微流体系统
专利汇可以提供微流体系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种 微 流体 系统 (1，2，10，11，16)，包括第一部分(3，4，24，25)和第二部分(5－7)，所述第一部分(3，4)包括当被激发因素激活时改变其体积的材料，其特征在于，所述第一部分(3，4)和所述第二部分(5－7)限定了一个区域(3－7)，当所述第一部分(3，4)还没有被所述激发因素激活时，该区域显示出没有任何流体路径的第一构形，以及在所述第一部分被所述激发因素激活后，该区域显示出适于包含至少一个流体路径的第二构形(9，14)，所述微流体系统还包括处于所述第一部分(3，4)和所述第二部分(5－7)上面的紧密 覆盖 表面(20)。，下面是微流体系统专利的具体信息内容。
1、一种微流体系统(1，2，10，11，16)，包括第一部分(3，4，24，25) 和第二部分(5-7)，所述第一部分(3，4)包括当被激发因素激活时改变其体 积的材料，其特征在于，所述第一部分(3，4)和所述第二部分(5-7)限定了 一个区域(3-7)，当所述第一部分(3，4)还没有被所述激发因素激活时，该 区域显示出没有任何流体路径的第一构形，以及在所述第一部分被所述激发因 素激活后，该区域显示出适于包含至少一个流体路径的第二构形(9，14)，所 述微流体系统还包括处于所述第一部分(3，4)和所述第二部分(5-7)上面的 紧密覆盖表面(20)。
2、如权利要求1所述的微流体系统，其中所述第一和第二部分(3-7)淀 积在基础表面(1)上。
3、如权利要求1或2所述的微流体系统，其中所述材料适于通过热或光作 为激发因素来激活。
4、如前面权利要求中的任何一项所述的微流体系统，其中所述材料当被激 活时仍然保持相同的结构。
5、如前面权利要求中的任何一项所述的微流体系统，其中所述第二构形包 括通道(9)。
6、如前面权利要求1-5中的任何一项所述的微流体系统，其中所述第二构 形包括空腔(14)。
7、如前面权利要求中的任何一项所述的微流体系统，其中所述第二部分 (5-7)还由一种材料构成，该材料当被激发因素激活时改变其体积。
8、如权利要求7所述的微流体系统，其中所述第一部分(3，4，24，25) 和第二部分(5-7)都包括相同的材料。
9、如前面权利要求中的任何一项所述的微流体系统，其中所述材料是可膨 胀的。
10、如前面权利要求1-8中的任何一项所述的微流体系统，其中所述材料 是可收缩的。
11、如前面权利要求中的任何一项所述的微流体系统，还包括防粘层(21)， 其位于第二部分(5-7)和覆盖表面(20)之间。
12、如前面权利要求7-11中的任何一项所述的微流体系统，其中所述第二 部分(5-7)设计成激活部。
13、如前面权利要求所述的微流体系统，其中所述第一部分(3，4)和所 述第二部分(5-7)适于按照顺序可交替地膨胀多倍，由此形成多剂量输送装置。
14、如前面权利要求中的任何一项所述的微流体系统，其中所述覆盖表面 (20)包括中心通道(23)。
15、如前面权利要求中的任何一项所述的微流体系统，还包括入口阀(24) 和/或出口阀(25)，所述阀包括所述材料。
16、如前面权利要求中的任何一项所述的微流体系统，还包括紧靠所述第 一和第二部分(3-7，24，25)布置的加热元件(10，11，16)。
17、如前面权利要求中的任何一项所述的微流体系统，其中所述材料是可 膨胀的，它是包括的混合物。
18、如前面权利要求中的任何一项所述的微流体系统，其中所述材料是可 膨胀的，它是包括PDMS或生物相容材料的混合物。
19、如前面权利要求中的任何一项所述的微流体系统，形成由连续表面和 可膨胀元件组成的多层结构，该连续表面和可膨胀元件由至少一个共同的通道 连接。
20、如前面权利要求中的任何一项所述的微流体系统，其中所述系统通过 丝网印刷形成。
21、如前面权利要求中的任何一项所述的微流体系统，其中所述系统通过 模塑材料形成。
22、如前面权利要求中的任何一项所述的微流体系统，其以这样一种方式 进行设计，使得该材料是可膨胀的，并且适于沿横向方向在第二构形(9，14) 中膨胀。
23、如前面权利要求所述的微流体系统，其中该材料设计成沿第二构形(9， 14)的壁逐渐地膨胀，由此使流体逐渐地移动。
24、如前面权利要求中的任何一项所述的微流体系统，其中所述材料包括 防止传热材料，其位于系统的特定位置处，以便更好地限制传热，从而使热集 中在其体积发生变化的区域。
25、如前面权利要求中的任何一项所述的微流体系统，其中所述材料适于 通过双压电晶体效应来增大构形变形。
26、如前面权利要求中的任何一项所述的微流体系统，其与可编程的加热 系统组合在一起。
27、如前面权利要求中的任何一项所述的微流体系统，其与一个或几个外 部容器组合在一起。
28、如前面权利要求中的任何一项所述的微流体系统，其与显微针组合在 一起。
29、如前面权利要求中的任何一项所述的微流体系统，其与至少一个流体 内容检测部件组合在一起。
30、如前面权利要求中的任何一项所述的微流体系统，其与反馈系统组合 在一起，该反馈系统适于调整材料的变形和/或被排出的体积。
31、如前面权利要求中的任何一项所述的微流体系统，包括薄膜型电池。
32、如前面权利要求中的任何一项所述的组件，包括位于其体积变化了的 区域的前面的空腔，所述空腔适于包含要用传感器进行分析的流体。
33、包括几个如前面权利要求1-31中的任何一项所述的微流体系统的组件， 每个微流体系统与单一入口元件和每个第二构形(9，14)连通，该第二构形与 在其流体路径上包括传感器的入口元件连接。
34、包括几个如前面权利要求1-31中的任何一项所述的微流体系统的组件， 所述组件包括与每个第二构形连通的中心容器。
35、包括几个如前面权利要求1-31中的任何一项所述的微流体系统的矩阵 式组件，所述组件适于在其使用前被快速设计。
36、如前面权利要求1-31中的任何一项所述的单一用途的微流体系统和可 再用的加热系统的组合。
37、如前面权利要求1-31中的任何一项所述的微流体系统的用途，包括对 激活部的激活，所述激活形成流体路径(9，14)。
38、如前面权利要求1-31中的任何一项所述的微流体系统的用途，其中所 述材料通过加热而被激活。
39、如前面权利要求所述的用途，其中通过电阻、红外线或激光产生热。
40、如权利要求38或39所述的用途，其中微流体系统中流体的体积或流 速通过控制热量来确定。
41、如前面权利要求37-40中的任何一项所述的用途，其中中空部分(9， 14)的形成导致系统中的流体吸入。
42、如前面权利要求37-41中的任何一项所述的用途，其特征在于，中空 部分(9，14)连续地增大和减小。
43、使用如前面权利要求37-42中的任何一项作为剂量收集装置。
技术领域
本发明涉及包括一种材料的微流体系统，该材料当被激发因素激活时能够 改变其体积。更详细地，本发明涉及能够在医疗领域中作为诊断或治疗器具使 用的系统。
背景技术
这种系统需要在单个微流体芯片内集成多种元件，如泵、阀、混合装置、 分离单元、反应器和检测器。新的激活原理和具有低成本、容易制造、容易集 成、高可靠性以及紧缩尺寸这些优点的材料是期望的，它们促进了复杂微流体 系统的发展。
在其他地方已经描述了这些激活原理中的一个，即通过关闭预先限定的空 腔来推动流体。其可以分为两种方法。
第一种方法是使用热力气动材料。当加热该热力气动材料时，其体积发生 膨胀，并引起柔性材料移动形成空腔，也就是说，其会导致机械运动，然后关 闭空腔。当热力气动材料冷却时，它会变回最初的体积，从而胶囊的柔性材料 相应地返回其原始位置。
在一种相似的方法中，用蜡代替热力气动材料，当加热时使其进行可逆的 变化。增大蜡的体积可关闭预先限定的空腔。
以下专利中描述了这些方法：
●“Macromechanical components(宏观机械元件)”WO 03/081052A1
●“Microfluidic substrate assembly and method for making same(微流体基材 组件及其制造方法)“US 2002/0176804A1
●“Micro fluidic thermally responsive valve(微流体热响应阀)”GB 2400158 A
另一种方法是使用分散到PDMS矩阵中的Expancel水珠。加热该混合物使 Expancel水珠不可逆地膨胀，从而使Expancel-PDMS混合物不可逆地膨胀。结 果，预先限定的包含液体的空腔被封闭，进而将其内容泵送到微流体装置中。 以下的文章已经描述了这种技术：
●B.Samel，P.Griss，G.Stemme，“Expandable microspheres incorporated in a PDMS matrix：a novel thermal composite actuator for liquid handling in microfluidic applications(结合到PDMS矩阵中的可膨胀的微球体：一种新颖的 用于在微流体应用中的液体处理的热复合致动器)”，Transducers(换能器)’03， 1558-1561(2003)。
●B.Samel，V.Nock，A.Russom，P.Griss，G.Stemme，“Nanoliter liquid handling on a low cost disposable with embedded fluid actuators(可与嵌入的流体 致动器一起任意使用的低成本Nanoliter流体处理装置)”，Abstract Transducers (换能器文摘)’05，EA 1233(2005)。
●B.Samel，J.Melin，P.Griss，G.Stemme，“Single use microfluidic pumps and valves base don a thermally responsive PDMS composite(单一用途的微流体泵和 基于热响应的PDMS复合物的阀)”，Proceedings MEMS(MEMS学报) 2005，(2005)。
●N.Roxhed，B.Samel，L.Nordquist，P.Griss，G.Stemme，“Compact，seamless integration of active dosing and actuation with microneedles for transdermal drug delivery(具有用于穿过表皮的药物输送的显微针的、小型无缝集成的活性定量 和致动装置)”，Abstract MEMS(MEMS文摘)2006，0341(2006)。
发明内容
和现有技术相比，该技术可以非常灵活且廉价地制造微通道、微型阀和微 型空腔。
通过使用在外部刺激的作用下可膨胀或可收缩的材料可以获得根据本发明 的系统，由此在这种材料内部获得体积的变化，从而产生或封闭通道，打开或 关闭阀和/或吸入或泵出流体。
材料和运行的一般原理
用于实现本发明目的的材料当受到外部刺激时会改变其体积。在一个实施 例中，该材料是至少两种材料的混合物。在一个优选的实施例中，这两种材料 是聚合物。在一个优选的实施例中，外部刺激是热或光。为了简单起见，下面 的描述将集中在以热作为外部刺激的由聚合物组成的实施例上，但是显然也可 以延伸到任何其它类型的材料。
一个可在商业上获得的聚合物的实例是其在受热时会改变体 积。水珠由包含了少量的液体碳氢化合物的聚合壳组成。当加热时， 聚合壳变软，同时碳氢化合物变成气态并且体积增大，从而导致水珠体积急剧 增大。直到可调节的某一温度，水珠的大小将增大，达到其初始体积的60倍， 这相当于与水珠直径的四倍乘积。由于尺寸增大与加热温度成非线性比例关系， 因此所有这些过程都是不可逆的，并在几个不同的步骤中完成。当然，我们还 可以设想相同的发明，通过使用具有相似特性的另一种材料，或者甚至使用其 尺寸会根据给定的外部刺激而减小的另一种材料。
根据其机械和化学特性选择弹性聚合物。该弹性聚合物从具有改良的弹性 特性和良好的化学稳定性的材料以及在某些情况下具有生物相容性的材料中选 择。在一个优选的实施例中，使用PDMS(聚二甲基硅氧烷，也称为硅酮)。PDMS 是特别具有优点的，因为它已经用于医疗领域。然而，也可以用具有改良特性 的任何其他材料代替。
通过增加附加元素可以对混合物进行改良。例如，可以添加盐来降低 Expancel的激活温度，或者添加有折射能力的材料来限制传热，从而更好地控 制刺激的空间扩散，同时使材料膨胀或者收缩。
在一个实施例中，通过局部加热混合物形成结构。在一个优选的实施例中， 通过设计加热系统来控制所形成结构的构形。电阻直接布置成与混合物接触， 或者首先淀积在衬底上。该设计将直接或间接地再生不同的空腔、阀和/或通道， 它们将被相继地打开和关闭。
形成空腔和通道
通过局部地加热混合物可以形成空腔，同时形成壁。壁的高度由加热过程 中施加的刺激限定，因此也限定了可膨胀材料的膨胀程度。通过用一个表面覆 盖混合物可以获得空腔的顶部，该表面由相同的材料或不同的材料构成。为了 避免底部和顶部粘结在一起，在它们之间插入防粘层。在一个优选的实施例中， 该防粘层由金制成。
根据加热电阻的形状，可以形成不同类型的空腔。图1和2示出了一个实 例，其中空腔是一个通道。图4和5给出了另一个实例，其中空腔为环形，由 此可获得一个圆盘。电阻还可以如图20和21中的可能实施例所示的以重复的 方式进行布置，从而形成矩阵结构的形式。根据使用者的需要，可以激活电阻 产生使用者定制形式的通道和空腔构形。
打开空腔例如可以用于吸入流体。吸力可以是通过打开空腔导致的负压产 生的，或者是通过用于将流体从入口推进的外力产生的，或者由上述两种力的 组合产生。
封闭空腔和通道
然后通过对材料区域进行特定的刺激(加热)，可以封闭空腔、阀和/或通 道，所述材料区域的膨胀将填充空腔或通道。
按照这种顺序重复打开和封闭几次。如上所述地，可通过使Expancel水珠 局部地膨胀来实现。
附图说明
通过下文详细的描述包括附图将更好地理解本发明：
图1A和B示出了在其激活前的装置；在该实施例中，线性形状的(10， 11)的加热电阻位于所述第一部分(3，4)的下面；它们限定了一个将在激活 后变成通道的区域(8)；
图2A和B示出了激活后的同一装置；壁具有限定了一个中空区域(9)的 增大部(12，13)，该中空区域的形式为通道；
图3示出了其中增加了钝化衬底(1)的另一个实施例；
图4示出了其中激活系统(16)具有环形形状的实施例；
图5示出了如图4那样在激活后的相同实施例；
图6A至D示出了多用途阀的可能实施例的运行；图6A示出了夹在两个 表面之间的混合物层；在图6B中，所述第一部分被激活，以产生一个空腔(14)； 在图6C中，通过激活空腔的底部封闭该空腔；图6D示出了如何通过再次激活 图6B中相同的部分来再次打开该空腔；
图7A至C示出了取样排放单元的可能实施例的运行；图7A示出了夹在 两个表面之间的混合物层，一个表面具有通孔(23)；在图7B中，形成空腔(14)， 以产生低压而通过该通孔吸入流体；通过封闭空腔(图7C)，可将流体从空腔 排出；
图8A至D示出了横向吸入排放单元的可能实施例的运行；在图8A中， 通过使除了形成入口(24)的一些区域之外的壁增大，形成空腔；流体由于产 生的低压而被吸入空腔(14)；然后封闭该入口(图8B)，接着通过与形成空腔 所用方法相似的方法形成出口(25)(图8C)；然后通过激活空腔的底部封闭空 腔，结果，流体被排出；
图9A至C示出了多用途阀的另一个实施例，其中混合物淀积在衬底上， 并且空腔开口到混合物中；
图10A至C示出了多用途阀的另一个实施例，其中没有提供衬底，以及在 混合物中形成空腔；
图11A至C示出了多用途阀的另一个实施例，其中混合物淀积在衬底上， 以及在衬底和混合物之间的结合处打开空腔；
图12A至D示出了取样排放单元的另一个实施例和其运行；这里将几个单 元堆叠在一起，并一个接一个地激活；对于下部单元示出了不同的工作步骤， 但是可以对每个上部单元重复该工作步骤；
图13A至C示出了本发明的另一个实施例，其中混合物与柔性-PCB(32) 组合在一起形成双层；通过通孔(23)将该双层淀积在硬的衬底上，同时在其 间保留一定的空闲体积(33)；该空闲体积用作吸入双压电晶体致动器；
图14A至C示出了另一个实施例，其中两个双层接合在一起；柔性-PCB 侧处于外侧；其用作排放器双压电晶体致动器；
图15A至C示出了另一个实施例，其中两个双层接合在一起；柔性-PCB 侧处于外侧；其用作排放器双压电晶体致动器；
图16A至C示出了受控的吸入装置的另一个实施例；在这种情况下，流体 被逐渐地驱动到通道中，该通道由横向加热系统打开；
图17A和B示出了多功能诊断装置的可能实施例；在该实施例中，通过打 开另一个空腔形成的低压，相关的流体和检测装置一起被吸入到空腔中；使用 单独的吸引线(aspiration line)将几个诊断空腔淀积成玫瑰花的形状，可获得 几个连续的测量结果；
图18A至E示出了单容器多注射系统的可能实施例；一系列横向吸入排放 单元与同一个容器连接；通过按照一定的顺序使用它们，能够通过单个注射线 数次注射相同量的液体；
图19A至C示出了一种装置的可能实施例，该装置可定制微通道；图19A 示出了加热电阻的布置；在图19B中，由最终使用者选择的一系列电阻被激活； 它们可促使混合物伸展，并形成如图19C所示的流体路径；
图20A至C示出了与图20所示类似的实施例，其中空腔和通道组合在一 起。
下文中使用以下的附图标记：
1.基础晶片
2.可膨胀元件
3.左侧激活部
4.右侧激活部
5.中间钝化部
6.左侧钝化部
7.右侧钝化部
8.表面
9.通道
10.左侧加热元件
11.右侧加热元件
12.左凸缘
13.右凸缘
14.空腔
15.环形凸缘
16.环形加热元件
17.-
18.-
19.-
20.覆盖晶片
21.防粘层
22.中间加热元件
23.中心上通道
24.入口阀
25.出口阀
26.单开口通道
27.预成形的空腔
28.吸引腔
29.药品容器
30.横向吸入排放单元
31.花形结构
32.PCB-Expancel-PDMS双层
33.非结合区域
具体实施方式
在第一实施例中，混合物层夹在基础晶片(1)和覆盖晶片(1，20)之间。 如图6A所示，防粘层(21)淀积在混合物的顶部与上部板接触。通过使用布 置在底板上的加热元件(10，11)，使混合物局部增大形成空腔(14)(图6B)。 然后通过再次局部地加热(22)空腔前面的混合物(图6C)封闭该空腔。通过 重复该过程，可以打开和关闭阀几次(图6D)，直到材料膨胀到其极限。
取样排放单元
在另一个实施例中，覆盖晶片(20)钻有通孔(23)，以允许流体流入和流 出所形成的空腔(14)(图7A)。在第一加热期间，通过压差效应将液体吸入空 腔(图7B)。然后当空腔的中心部分膨胀时将液体再次排出(图7C)。该装置 可以在数个循环上使用，直到材料膨胀到其极限。
多取样排放单元
在另一个实施例中，可以将几个取样排放单元堆叠在一起。在第一阶段， 使用下部取样排放单元。通过对壁进行加热而将其打开，然后通过对底面进行 加热而将其再次封闭。在随后的阶段，从底部到顶部使用不同的取样排放单元。 对于每个循环，如在图12中所看到的，液体通过同一个孔流入和流出空腔。
横向吸入排放单元
在另一个实施例中，通过对除了用作入口阀(24)外的一小部分之外的壁 加热来形成空腔。液体或者因打开空腔形成的低压而被吸入空腔，或者受通过 入口从外部的推进而进入空腔(图8A)。在第二步骤(图8B)中，入口被封闭。 在第三步骤(图8C)中，壁再次增大，除了用作出口阀(25)的一小部分之外。 最后通过加热空腔的底部将空腔封闭(图8D)，结果，可通过出口排出存储的 液体。
受控的吸入单元
在另一个实施例中，液体被吸入一个逐渐打开的通道中。首先，液体存储 在容器中。通过加热沿通道布置的电阻(10，11)(图16C)，逐渐形成通道(9) (图16B)。因此容器中包含的液体由于形成通道所产生的负压而被逐渐吸入到 形成的通道中(图16A)，或者由于在入口处施加在流体容器上的正压而被逐渐 吸入到形成的通道中。
基于花状结构的诊断装置
在另一个实施例中(图17A)，液体通过单个通道(26)从身体上吸入。然 后通过花状结构(31)将液体排放到预先形成的空腔(27)中，该空腔中放置 了诊断装置。通过打开位于在流体路径上该空腔后面的另一个空腔(28)，在系 统内形成低压，从而将流体吸入空腔。每次使用新的通路进入液体的空白诊断 空腔(27)时，可以将几个测量结果和同一个装置一起进行控制(图17B)。作 为一个实例，这种系统可以用于在给定的时间间隔的葡萄糖测量，每次测量使 用一个新的位于新的空腔内的传感器。非常具有优点的是，根据患者需要(直 接在装置上操作或者利用远程无线装置)，或者自动地根据微处理器控制的预定 间隔，这种系统可以连接到患者皮肤上的显微针阵列，以获得在每个测量时刻 的间隙流体。
在一个相似的实施例中，吸入空腔可以是诊断空腔。形成和打开该诊断空 腔以吸入待分析的液体。在另一个实施例中，空腔还可吸收布置在被逐渐封闭 的其他空腔内的待分析的液体。
具有单个容器和多个吸入排放单元的注射装置
在另一个实施例中(图18A)，包含相关液体的单个容器(29)连接了几个 横向吸入排放空腔(30)，该横向吸入排放空腔通过单根管线与身体连接。通过 打开第一吸入排放空腔(图18B)，从容器中取出可控量的液体，然后封闭该空 腔，将固定量的液体注射到身体中。通过平行地布置几个这样的单元，可以获 得从单个容器多次注射可控量的液体(图18B至E)。因此根据通过使用这种可 膨胀或可收缩材料的诱导刺激形成的空腔体积，可以注射可设计量的药物。
在使用可收缩材料的情况下，通过反过来进行壁和空腔之间的过程，可以 获得所有前面的申请。
横向地封闭通道
在另一个实施例中，在混合物中形成通道。在将其打开后，液体流入该微 流体路径。然后通过横向封闭通道以蠕动或渐进的方式将液体推进到该路径中。 通过加热通道的壁可以获得该横向封闭。
在另一个实施例中，通过在加热时防止壁的垂直膨胀来增大横向封闭的作 用。
双压电晶体致动器排放或吸入单元
在其他系列的实施例中，混合物与柔性PCB组合，以形成双压电晶体。在 双压电晶体致动器中，两个陶瓷元件的薄板与一个柔性的金属板接合在一起。 通过使其中一个陶瓷元件伸长，沿法向方向在未伸长的陶瓷一侧产生变形偏差。 在这些实施例中，陶瓷元件中的一个，即伸长的那个元件由Expancel-PDMS混 合物替代，而另一个陶瓷元件和柔性金属板以形成柔性PCB的方式组合在一 起。这些部件接合在一起形成具有双压电晶体性能的双层。
通过加热混合物，使其产生伸长，从而产生对PCB-Expancel-PDMS双 层(32)的法向力。这种位移发生在法向方向，柔性PCB一侧。
在第一实施例中，双层与基础晶片连接，并在其间保留非接合区域(33) (图13A)。Expancel-PDMS层布置在外侧。然后将液体引入该空腔，使双层 变形(图13B)。通过加热双层的Expancel-PDMS层，使其膨胀而产生朝向空 腔内部的力(在未膨胀材料侧的法向方向)。该力促使双层发生位移和封闭空腔。 液体通过孔排出到基础晶片中(图13C)。
在另一个实施例中，基础晶片由另一个双层替代。其运行原理与前面的实 施例相似。液体被引入空腔，并且在Expancel-PDMS层膨胀后，通过预先限 定的开口排出(图14至C)。然而在该实施例中，空腔可以包含更多的液体。 有效地，当将液体引入空腔时，空腔尺寸将沿着法向轴线增大，同时在由两个 双层限定的平面减小其尺寸，从而形成枕头状的结构。该几何形状比用硬的基 础晶片诱导的形状更有利(对于相同的外表面来说，其具有更大的体积)。
在另一个实施例中，两个双层在空腔内侧与Expancel-PDMS混合物连接 在一起。当加热混合物时，会出现法向力并产生朝向外侧的位移。因此可以将 液体吸入形成的空腔(图15A和B)。
持久加热-一次性的混合物
在另一个实施例中，加热系统是永久部件，可以再次使用多次，而Expancel -PDMS混合物是一次性部件，它在每次使用时被替换。加热系统可包括用于 提供功率的电子部件以及电池。
在一个优选的实施例中，该方法用于药物输送块(patches)。包含相关药物 的一次性部件可以和包含有加热系统以及电源的永久部件组合在一起。按照习 惯的原则，一次性部件由新的一次性部件替换。
在一个优选的实施例中，它和能够在皮肤中打开微通道的系统组合在一起。 这些微通道是已知的，其促进了药物通过角质层即皮肤的保护层的输送。
在一个优选的实施例中，这些微通道由显微针形成。
柔性电池的使用
在另一个实施例中，可以将Expancel-PDMS混合物淀积在柔性电池上。 该电池可用作加热系统的电源，并变成最终装置的一部分。
通道和/或空腔网络的形成
在另一个实施例中，通道和空腔可以由使用者定制。通道和空腔可以预先 打开或者由最终使用者钻出。
在一个优选的实施例中，如图19和20所示的以重复的方式布置电阻，从 而形成矩阵结构的形式。根据使用者的需要，可以激活电阻形成定制形式的通 道和空腔构形。
在一个优选的实施例中，使用激光在混合物中钻出通道和空腔。当扫描表 面时，激光局部地加热Expancel-PDMS混合物，促使其膨胀并因此形成通道 和空腔。通过相同的方式，可以使用激光封闭通道和空腔，推动内部的液体。
在另一个实施例中，通过在流体路径中引入生物相容层可以增大装置的生 物相容性。可以将该生物相容层布置在Expancel-PDMS混合物和相关液体之 间。因此相关液体可与PDMS分离，从而减小了不相容的危险。该层可以用作 防粘层。
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