例如储池电极1610与开孔的相互作用，例如，样本流体流经开孔被加载到微滴执行机构内可受开孔与储池电极相对位置的影响。
图16A展示了开孔1618，其直径可以是，例如，储池电极1610宽度的大约三分之一到二分之一。此外，图16A还展示了三种开孔1618相对于储池电极1610的距离。在第一个实例中，开孔1618面积的大约一半与储池电极1610重叠。在第二个实例中，开孔1618少于一半的面积与储池电极1610重叠。在第三个实例中，开孔1618基本上不与储池电极1610重叠。
图16B展示了开孔1622，其直径可以是，例如，两倍于图16A的开孔1618的直径。此外，图16B还展示了开孔1622相对于储池电极1610的位置的三个实例。在第一个实例中，开孔1622面积的大约一半与储池电极1610重叠。在第二个实例中，开孔1622少于一半的面积与储池电极1610重叠。在第三个实例中，开孔1622基本上不与储池电极1610重叠。
图16C展示了开孔1626，基直径可以是，例如，三倍于图16A的开孔1618。此外，此外，图16C还展示了开孔1626相对于储池电极1610的位置的三个实例。在第一个实例中，开孔1626面积的大约一半与储池电极1610重叠。在第二个实例中，开孔1626少于一半的面积与储池电极1610重叠。在第三个实例中，开孔1626基本上不与储池电极1610重叠。
图17展示了微滴执行机构部分的微滴分配结构1700的俯视图。微滴分配结构1700可包括储池电极1710，例如，供应一串电极1714，例如电润湿电极1714a、1714b、1714c。来自储池电极1710的微滴(图中未示)可由储池电极1710分配到电极1714上并准备进行微滴操作。
图18展示了图17的微滴分配结构1700和分配微滴的过程。
此外，图17和图18展示了电极1714a、1714b、1714c，电极1714a嵌在储池电极1710和和储池储池电极1710附近的开孔1718内。参见图17和图18，通过微滴分配结构1700分配微滴的过程可包括但不限于以下的步骤。
步骤1中，储池电极1710＝ON，电极1714a＝OFF，电极1714b＝OFF，电极1714c＝OFF。在该步骤中，一定量的流体被分布在限仅于储池电极1710的区域上并且电极1714a、1714b、1714c上没有流体和/或微滴的存在。
步骤2中，储池电极1710＝ON，电极1714a＝ON，电极1714b＝OFF，电极1714c＝OFF。在该步骤中，由于电极1714a启动，来自储池电极1710的流体被拉到电极1714a上。
步骤3中，储池电极1710＝ON，电极1714a＝ON，电极1714b＝ON，电极1714c＝OFF。在该步骤中，由于电极1714a和1714b都已启动，来自储池电极1710的流体被拉到电极1714a和1714b上形成手指状流体。
步骤4中，储池电极1710＝ON，电极1714a＝ON，电极1714b＝ON，电极1714c＝ON。在该步骤中，由于电极1714a、1714b和1714c都已启动，来自储池电极1710的流体被拉到电极1714上，横跨1714a、1714b和1714c上形成手指状流体。
步骤5中，储池电极1710＝OFF，电极1714a＝ON，电极1714b＝ON，电极1714c＝ON。在该步骤中，储池电极1710被关闭，将储池电极1710的流体释放，以便使其具有适于分配微滴的形状。具体来说，储池电极1710上的流体能够达到向横跨电极1714a、1714b、1714c的鼻涕虫状流体的平衡。本步骤可以以相对于其他步骤较高的频率执行。
步骤6中，储池电极1710＝ON，电极1714a＝ON，电极1714b＝OFF，电极1714c＝ON。在该步骤中，由于电极1714b关闭，储池电极1710重新启动，将鼻涕虫状流体的一部分拉回到储池电极1710并使鼻涕虫状液体在电极1714b处被分割，将微滴留在电极1714c上。
图19展示了微滴执行机构部分的另一微滴分配结构1900的俯视图，并且展示了另一分配微滴的过程。微滴分配结构1900可包括中央储池电极1910、第一侧储池电极1912和第二侧储池电极1914。中央储池电极1910可具有渐细的几何形状，如图19所示。第一侧储池电极1912和第二侧储池电极1914可以是三角形，并与中央储池电极1910配合，如图19所示。中央储池电极1910、第一侧储池电极1912和第二侧储池电极1914共同形成一分段的矩形或正方形储池电极，更有利于进一步控制。具体来说，这些分段的形状有助于微滴分配过程。
中央储池电极1910的窄端供给一串电极1918，例如，电润湿电极1918a、1918b、1918c，微滴由中央储池电极1910分配到电极1918上并可能会接受微滴操作。具体来说，图19展示了电极1918a、1918b、1918c，其中的电极1918a嵌入中央储池电极1910的窄端和中央储池电极1910附近的开孔1922。参见图19，通过微滴分配结构1900进行微滴分配的方法包括但不限于以下步骤。
步骤1中，中央储池电极1910＝ON，第一侧储池电极1912＝ON，第二侧储池电极1914＝ON，电极1918a＝OFF，电极1918b＝OFF，电极1918c＝OFF。在本步骤中，一定量的流体被分布到整个中央储池电极1910、第一侧储池电极1912、第二侧储池电极1914构成的组合区域上，并且电极1918a、1918b、1918上基本没有流体和/或微滴存在。
步骤2中，中央储池电极1910＝ON，第一侧储池电极1912＝ON，第二侧储池电极1914＝ON，电极1918a＝ON，电极1918b＝OFF，电极1918c＝OFF。在本步骤中，由于启动了电极1918a，来自中央储池电极1910的流体被拉至电极1918a上。
步骤3中，中央储池电极1910＝ON，第一侧储池电极1912＝OFF，第二侧储池电极1914＝OFF，电极1918a＝ON，电极1918b＝ON，电极1918c＝OFF。在本步骤中，由于电极1718a和1718b都已启动，来自中央储池电极1910的流体被拉到电极1718a和1718b上形成手指状流体。此外，由于第一侧储池电极1912和第二侧储池电极1914被关闭，位于中央储池电极1910的流体具有适合于协助微滴分配过程的形状
步骤3中，中央储池电极1910＝ON，第一侧储池电极1912＝OFF，第二侧储池电极1914＝OFF，电极1918a＝ON，电极1918b＝ON，电极1918c＝ON。在本步骤中，由于电极1718a、1718b和1718c的启动，以及来自中央储池电极1910的手指状流体被进一步拉到电极1718a、1718b和1718c上。
步骤5中，中央储池电极1910＝ON，第一侧储池电极1912＝ON，第二侧储池电极1914＝ON，电极1918a＝ON，电极1918b＝OFF，电极1918c＝ON。在本步骤中，电极1918b被关闭并且已经启动的中央储池电极1910的拉力将鼻涕虫状流体的一部分拉回到中央储池电极1910并该鼻涕虫状液体在作为电极的电极1918b处被分割，在电极1918c上留下微滴。
步骤6中，中央储池电极1910＝ON，第一侧储池电极1912＝ON，第二侧储池电极1914＝ON，电极1918a＝OFF，电极1918b＝OFF，电极1918c＝ON。在本步骤中，流体被拉回到中央储池电极、第一侧储池电极1912和第二侧储池电极1914上，并且电极1918a和1918b上没有流体存在。电极1918c上留下一微滴。
参见通过微滴分配结构1900分配微滴的方法的步骤1-6，避免了关闭整个储池电极的必要性。具体来说，中央储池电极1910在整个电极启动序列1900中保持启动状态，并且第一侧储池电极1912和第二侧储池电极1924都是顺次开启和关闭。
图20A展示了图17的微滴分配结构1700的另一俯视图并展示了搅动微滴的过程和/或准备微滴执行机构中的流体储池的过程。参见图20A，通过微滴分配结构1700搅动微滴的方法包括但不限于以下步骤。
步骤1中，储池电极1710＝ON，电极1714a＝ON，电极1714b＝OFF。在该步骤中，一定量的流体被分布在储池电极1710、1714a、1714b的组合区域上。
步骤2中，储池电极1710＝ON，电极1714a＝OFF，电极1714b＝OFF。在该步骤中，由于电极1714a关闭，使电极1714a上的流体被拉回到储池电极1714a，并且1714b上没流体。
通过微滴分配结构1700搅动微滴的过程交替执行步骤1和步骤2，以便实现微滴搅动操作。或者，通过在步骤1和步骤2中交替来对通过开孔1718提供到储池电极1710的液体进行prime。该prime操作可在执行另一微滴操作的同时进行。
图20B展示了图17的微滴分配结构1700的另一俯视图并展示了搅动微滴的过程。通过微滴分配结构1700搅动微滴的方法包括但不限于以下步骤。
步骤1中，储池电极1710＝ON，电极1714a＝ON，电极1714b＝OFF。在该步骤中，一定量的流体被分布在储池电极1710、1714a的组合区域上，而1714b上不存在流体。
步骤2中，储池电极1710＝ON，电极1714a＝OFF，电极1714b＝OFF。在该步骤中，由于电极1714a关闭，使电极1714a上的流体被拉回到储池电极1714a，并且1714b上没流体。
步骤3中，储池电极1710＝OFF，电极1714a＝OFF，电极1714b＝OFF。在该步骤中，由于储池电极1710关闭，使电极1710上的流体由开孔1718排空，从而提供了一种用来使小珠(图中未示出)解聚的方法。
通过微滴分配结构1700搅动微滴的过程可循环重复步骤1、2和3以完成微滴搅动操作。例如，一但小珠(未示出)被载入流体储池中，例如储池电极1710，由于重力的原因，这些小珠就倾向于沉淀在流体储池的表面。但是，为了将其悬置以便分析测定时使用，这些小珠可借助由开孔1718向微滴执行机构内加载流体的方式重新悬置并且随后使流体由开孔1718回流(例如，通过步骤3中的关闭储池电极1710)。这一行为导致小珠的再循环和重新悬置。
图21A展示了微滴执行机构部分的微滴分配结构2100的俯视图，并展示了在微滴执行机构中排出一1X尺寸的微滴的过程。微滴分配结构2100包括一串电极2110(例如，电润湿电极2110a、2110b、2110c和2110d，用来经由微滴执行机构的开了118排出一个1X尺寸的微滴。在本实例中，开孔2118位于靠近电极2110d的区域。1X尺寸指相对于与微滴相关的单一电极2110的面积而言的微滴印迹的大致尺寸。通过微滴分配结构2100排出1X尺寸微滴的过程可包括，便不限于以下步骤。
步骤1中，电极2110a＝ON，电极2110b＝OFF，电极2110c＝OFF，电极2110d＝OFF。在该步骤中，由于只有电极2110a启动，1X尺寸的微滴2114保持在电极2110a上。
步骤2中，电极2110a＝OFF，电极2110b＝ON，电极2110c＝OFF，电极2110d＝OFF。在该步骤中，电极2110a关闭，而相邻电极2110b启动，致使1X尺寸的微滴2114由电极2110a移动到电极2110b，这是一个朝向开孔2118的运动方向。
步骤3中，电极2110a＝OFF，电极2110b＝OFF，电极2110c＝ON，电极2110d＝OFF。在该步骤中，电极2110b关闭，而相邻电极2110c启动，致使1X尺寸的微滴2114由电极2110b移动到电极2110c，这是一个朝向开孔2118的运动方向。
步骤4中，电极2110a＝OFF，电极2110b＝OFF，电极2110c＝OFF，电极2110d＝ON。在该步骤中，电极2110c关闭，而相邻电极2110d启动，致使1X尺寸的微滴2114由电极2110c移动到电极2110d，这是一个朝向开孔2118的运动方向。
步骤5中，电极2110a＝OFF，电极2110b＝OFF，电极2110c＝OFF，电极2110d＝OFF。在该步骤中，电极2110d关闭，致使1X尺寸的微滴2114经开孔2118由微滴执行机构排空(即，排出)。
图21B展示了图21A的微滴分配结构2100的另一俯视图，并展示了在微滴执行机构中排出一2X尺寸的微滴的过程。例如，图21B展示2X尺寸的微滴2116位于微滴分配结构2100之上。该2X尺寸指相对于与微滴相关的单一电极2110的面积而言的微滴印迹的大致尺寸。通过微滴分配结构2100排出2X尺寸微滴的过程可包括，便不限于以下步骤。
步骤1中，电极2110a＝ON，电极2110b＝OFF，电极2110c＝OFF，电极2110d＝OFF。在该步骤中，由于只有电极2110a启动，2X尺寸的微滴2116保持在电极2110a上。
步骤2中，电极2110a＝OFF，电极2110b＝ON，电极2110c＝OFF，电极2110d＝OFF。在该步骤中，电极2110a关闭，而相邻电极2110b启动，致使2X尺寸的微滴2116由电极2110a移动到电极2110b，这是一个朝向开孔2118的运动方向。
步骤3中，电极2110a＝OFF，电极2110b＝OFF，电极2110c＝ON，电极2110d＝OFF。在该步骤中，电极2110b关闭，而相邻电极2110c启动，致使2X尺寸的微滴2116由电极2110b移动到电极2110c，这是一个朝向开孔2118的运动方向。
步骤4中，电极2110a＝OFF，电极2110b＝OFF，电极2110c＝ON，电极2110d＝ON。在该步骤中，电极2110c和相邻电极2110d启动，致使2X尺寸的微滴2116改变形状横跨电极2110c和2110d，这时产生一个非常靠近开孔2118的鼻涕虫状流体。
步骤5中，电极2110a＝OFF，电极2110b＝OFF，电极2110c＝OFF，电极2110d＝ON。在该步骤中，电极2110c关闭，只有相邻电极2110d启动，致使2X尺寸的微滴2116的一部分经开孔2118由微滴执行机构排空(即，排出)，留下2X尺寸微滴2116的剩余部分于电极2110d上。
步骤6中，电极2110a＝OFF，电极2110b＝OFF，电极2110c＝OFF，电极2110d＝OFF。在该步骤中，电极2110d关闭，致使2X尺寸的微滴2116的剩余部分经开孔2118由微滴执行机构排空(即，排出)。
图22A展示了微滴执行机构部分的双用途微滴分配结构2200的俯视图并展示了在一微滴执行机构中分配微滴的过程。双用途微滴分配结构2200包括多个电极2210构成的阵列，作为微滴执行机构(未示出)的流体储池。在一实例中，电极2210a-2210i被布置为3x3阵列，如衅22A所示。电极2210阵列的一侧可能会设置一串电极2214，如电极2214a和2214b，可以是电润湿电极。电极2210和电极2214可独立控制。例如，位于靠近电极2210阵列上与电极2214相对一侧附近具有开孔2218。此外，图22A显示了所有电极2210和电极2214都处于开启状态并且流体2222分布在电极2210和电极2214构成的组合区域上。
图22A展示了处于在微滴操作机构内进行微滴分配操作中的双用途微滴分配结构2200。在一实例中，微滴分配过程可以与图17-18所描述的微滴分配过程相同。
图22B展示了图22A的双用途微滴分配结构2200的另一俯视图，并展示了在微滴执行机构中处理微滴的过程。图22B展示了位于电极2214a顶部的微滴2224。在本实例中，微滴2224将由电极2214a运送到电极2214a，然后到达电极2210b，然后是电极2210e，然后到电极2210h，并由微滴执行机构经开孔2218排出(即：处置)。该微滴处置过程与图21A中描述的过程一样。
图22A和图22B所示的双用途微滴分配结构2200的一个方面是相同的微滴分配结构可同时适合于微滴分配操作和微滴排出操作。
图23A展示了由微滴执行机构中的单一储池在多个方向上分配微滴的微滴分配结构2300的另一实例。微滴分配结构2300可包括中央储池电极2310，它可以是，例如，正方形或矩形；以及多串电极2312，这在图23A中已有描述。例如，第一串电极2312可设置于中央储池电极2310的第一侧，第二串电极2312可设置于中央储池电极2310的第二侧，第三串电极2312可设置于中央储池电极2310的第三侧，第四串电极2312可设置于中央储池电极2310的第四侧，如图23A所示。在本例中，每串电极2312的第一电极2312可嵌入中央储池电极2310。
此外，开孔2314位于中央储池电极2310的中部。开孔2314的直径可以采用适当的直径，使开孔2314与每串电极2312的第一电极2312部分重叠。这样，中央储池电极2310是否存在是可选的。
图23A的微滴分配结构2300的一个方面是它提供单一储池并可由此向多个方向分配微滴，例如(但不限于)四个方向。微滴分配结构2300的另一个方面是中央电极的存在或缺失，例如中央储池电极2310是否存在是可选的。
图23B展示了由微滴执行机构中的单一储池在多个方向上分配微滴的微滴分配结构2320的另一实例。微滴分配结构2320可包括中央储池电极2322，它可以是，例如，正方形或矩形；以及多侧电极2324用来供给多串电极2312，这在图23A中已有描述。例如，用来供给第一串电极2312的一侧电极2324a可以设置在中央储池电极2322的第一侧，用来供给第二串电极2312的一侧电极2324b可以设置在中央储池电极2322的第二侧，用来供给第三串电极2312的一侧电极2324a可以设置在中央储池电极2322的第三侧，用来供给第四串电极2312的一侧电极2324b可以设置在中央储池电极2322的第四侧，如图23B所示。在本例中，各串电极2312的第一电极2312可嵌入于各自的侧电极2324上。
此外，开孔2314位于中央储池电极2322的中部。开孔2314的直径可以采用适当的直径，使开孔2314与侧电极2324部分重叠。这样，中央储池电极2322是否存在是可选的。
图23B的微滴分配结构2320的一个方面是它提供单一储池并可由此向多个方向分配微滴，例如(但不限于)四个方向。微滴分配结构2320的另一个方面是中央电极的存在或缺失，例如中央储池电极2322是否存在是可选的。
图23C展示了微滴执行机构中用来由单一储池在多方向上进行微滴分配的另一微滴分配结构2340的俯视图。微滴分配结构2340可包括中央储池电极2342，例如，它可以是正方形、矩形、圆形、六边形或八边形，以及围绕中央储池电极2342的分配电极2344。还有分配电极2344在几何形状上具有多个平台2346(见图23C)，用来供给多串电极2312，电极2312已在图23A中有所描述。
例如，分配电极2344的第一平台2346供给一串电极2312，分配电极2344的第二平台2346供给第二串电极2312，分配电极2344的第三平台2346供给第三串电极2312，分配电极2344的第四平台2346供给第四串电极2312，分配电极2344的第五平台2346供给第一串电极2312，分配电极2344的第六平台2346供给第六串电极2312，分配电极2344的第七平台2346供给第七串电极2312，分配电极2344的第八平台2346供给第八串电极2312，如图23C所示。在本实例中，每一串电极2312的第一电极2312都可嵌入各自的平台2346。
此外，开孔2314位于中央储池电极2342的中部。开孔2314的直径可适当确定，使开孔2314与分配电极2344部分重叠。采用这种方式，中央储池2342是否存在是可选的。
图23C的微滴分配结构2340的一个方面是它提供单一储池并可由此向多个方向分配微滴，例如(但不限于)八个方向。微滴分配结构2340的另一个方面是中央电极的存在或缺失，例如中央储池电极2342是否存在是可选的。
参见图23A、图23B和图23C，储池结构的几何形状不限于图23A、23B和23C所示的形状。在其他实施例中，储池结构的几何形状可以被修改为任何适合在
图24A展示了利用单一开孔向多个流体储池并行分配流体的并行微滴执行机构2440部分的俯视图。图24B是微滴执行机构2400沿图24A中AA线的剖视图。参见图24A和图24B，微滴执行机构2400可包括与顶部基板2412隔开一定间隙的底部基板2410。一组多个微滴分配结构2414可与底部基板2410关联。在一实例中，微滴执行机构2400可包括微滴分配结构2414a至2414h，如图24A所示。还有，所有微滴分配结构2414都可由为一串电极2418提供供给的储池电极2416，例如，电润湿电极。
微滴执行机构2400还包括与多个开孔2424流体连通的中央开孔2420，多个开孔2424分别通过各自的流体通道2426对应各自的微滴分配结构2414。此外，开孔2424a至2424h分别与微滴分配结构2414a至2414h对应。还有，至少开孔2424a至2424h的部分可与各自的微滴分配结构2414a至2414h的储池电极2416重叠，如图24A和24B所示。
操作时，一定量的流体如流体样本2428可通过中央开孔2420置于微滴执行机构2400中。然后流体2428几乎同时流经流体通道2426注满开孔2424a至2424h，从而几乎同时为所有相应原微滴分配结构2414a至2414h各自的储池电极2416提供流体2428。
可选地，一定量的流体2428可通过开孔2424a至2424h中的任何一个开孔被加载到微滴执行机构2400中。但是，这种情况下，微滴分配结构2414a至2414h可能不是同时被提供流体2428，因为流体2428可能会以少许不同的时间到达各自的微滴分配结构2414。可选地，一定量的流体2428可仅通过其关联的开孔2424被加载到某一微滴分配结构2414中。例如，微滴分配结构2413c只能通过开孔2424c加载。
在另一实施例中，微滴执行机构2400上缺少开孔2424。取而代之的是，可仅由中央开孔2420提供流体，然后流经流体通道2426到达微滴分配结构2414。
在另一实施例中，流道，例如流体通道2426可引向任何类型的电极，因为本发明不限于流道只引向储池电极。
图25A展示了用来通过一个单一开孔依次将流体分配给多个流体储池的微滴执行机构2500的部分俯视图。此外，图25B展示了微滴地机构2500沿图25A中的线BB的剖视图。
参见图25A和25B，微滴执行机构2500可包括与顶部基板2512隔开一间隙的底部基板2510。一组多个微滴分配结构2514可与底部基板2510关联。在一实例中，微滴执行机构2500可包括微滴分配结构2514a至2514c，如图25A所示。还有，所有微滴分配结构2514都可由为一串电极2518提供供给的储池电极2516形成，例如电润湿电极。
微滴执行机构2500还包括与多个开孔2522流体连通的流体通道2520，分别与多个微滴分配结构2514对应。例如，液体通道2520与开孔2522a至2522c流体连通，开孔2522a至2522c分别与微滴分配结构开孔2514a至2514c对应。还有，至少部分开孔2522a至2522c与各自的微滴分配结构开孔2514a至2514c的储池电极2516对应，如图25A和25B所示。
操作时，一定量的流体，例如流体样本2528可通过流体通道2520被加载到微滴执行机构2400中。然后流体2428流经流体通道2520并依次到达开孔2522a至2522c，从而依次向所有与对应的微滴分配结构开孔2514a至2514c各自的储池电极2516提供流体2528。在一实例中，流体2428可通过流体通道2520首先到达微滴分配结构2514a，然后到达微滴分配结构2514b，然后到达微滴分配结构2514c。
在另一实施例中，液体路径，例如流体通道2520可引向任意类型的电极，因为本发明不限定流道仅引向储池电极。
图26A和图26B展示了微滴执行机构的微滴分配结构2600实例的俯视图，其包括一个嵌于较大的储池电极中的微滴形成电极。微滴分配结构260可包括储池电极2610，其具有嵌入其中的微滴形成电极2614，如图26A和图26B所示。储池电极2610的面积，例如，可以大于微滴形成电极2614的数倍。此外，图26A和图26B展示了与储池电极2610关联的开孔2618。
在图26A中，两个储池电极2610和微滴形成电极2614都被启动。因此，一定量的流体，例如通过开孔2618提供的流体样本2622位于储池电极2610和微滴形成电极2614的结合区域之上。
在图26B中，储池电极2610被关闭而只有微滴形成电极2614开启。因此，位于储池电极2610之上的流体2622(参见图26A)可由开孔2618排出，仅留下位于微滴形成电极2614之上的微滴2626。
图26C展示了微滴执行机构的微滴分配结构2630实例的俯视图，其包含多个嵌入一较大储池电极的微滴形成电极。微滴分配结构2630可包括储池电极2632，具有多个嵌入其中的微滴形成电极2634(例如微滴形成电极2634a、2634b、2634c和2634d)，如图26C所述。储池电极2632的面积可以，例如，大于每个微滴形成电极2634数倍。此外，图26C展示了位于储池电极2632中央区域的开孔2618。
在图26C中，储池电极2632关闭而微滴形成电极2634a、2634b、2634c和2634d启动。因此，任何位于储池电极2632之上的流体都可通过开孔2618排出，仅留下微滴2626位于微滴形成电极2634a、2634b、2634c和2634d之上。
本发明不限于图1至图26A、图26B和图26C的示例性实施例。本发明的范围可包括图1至图26A、图26B和图26C中的示例性实施例的任意组合。此外，图1至图26A、图26B和图26C中展示的示例性实施例可使用，例如，压力、电润湿、重力效应、毛细力和他们的任意组合作为移动微滴执行机构中的一定体积的液体的能量来源。还有，图1至图26A、图26B和图26C中的示例性实施例可包括任意尺寸、形状、和/或几何形状的流体储池、电极、和开孔，例如，但不限于，矩形、正方形、圆形、椭圆形、六边形、和八边形。
7.3微滴执行机构
适用于本发明的微滴操作机构的实例参见：2005年6月28日授予Pamula等人的名称为“Apparatus for Manipulating Droples byElectrowetting-Based Techniques”(利用电润湿技术操纵微滴的装置)美国专利第6,911,132号、2006年1月30日递交的名称为“Apparatuses andMethods for Manipulating Droplets on a Printed Circuit Board”(在印刷电路板上操纵微滴的装置和方法)美国专利申请11/343,384号、2004年8月10日授予Shenderov等人的名称为“Electrostatic Actuators forMicrofluidics and Methods for Using Same”(微流体静电执行机构及其使用方法)美国专利第6,773,566号和2000年1月24日授予Shenderov等人的名称为“Actuators for Microfluidics Without Moving Parts”(无移动部件的微流体执行机构)美国专利第6,565,727号、以及2006年12月11日由Pollack等人提交的名称为“Droplet-Based Biochemistry”(基于微滴的生物化学)的国际申请号PCT/US06/47486，本发明全文引用以上内容。如上所述，微滴执行机构包括微滴操作表面，微滴操作在该表面上进行。微滴执行机构还包括用来执行微滴操作的电极。
本说明书中常常将微滴操作电极描述为与微滴操作表面关联，但可以看出，这些电极可以与微滴操作机构的任何表面关联，包括顶部基板和/或底部基板，以及介于顶部基板和底部基板之间的基板，例如侧壁或连接顶部和底部基板的密封件。还有，在上述的各种实施例中，顶部基板可以存在也可以不存在。上述各实施例利用毛细力、表面张力压力源使流体流动。可以看出，在所有这些实施例中，可以使用毛细力、表面张力、压力源(正压或负压)和/或其他力的任意组合。还有，在整个说明书中，微滴执行机构通常被描述为具有顶部基板和底部基板，但可以看出，在不是特别需要将微滴限制在两块基板之间以便于操作的实施例，完全可以使用单一的基板。在包含有通过储池侧壁与微滴操作表面分隔的储池的实施例中，可通过微滴执行机构的顶部基板、底部基板和/或顶部基板与底部基板之间的侧壁构成的流道将液体引入储池。除了上述的各种微滴分配方案，应该注意到在所有实施例中，可通过启动一个或多个储池电极和两个或多个微滴操作电极，并随后关闭位于终端启动微滴操作电极和一个或多个储池电极之间的微滴操作电极的方法分配出一个微滴。参考上述实例，在不同实施例中，可以启动2个、3个、4个、5个或更多的微滴操作电极，随后关闭这些微滴操作电极中的一个中间电极的方法在终端启动电极或电极上形成一个微滴。还有，在本说明书中描述的各种实施例中，第一微滴操作电极可以毗邻、部分嵌入完全嵌入储池电极。
7.4流体
可接受本发明的微滴操作流体参见本说明书第7.3节中列出的美国专利文件，特别是2006年12月11日递交的名称为“Droplet-BasedBiochemistry”(基于微滴的生物化学)的国际申请号PCT/US06/47486。在一些实施例中，微滴是生物试样，例如：全血、淋巴液、血清、血浆、汗液、眼泪、唾液、痰液、脑脊髓液、羊水、精液、阴道分泌物、浆液、滑液、心包液、腹膜液、胸膜液、渗出液、渗出物、囊液、胆汁、尿液、胃液、肠液、粪便样品、液化组织、液化有机体、生物棉签和生物洗涤剂。在一些实施例中，流体包含试剂，例如水、去离子水、盐溶液、酸性溶液、碱性溶液、清洁液和/或缓冲液。在一些实施例中，流体可包含试剂，例如用来进行生化试验方案，例如核酸放大试验方案、基于亲合力的测定试验方案、序列试验方案、和/或用来分析生物流体的试验方案。
7.5填充液
间隙中通常充满了填充液。举例而言，填充液可以是低粘度油，例如硅油。其它填充液的例子参见国际申请PCT/US06/4748，名称为“Droplet-Based Biochemistry”(基于微滴的生物化学)，2006年12月11日递交。
7.6高生产率微滴分配实例
微滴执行机构中提供高生产率微滴分配操作的一实例包括但不限于以下步骤：(1)在液体路上提供一个分别独立控制的电极阵列，将要进行微滴操作的微滴形成于其上，例如图2和图3；(2)在一定压力下提供基本上覆盖上述独立控制电极阵列的体积液体，例如图2和图3；(3)启动某些独立控制电极，例如每隔一个独立控制电极；(4)降低压力以便使上述液体由独立控制电极阵列开始缩回；和(5)在缩回液体后在某些启动电极上形成一个微滴，例如每隔一个电极，参见图2和图3。
结束语
以上结合反应本发明特定实施例的附图对实施例进行了详细描述。具有其他结构和操作方法的实施例仍在本发明的范围之内。
将说明书分为了几个章节仅仅是为了方便读者。不能将这些标题理解为对本发明的限制。
政府利益
本发明依据美国国家卫生研究院授予的DK066956-02而受到政府支持。美国政府对本发明拥有部分权利。
相关专利申请
本专利申请主张下列申请的优先权：2007年4月10日递交的美国专利申请第60/910,897号，名称为“微执行机构的微滴分配方法”，和2007年10月17日递交的美国专利申请第60/980,202，名称为“微滴执行机构的微滴分配设计和方法”，其全部公开内容作为参考并入本申请。