DE10123259A1

DE10123259A1 - Mikrofluidisches Speicher- und/oder Dosierbauteil

Info

Publication number: DE10123259A1
Application number: DE10123259A
Authority: DE
Inventors: Ruediger Huhn; Roger Blum; Dietmar Sander; Lutz Timmann
Original assignee: Eppendorf SE
Current assignee: Eppendorf SE
Priority date: 2001-05-12
Filing date: 2001-05-12
Publication date: 2002-11-21
Also published as: EP1256543A3; US20020168298A1; US7067086B2; EP1256543B1; EP1256543A2; ATE535493T1

Abstract

Mikrofluidisches Speicher- und Dosierbauteil mit DOLLAR A - einem Reservoir mit einer Belüftungsöffnung und einem unten angeordneten Ausgang für Flüssigkeit, DOLLAR A - kapillaren Hohlräumen im Reservoir, DOLLAR A - einer zumindest teilweise auf demselben Niveau wie das Reservoir angeordneten Verdrängerkammer mit einem oben angeordneten Eingang und einem unten angeordneten Dosierausgang für Flüssigkeit und DOLLAR A - einem den Ausgang des Reservoirs mit dem Eingang der Verdrängerkammer verbindenden kapillaren Steigkanal.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein mikrofluidisches Speicher- und/oder Dosierbauteil.

Mikrofluidische Speicher- und/oder Dosierbauteile im Sinne dieser Anmeldung dienen dem Speichern und/oder Dosieren von Flüssigkeiten. Charakteristisch für diese mikrofluidischen Bauteile sind Mikrostrukturen, beispielsweise kapillare Kanäle oder Öffnungen, mit charakteristischen Abmessungen, zu denen z. B. der hydraulische Durchmesser der Kanäle gehört, im Bereich von 5 µm bis 1500 µm (vorzugsweise 10 µm bis 500 µm) in einer Dimension. Mikrofluidische Dosierbauteile können insbe sondere Dosiervolumina im Nanoliterbereich und Mikroliterbereich aufweisen. Sie können insbesondere aus Halbleitern und/oder Kunststoffen und/oder Glas und/oder Keramik und/oder Metallen hergestellt sein, wobei geeignete Fertigungsverfahren der Mikrotechnik bzw. Mikrostrukturierung zum Einsatz kommen können, z. B. Litho graphie und Ätzverfahren (bei Halbleitern) oder Liga-Verfahren (bei Metallen, Kunst stoffen und Keramiken).

In der WO 99/10099 sind verschiedene Mikrodosiersysteme beschrieben, die für Dosiervolumina im Bereich von wenigen Nanolitern bis zu einigen Mikrolitern gedacht sind und mit einem Freistrahldosierer und/oder einer Mikromembranpumpe arbeiten. Eines dieser Mikrodosiersysteme hat eine in Mikrosystemtechnik ausgeführte Dosier- und Reagenzeinheit. Diese hat ein Reservoir mit einem Filter für einen Druck ausgleich mit der Umgebung und eine damit über eine Leitung verbundene Mikro membranpumpe und/oder Freistrahldosierer. Ferner hat sie ein außen vorstehendes Abgaberöhrchen mit einer Dosieröffnung. Außerdem ist eine Dosiersteuerung für die Mikromembranpumpe vorhanden. Die Dosier- und Reagenzeinheit ist in eine Auf nahme im Fußbereich eines Gehäuses einsetzbar, so daß das Abgaberöhrchen axial über den Fußbereich hinaussteht. Die Dosiersteuerung ist mit einem fest im Gehäuse fuß angeordneten optischen Sensor verbunden, der dem Abgaberöhrchen der einsetz baren Dosier- und Reagenzeinheit zugeordnet ist.

Dieses Dosiersystem wird durch Einsetzen einer mit einem Reagenz (z. B. einem Enzym) vorgefüllten Dosier- und Reagenzeinheit in die Aufnahme des Gehäuses für den Betrieb vorbereitet. Beim ersten Dosierschritt pumpt die Mikromembranpumpe Flüssigkeit aus dem Reservoir bis der Sensor den Meniskus detektiert und damit eine definierte Nullstellung erreicht. Danach wird die Dosiermenge über das bekannte Schlagvolumen der Mikromembranpumpe gesteuert. Wenn die Dosier- und Rea genzeinheit geleert ist, wird sie durch eine neue, vorbefüllte Einheit ausgetauscht.

Ferner offenbart diese Druckschrift ein Mikrodosiersystem mit einem ein Kapillaraus gleichssystem aufweisenden Reservoir, einem Freistrahldosierer, dessen Eingang mit dem Kapillarausgleichssystem verbunden ist, einer mit dem Ausgang des Freistrahl dosierers verbundenen Dosieröffnung und einer mit dem Freistrahldosierer in Wirk verbindung stehenden Dosiersteuerung. Das Kapillarausgleichssystem dient der Speicherung und dem kapillaren Transport der Flüssigkeit aus dem Reservoir in den Freistrahldosierer. Darüber hinaus kann es dem Ausgleich von Schwankungen der Umgebungsbedingungen wie Luftdruck und Temperatur und des vom Freistrahldosie rer verbrauchten Flüssigkeitsvolumens dienen. Das Kapillarausgleichssystem verhin dert, daß bei Beschleunigung, beispielsweise bei einem Sturz des Reservoirs, im ge speicherten Flüssigkeitsvolumen Blasen auftreten, die den Dosierprozeß stören kön nen. Das Kapillarausgleichssystem kann an zumindest einem, von der Verbindung mit dem Freistrahldosierer entfernten Punkt belüftet sein, damit ein Ausströmen von Flüs sigkeit durch Nachströmen von Luft ausgeglichen wird. Die Kapillarkräfte verhindern dann zugleich, daß das Reservoir ausläuft. Auch das zuvor beschriebene Mikrodosier system kann ein solches Kapillarausgleichssystem aufweisen.

Bei den vorbeschriebenen Mikrodosiersystemen kann es immer noch zum Auslaufen von Flüssigkeit oder zur Blasenentstehung mit einhergehenden Flüssigkeitsverlusten und Fehldosierungen kommen.

Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein mikrofluidisches Speicher- und/oder Dosierbauteil zu schaffen, bei dem die kontrollierte Speicherung und Abgabe von Flüssigkeit weiter verbessert ist.

Die Aufgabe wird durch verschiedene mikrofluidische Speicher- und/oder Dosierbau teile - nachstehend auch "Bauteile" genannt - gelöst, deren Merkmale in den An sprüchen 1, 17, 22, 27, 37 und 41 angegeben sind. Vorteilhafte Ausgestaltungen dieser Bauteile sind in den Unteransprüchen angegeben.

Bei den verschiedenen Lösungen beziehen sich die Angaben "unten", "oben", "auf demselben Niveau" oder "auf derselben Höhe" auf eine Ausrichtung des mikro fluidischen Speicher- und Dosierbauteils beim Dosieren mit dem Dosierausgang senkrecht nach unten, was einer häufigen Ausrichtung des Bauteiles für den Austritt von Flüssigkeit aus dem Dosierausgang entspricht, der durch Ablaufen von Flüssigkeit oder im Freistrahl erfolgen kann. Grundsätzlich kann das Bauteil bei Benutzung eine beliebige Ausrichtung haben, insbesondere bei Abgabe im Freistrahl.

Ferner beziehen sich bei den verschiedenen Lösungen die Angaben "kapillare Hohl räume", "kapillarer Steigkanal", "kapillarer Befüllkanal", "Kapillarkanäle" oder "Kapillarverbindungen" - nachstehend "Kapillarstrukturen" genannt - auf Hohlräume (z. B. Kanäle oder Poren), Kanäle (z. B. in Form von Spalten, Schlitzen oder Röhrchen) oder Verbindungen (z. B. Kanäle oder Poren), in denen benetzende Flüssigkeiten auf steigen bzw. in einer Richtung strömen bzw. durch Kapillarkräfte gehalten werden und in denen sich bei Befüllung mit benetzenden Flüssigkeiten ein erhöhter Kapillardruck an der Grenzfläche zu Luft oder einem anderen Gas einstellt. Das Ausmaß dieser Kapillareffekte kann vor allem durch die Abmessungen der Kapillarstrukturen, beein flußt werden, aber auch durch ihre Materialien bzw. Oberflächenbeschaffenheiten. Die Neigung der Kapillarstrukturen zu diesen Kapillareffekten wird nachfolgend verein fachend als "Kapillarität" bezeichnet.

Die erste Lösung betrifft ein mikrofluidisches Speicher- und Dosierbauteil mit

- einem Reservoir mit einer Belüftungsöffnung und einem unten angeordneten Aus gang für Flüssigkeit,
- kapillaren Hohlräumen im Reservoir,
- einer zumindest teilweise auf demselben Niveau wie das Reservoir angeordneten Verdrängerkammer mit einem oben angeordneten Eingang und einem unten ange ordneten Dosierausgang für Flüssigkeit und
- einem den Ausgang des Reservoirs mit dem Eingang der Verdrängerkammer ver bindenden kapillaren Steigkanal.

Die kapillaren Hohlräume im Reservoir bewirken bereits eine Reduzierung des Druckes der Flüssigkeit im Dosierausgang. Zusätzlich wird der Druck der Flüssigkeit im Dosierausgang dadurch reduziert, daß das Reservoir und die Verdrängerkammer zumindest teilweise auf demselben Niveau angeordnet sind, da dies den hydro statischen Druck der Flüssigkeit vermindert. Vorzugsweise sind die kapillaren Hohlräume und die Niveaus von Reservoir und Verdrängerkammer so ausgelegt, daß der Kapillardruck der Flüssigkeit im Reservoir mindestens dem hydrostatischen Druck der Flüssigkeit im Dosierausgang entspricht. Der gesamte Druck der Flüssigkeit im Dosierausgang entspricht dann maximal dem Umgebungsdruck, so daß Flüssigkeit selbsttätig nicht ausläuft.

Das Reservoir und/oder die Verdrängerkammer erstrecken sich vorzugsweise jeweils über eine bestimmte Höhe. Einbezogen in die Erfindung ist, daß das Reservoir und/oder die Verdrängerkammer nur in Teilbereichen ihrer gesamten Höhe auf dem selben Niveau angeordnet sind. Vorzugsweise sind das Reservoir und die Verdränger kammer entlang ihrer gesamten Höhe im wesentlichen auf demselben Niveau ange ordnet.

Bei vertikaler Ausrichtung des Bauteils steigt die Flüssigkeit aus dem Reservoir in den Steigkanal nach dem Prinzip kommunizierender Röhren auf. Unabhängig vom Füll stand des Reservoirs ist auch bei vertikaler Ausrichtung des Bauteils die Flüssigkeitszufuhr aus dem Reservoir in die Verdrängerkammer durch den Aufstieg der Flüssig keit im kapillaren Steigkanal aufgrund des Kapillareffektes sichergestellt. Der Über gang von Flüssigkeit vom Reservoir durch den Steigkanal in die Verdrängerkammer funktioniert in beliebiger Ausrichtung des Bauteils, so daß dieses in beliebiger Aus richtung betrieben werden kann. Ferner sichern die kapillaren Hohlräume und der kapillare Steigkanal die vollständige, blasenfreie Befüllung von Reservoir, Steigkanal und Verdrängerkammer mit Flüssigkeit und wirken dem Entstehen von Blasen auf grund von Stößen gegen das Bauteil entgegen.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist zwischen Steigkanal und Eingang der Ver drängerkammer ein Verbindungskanal angeordnet, dem ein Füllstandssensor zugeord net ist. Mit dem Füllstandssensor kann die vollständige Befüllung der Verdränger kammer mit Flüssigkeit überwacht werden, um Fehldosierungen zu vermeiden. Bei dem Füllstandssensor kann es sich insbesondere um einen optischen Sensor handeln, der Blasen und/oder Flüssigkeit oder die Phasengrenze dazwischen detektiert.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist der kapillare Steigkanal seitlich über einen kapillaren Spalt mit dem Reservoir verbunden, wobei der kapillare Spalt so ausgelegt ist, daß im Dosierbetrieb Flüssigkeit im wesentlichen vom Ausgang des Reservoirs durch den kapillaren Steigkanal in die Verdrängerkammer strömt und daß bei Anord nung des Bauteils in einem entgegen der Strömungsrichtung im Steigkanal bei Dosierbetrieb gerichteten Zentrifugalfeld Flüssigkeit aus der Verdrängerkammer und dem Steigkanal durch den Spalt in das Reservoir strömt.

Hierdurch ist es möglich, Blasen aus den flüssigkeitsführenden Bereichen des Bauteils zu entfernen, insbesondere aus der Verdrängerkammer und dem Steigkanal. Hierzu kann die gesamte Flüssigkeit aus der Verdrängerkammer, dem Steigkanal und dem Reservoir durch Zentrifugieren des Bauteils oben im Reservoir gesammelt werden, um im Anschluß eine Neubefüllung des Steigkanals, des Reservoirs und der Verdränger kammer durchzuführen. Dies ist insofern problematisch, als sich das Reservoir und die Verdrängerkammer zumindest teilweise auf der gleichen Höhe befinden und der unten am Reservoir angeordnete Ausgang mit dem oben an der Verdrängerkammer angeord neten Eingang verbunden ist. Dies steht grundsätzlich einer Ansammlung der gesam ten Flüssigkeit aus dem System durch Zentrifugieren entgegen. Dieses Problem wird durch die fluidische Anbindung des Steigkanals und damit der Verdrängerkammer über den seitlichen Spalt erhöhter Kapillarität an das Reservoir gelöst. Durch den erhöhten Kapillardruck der Flüssigkeit im Spalt ist sichergestellt, daß der Steigkanal beim Dosierbetrieb wie ein seitlich geschlossener Kanal wirkt, durch den Flüssigkeit praktisch nur vom Ausgang des Reservoirs in den Eingang der Verdrängerkammer gelangt. Beim Zentrifugieren erhöhen sich die auf die Flüssigkeit im Steigkanal wir kenden Gewichtskräfte derart, daß der Kapillardruck im Spalt die Flüssigkeit nicht mehr an einem Austritt in das Reservoir zu hindern vermag. Beim Zentrifugieren wirkt der Steigkanal also wie ein seitlich offener Kanal, durch dessen Spalt Flüssigkeit aus der Verdrängerkammer und dem Steigkanal in das Reservoir gedrückt wird. Durch anschließendes Umdrehen des Bauteiles werden der Steigkanal und die kapillaren Hohlräume des Reservoirs erneut blasenfrei mit Flüssigkeit befüllt. Über den Steig kanal findet überdies eine blasenfreie Neubefüllung der Verdrängerkammer statt.

Bevorzugt mündet der Spalt zumindest teilweise in einem Bereich des Reservoirs oberhalb der kapillaren Hohlräume. In diesem Bereich kann Flüssigkeit beim Zentri fugieren aus dem kapillaren Steigkanal direkt in den oberen Bereich des Reservoirs austreten, um sich dort zu sammeln, ebenso wie die Flüssigkeit aus den kapillaren Hohlräumen des Reservoirs. Obgleich im oberen Bereich des Reservoirs infolge der Belüftungsöffnung Umgebungsdruck herrscht, wird der kapillare Steigkanal im Dosierbetrieb oben durch den Kapillardruck der Flüssigkeit im Spalt seitlich gegen das Reservoir abgedichtet. Dies ist solange der Fall, wie der Kapillardruck im Spalt den Unterdruck in einem angrenzenden Ort im kapillaren Steigkanal übersteigt.

Der Unterdruck im kapillaren Steigkanal, d. h. die Differenz des Druckes im Steig kanal zum Umgebungsdruck, setzt sich zusammen aus einem hydrostatischen Druck anteil aufgrund der Höhe des kapillaren Steigkanals, aus einem Druckverlustanteil aufgrund der Strömung der Flüssigkeit im kapillaren Steigkanal und aus einem Kapil lardruckanteil, der auf den entgegengesetzt wirkenden Kapillaritäten der kapillaren Hohlräume des Reservoirs und des kapillaren Steigkanals beruht. Der Unterdruck im kapillaren Steigkanal ist abhängig von der Höhe des betrachteten Ortes im Steigkanal.

Infolgedessen kann der Kapillardruck im Spalt entlang der Höhe des Spaltes unter schiedlich sein. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung erhöht sich deshalb die Ka pillarität des kapillaren Steigkanals vom Ausgang des Reservoirs zum oberen Ende des kapillaren Steigkanals, vorzugsweise indem sich die Breite des Spaltes von unten nach oben vermindert. Da der Unterdruck im kapillaren Steigkanal auch vom Volu menstrom der Flüssigkeit abhängt, ergibt sich für einen bestimmten Spalt eine obere Grenze für den Volumenstrom beim Dosieren, bei dem der Kapillardruck im Spalt den Steigkanal seitlich abdichtet.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das Bauteil oben eine mit dem Reser voir verbundene Befüllöffnung auf. Diese ermöglicht ein Befüllen des Reservoirs mit Flüssigkeit und außerdem eine komplette Entleerung des Reservoirs nach dem Zentri fugieren, beispielsweise um Restflüssigkeit wiederzugewinnen. Die Befüllöffnung kann nach dem Befüllen dauerhaft oder öffenbar verschlossen werden. Vorzugsweise ist ein kapillarer Befüllkanal zwischen Befüllöffnung und Steigkanal angeordnet. Hierdurch ist es möglich, beim Befüllen zunächst den Steigkanal zu benetzen und anschließend das Reservoir zu befüllen. Hierdurch können Lufteinschlüsse in den flüs sigkeitsführenden Bereichen des Bauteils vermieden werden. Der Befüllkanal kann ebenfalls einen seitlichen Spalt aufweisen, über den er befüllbar ist.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung sind Reservoir und Verdrängerkammer im wesentlichen in parallelen Schichten mindestens eines flachen Körpers angeordnet, wodurch eine sehr kompakte Bauweise ermöglichst wird. Gemäß einer weiteren Aus gestaltung ist der Steigkanal in derselben Schicht wie das Reservoir und gemäß noch einer Ausgestaltung ist der Verbindungskanal in derselben Schicht wie die Verdrän gerkammer angeordnet. Die Flüssigkeit kann vom Steigkanal in den Eingang der Ver drängerkammer bzw. in den Verbindungskanal durch einen Durchgang des flachen Körpers gelangen, der quer zu den parallelen Schichten ausgerichtet ist.

Vorzugsweise ist der Dosierausgang in der einen Stirnseite und/oder die Befüllöffnung in der anderen Stirnseite des mindestens einen flachen Körpers angeordnet.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist das Bauteil aus mehreren auf einanderliegenden flachen Körpern aufgebaut. Die aufeinanderliegenden Körper kön nen an den Trennebenen miteinander verbunden sein. Gemäß einer weiteren Ausge staltung ist das Bauteil aus drei aufeinanderliegenden Körpern aufgebaut. Vorzugs weise ist das Reservoir und/oder der Steigkanal und/oder Befüllkanal auf der einen großflächigen Seite eines flachen Grundkörpers, die Verdrängerkammer und/oder der Verbindungskanal auf der anderen großflächigen Seite des flachen Grundkörpers, der quergerichtete Durchgang in Querrichtung im flachen Grundkörper, der Dosieraus gang in der einen Stirnseite und/oder die Befüllöffnung in der anderen Stirnseite des flachen Grundkörpers angeordnet, ist der Grundkörper auf der Seite des Reservoirs von einem Reservoirdeckel und auf der Seite der Verdrängerkammer von einem Membrandeckel geschlossen. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung enthält der Reservoirdeckel teilweise das Reservoir und/oder den Steigkanal und/oder den Befüllkanal und/oder der Membrandeckel teilweise die Verdrängerkammer und/oder den Verbin dungskanal.

Die zweite Lösung betrifft ein mikrofluidisches Speicher- und/oder Dosierbauteil mit

- einem Reservoir mit einer Belüftungsöffnung und einem Ausgang für Flüssigkeit und
- in dem Reservoir angeordneten, zum Ausgang des Reservoirs führenden, paralle len Kapillarkanälen und quer zu den Kapillarkanälen gerichteten, benachbarte Kapillarkanäle miteinander verbindenden und mit dem Ausgang verbundenen Kapillarverbindungen, deren Kapillarität die der Kapillarkanäle übersteigt.

In den Kapillarkanälen wird die Flüssigkeit durch Kapillarkräfte gehalten und läuft unabhängig von der Lage des Bauteils nicht aus. In den Kapillarverbindungen wird die Flüssigkeit durch noch höhere Kapillarkräfte als in den Kapillarkanälen gehalten, da die Kapillarverbindungen eine Kapillarität aufweisen, die diejenige der Kapillarkanäle übersteigt. Außerdem verhindern die Kapillarkanäle und die Kapillarverbindungen den Einschluß bzw. das Entstehen von Blasen im Reservoir. Wenn es trotzdem, beispiels weise aufgrund eines starken Stoßes, zur Blasenbildung kommt, so erfolgt diese bevorzugt in den Kapillarkanälen, wo die Kapillarität geringer ist. Durch Blasen wer den demnach nur Flüssigkeitssäulen in den Kapillarkanälen unterbrochen. Die Flüs sigkeitssäulen in den Kapillarverbindungen bleiben hingegen erhalten. Hierdurch ist sichergestellt, daß ununterbrochen Flüssigkeit aus dem Ausgang des Reservoirs abge zogen werden kann. Die Blasen können in den Kapillarkanälen leicht emporsteigen, wobei die von den Blasen verdrängte Flüssigkeit in die Kapillarverbindungen aus weichen kann und die von den Blasen eingenommenen Volumina durch Flüssigkeit aus den Kapillarverbindungen aufgefüllt werden können. Das Reservoir begünstigt damit eine selbsttätige Entgasung.

Das Bauteil kann ausschließlich als Reservoir ausgeführt sein, für vielfältige Einsatz zwecke insbesondere in mikrofluidischen Systemen (z. B. PCR, lab on chip usw.). Fer ner kann es ein kombiniertes Speicher- und Dosierbauteil sein. Hierfür kann gemäß einer Ausgestaltung der Ausgang des Reservoirs eine Verbindung mit einem Eingang einer Verdrängerkammer mit einem Dosierausgang für Flüssigkeit aufweisen.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung sind die Kapillarkanäle durch parallele Lamellen und die Kapillarverbindungen durch quergerichtete Verbindungsspalte zwischen den Lamellen gebildet. Das Reservoir kann dann einfach durch Zusammen fügen zweier flacher Körper gebildet werden, von denen jeder Lamellen trägt, die bei Verbindung der flachen Körper miteinander fluchten. So kann das Reservoir bei spielsweise mittels zweier flacher Körper, von denen Lamellen vorstehen und mittels eines dazwischen angeordneten Rahmens gebildet werden.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung weist das Bauteil einen flachen Grundkörper auf, der auf einer Seite von dem Boden einer einen Teil des Reservoirs bildenden Ver tiefung vorstehende Lamellen aufweist und einen auf dieser Seite des Grundkörpers angeordneten Reservoirdeckel aufweist, der von dem Boden einer einen zweiten Teil des Reservoirs bildenden Vertiefung vorstehende Lamellen aufweist, wobei die Lamellen des Grundkörpers und die Lamellen des Reservoirdeckels miteinander fluchten und zwischen den Lamellen des Grundkörpers und den Lamellen des Reser voirdeckels die quergerichteten Kapillarverbindungen vorhanden sind. Hierdurch ist es grundsätzlich möglich, das Reservoir aus nur zwei flachen Körpern zu bilden.

Bevorzugt sind die Kapillarverbindungen in der Trennebene zwischen dem Grundkör per und dem Reservoirdeckel angeordnet. Insbesondere können die Lamellen eines der beiden Körper genau bis zur Trennebene erstreckt sein.

Das Bauteil gemäß der zweiten Lösung kann vorteilhaft mit den Merkmalen einer oder mehrere andere Lösungen ausgestaltet werden. Das Patentbegehren bezieht alle mög lichen Varianten ein.

Die dritte Lösung betrifft ein mikrofluidisches Speicher- und/oder Dosierbauteil mit

- einem Reservoir mit einer Belüftungsöffnung und einem Ausgang für Flüssigkeit,
- in dem Reservoir angeordneten, zum Ausgang führenden Kapillarkanälen und
- Absätzen an den Enden der Kapillarkanäle, in denen Austrittsöffnungen des Aus gangs für Flüssigkeit angeordnet sind, die einen geringeren Querschnitt als die Kapillarkanäle haben.

Auch bei diesem Bauteil wird die Flüssigkeit von den Kapillarkräften in den Kapillar kanälen gehalten, unabhängig von der Ausrichtung des Bauteils. Zudem wirken die Kapillarkanäle der Bildung von Blasen entgegen. Falls dennoch Blasen entstehen, ver hindert diese Lösung, daß diese mit der Flüssigkeit aus dem Ausgang des Reservoirs austreten und die Verwendung der Flüssigkeit beeinträchtigen. Dies wäre beispiels weise beim Dosieren der Flüssigkeit mittels einer Verdrängerkammer der Fall, weil bei der Verdrängung zunächst die Gasblasen kollabieren, so daß entweder überhaupt keine Flüssigkeit abgegeben wird oder die abgegebene Flüssigkeitsmenge nicht der gewünschten Dosiermenge entspricht. Das Rückhalten der Gasblasen in den Kapillar kanälen beruht darauf, daß diese eine Tendenz haben, sich an den Wänden der Kapil larkanäle anzulagern und sich nicht in einem Abstand von den Wänden aufzuhalten, wo sich die Austrittsöffnungen in den Absätzen an den Enden der Kapillarkanäle befinden. Da sich die Gasblasen eher selten direkt vor den Austrittsöffnungen befin den, gelangen sie entsprechend selten in den Ausgang.

Auch dieses Bauteil kann ausschließlich als Reservoir ausgeführt sein, für vielfältige Einsatzzwecke, insbesondere in mikrofluidischen Systemen (z. B. PCR, lab on chip usw.). Ferner kann es ein kombiniertes Speicher- und Dosierbauteil sein. Hierfür kann gemäß einer Ausgestaltung der Ausgang eine Verbindung mit einem Eingang einer Verdrängerkammer mit einem Dosierausgang für Flüssigkeit aufweisen.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung sind die Kapillarkanäle parallel und/oder gerad linig. Hierdurch wird das Entgasen des Reservoirs durch Aufstieg der Blasen begün stigt.

Bevorzugt sind die Austrittsöffnungen zentral auf die Kapillarkanäle ausgerichtet, um den oben beschriebenen Effekt der Vermeidung des Eintritts der Blasen in die Aus trittsöffnungen zu fördern.

Die Austrittsöffnungen können vorteilhaft in einer Trennebene zwischen übereinan dergeschichteten, flachen Körpern ausgebildet sein. Bei einer vorteilhaften Ausge staltung weist ein flacher Grundkörper auf einer Seite einen Teil des Reservoirs und ein auf dieser Seite angeordneter Reservoirdeckel einen weiteren Teil des Reservoirs auf und weist der Absatz einen Teil auf dem Grundkörper und einen weiteren Teil auf dem Reservoirdeckel auf.

Das Bauteil gemäß der dritten Lösung kann vorteilhaft mit den Merkmalen einer oder mehrerer anderer Lösungen ausgestaltet werden. Das Patentbegehren bezieht alle möglichen Varianten ein.

Bei sämtlichen Lösungen weist das Reservoir eine Belüftungsöffnung auf, die einen Druckausgleich zwischen dem Luftvolumen im Reservoir und der Umgebung gewährleistet. Anderenfalls würde im Reservoir beim Austritt von Flüssigkeit, z. B. beim Dosieren, ein Unterdruck entstehen, der dem Flüssigkeitsaustritt entgegenwirken würde. Außerdem würden Schwankungen der Umgebungsbedingungen (Druck/Temperatur) zu einem Auslaufen von Flüssigkeit oder Ansaugen von Luft durch den Dosierausgang bzw. den Ausgang des Reservoirs führen. Ein Benetzen oder ein Verschließen der Belüftungsöffnung durch Flüssigkeit würde diese in ihrer Funk tion beeinträchtigen, da hierdurch der Druckausgleich behindert würde. Außerdem könnte durch die Belüftungsöffnung Flüssigkeit nach außen gelangen. Grundsätzlich kann dies Vermieden werden durch Ausrichtung des Bauteils so, daß Flüssigkeit aus dem Reservoir nicht in die Belüftungsöffnung eintritt. Ferner dadurch, daß kapillare Hohlräume im Reservoir die Flüssigkeit zurückhalten, so daß sie nicht in die Belüf tungsöffnung gelangt. Hierdurch kann jedoch nicht immer ein Flüssigkeitsaustritt durch die Belüftungsöffnung verhindert werden.

Die vierte Lösung betrifft ein Speicher- und/oder Dosierbauteil mit

- einem Reservoir, das eine Belüftungsöffnung und einen Ausgang für Flüssigkeit aufweist,
- wobei die Belüftungsöffnung an einem zentralen Ort im Reservoir in einem Abstand von Begrenzungswänden des Reservoirs angeordnet ist, so daß bei beliebiger Ausrichtung des mit einer maximal zulässigen Flüssigkeitsmenge gefüllten Reservoirs keine Flüssigkeit durch die Belüftungsöffnung nach außen austritt.

Die maximal zulässige Flüssigkeitsmenge unterschreitet das Gesamtvolumen des Reservoirs. Sie ist so bemessen, daß bei beliebiger Ausrichtung des Reservoirs die Flüssigkeit nicht in die Belüftungsöffnung eintreten kann, die sich in einem Abstand von den Begrenzungswänden des Reservoirs befindet.

Auch dieses Bauteil kann ausschließlich als Reservoir ausgeführt sein für vielfältige Einsatzzwecke, insbesondere in mikrofluidischen Systemen (z. B. PCR, lab on chip usw.). Ferner kann es ein kombiniertes Speicher- und Dosierbauteil sein. Hierfür kann gemäß einer Ausgestaltung der Ausgang des Reservoirs eine Verbindung mit dem Eingang einer Verdrängerkammer mit einem Dosierausgang für Flüssigkeit aufweisen.

Ferner kann das Reservoir einen Teil mit kapillaren Hohlräumen und einen von kapil laren Hohlräumen freien Teil aufweisen, in dem die Belüftungsöffnung angeordnet ist. Die kapillaren Hohlräume tragen dazu bei, die Flüssigkeit von der Belüftungsöffnung fern zu halten. Die maximal zulässige Flüssigkeitsmenge ist vorzugsweise auf das Füllvolumen der kapillaren Hohlräume begrenzt. Der davon freie Teil des Reservoirs kann im wesentlichen dasselbe Füllvolumen wie die kapillaren Hohlräume aufweisen.

Bevorzugt weist die Belüftungsöffnung eine scharfkantige Umrandung auf, um das Benetzen der Wandungen der Belüftungsöffnung zu vermeiden. Eine scharfkantige Umrandung verhindert das Kriechen der Flüssigkeit in die Belüftungsöffnung hinein.

Bevorzugt kann auch dieses Bauteil aus mehreren übereinandergeschichteten flachen Körpern gebildet sein. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Reservoir zumindest teilweise als Vertiefung in einer Seite eines flachen Grundkörpers ausge bildet und steht vom Boden der Vertiefung ein Zapfen vor, der an seinem freien Ende die Belüftungsöffnung aufweist, von der ein Belüftungskanal durch den Zapfen in den Grundkörper hinein und durch die Wand des Grundkörpers zu einer nach außen füh renden Mündung verläuft. Bevorzugt durchquert der Belüftungskanal den Grundkör per und setzt sich auf der anderen Seite desselben bis zu einer Stirnwand mit der Mündung fort. Weiterhin bevorzugt ist ein Reservoirdeckel auf der Seite des Grund körpers mit der Belüftungsöffnung angeordnet, der eine Vertiefung aufweist, die einen weiteren Teil des Reservoirs bildet. Bevorzugt ist dann die Belüftungsöffnung in der Trennebene des Grundkörpers und des Reservoirdeckels angeordnet, so daß maximale Abstände von den Böden der Vertiefungen im Grundkörper und im Reservoirdeckel eingehalten werden können.

Ein offener Abschnitt des Belüftungskanals auf der anderen Seite des Grundkörpers kann durch einen weiteren flachen Körper abgedeckt sein, der bei Ausbildung einer Verdrängerkammer auf dieser Seite des Grundkörpers ein Membrandeckel sein kann.

Weiterhin bevorzugt befindet sich die Mündung des Belüftungskanals in einer Stirn seite des Grundkörpers, in der auch der Dosierausgang mündet. Hierdurch kann ein freier Luftzugang zur Mündung gewährleistet werden. Außerdem ermöglicht dies eine gemeinsame Abdeckung der Mündung und des Dosierausganges.

Das Bauteil gemäß der vierten Lösung kann vorteilhaft mit den Merkmalen einer oder mehrerer anderer Lösungen ausgestaltet werden. Das Patentbegehren bezieht alle möglichen Varianten ein.

Die fünfte Lösung betrifft ein mikrofluidisches Speicher- und Dosierbauteil mit

- einem Reservoir mit einer Belüftungsöffnung,
- einer mit dem Reservoir verbundenen Verdrängerkammer mit einem Dosieraus gang,
- einem Körper, der Reservoir und Verdrängerkammer umfaßt, und
- einem mit dem Körper über einen Steg verbundenen Beschriftungsfähnchen.

An dem Körper kann das Bauteil lagerichtig fixiert werden, so daß ein Aktuator auf die Verdrängerkammer einwirken und damit eine Dosierung bewirken kann. Da der Körper Hauptabmessungen im Bereich von wenigen Millimetern und darunter auf weisen kann und bei Einsatz in eine Dosiervorrichtung mit einem Aktuator von außen nicht mehr oder kaum noch sichtbar ist, kann eine Beschriftung bzw. Markierung auf dem Körper von außen nicht mehr wahrgenommen werden. Das mit dem Körper über einen Steg verbundene Beschriftungsfähnchen ermöglicht eine Anordnung außerhalb der Dosiervorrichtung, die eine Identifizierung des Bauteils auch im Einsatzfall er möglicht. Dies ist beispielsweise zweckmäßig, wenn für einen Benutzer überprüfbar sein soll, mit welcher Flüssigkeit (z. B. Reagenz oder Enzym, das Bauteil befüllt ist.

Bevorzugt sind der Körper und das Beschriftungsfähnchen plattenförmig. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung sind der Körper und das Beschriftungsfähnchen senkrecht zueinander ausgerichtet. Das Beschriftungsfähnchen kann im Einsatz eng an einer Außenfläche einer Dosiervorrichtung anliegen. Ferner kann zwischen Beschriftungs fähnchen und Körper ein Schlitz zur Aufnahme eines Gehäuseabschnittes eines das Bauteil aufnehmenden Gerätes vorhanden sein.

Das Bauteil gemäß der fünften Lösung kann vorteilhaft mit den Merkmalen einer oder mehrerer andere Lösungen ausgestattet werden. Das Patentbegehren bezieht alle mög lichen Varianten ein.

Die sechste Lösung betrifft ein mikrofluidisches Speicher- und Dosierbauteil mit

- einem Reservoir mit einer Belüftungsöffnung,
- einer mit dem Reservoir verbundenen Verdrängerkammer mit einem Dosieraus gang,
- einem Körper, in dem das Reservoir und die Verdrängerkammer ausgebildet sind und der den Dosierausgang und/oder eine Mündung der Belüftungsöffnung in einer Stirnseite aufweist, und
- eine an der Stirnseite mit dem Dosierausgang ausgebildeten Schnappkontur.

Eine Verschmutzung der Stirnseite des Bauteils mit dem Dosierausgang könnte zur Kontamination der Flüssigkeit führen. Insofern ist es vorteilhaft, die Stirnseite mit einer Verschlußkappe zu verschließen, sowohl wenn das Bauteil gelagert ist, als auch bei Einsatz des Bauteils in eine Dosiervorrichtung, wenn keine Dosierungen erfolgen. Ferner ist es kaum möglich, mit bloßem Auge zu erkennen, wohin eine Dosierung erfolgt. Insofern ist die Anwendung einer Zielhilfe hilfreich, die beispielsweise durch einen Zeigerkörper oder durch einen Lichtzeiger gebildet sein kann. Die Schnapp kontur an der Stirnseite des Bauteils ermöglicht, Verschlußkappe oder Zielhilfe ein fach und in korrekter Ausrichtung auf den Dosierausgang anzubringen. Zugleich kann eine Verschlußkappe eine Belüftungsöffnung abdecken, die sich in derselben Stirn seite befindet.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Schnappkontur schwalbenschwanz förmig. Einbezogen ist ein Bauteil, das mit der Verschlußkappe und/oder der Zielhilfe verbunden ist.

Die Schnappkontur kann auch für andere Zwecke eingesetzt werden, beispielsweise zum Ansetzen eines Halters oder Trägers, um das Bauteil zu halten oder zu transpor tieren.

Das Bauteil der sechsten Lösung kann vorteilhaft mit den Merkmalen einer oder meh rerer anderer Lösungen ausgestaltet werden. Das Patentbegehren bezieht alle mög lichen Varianten ein.

Die Ausgestaltung des Eingangs und des Dosierausgangs der Verdrängerkammer ist Gegenstand einer Optimierung, die darauf abzielt, beim Erweitern der Verdränger kammer eine maximale Flüssigkeitsmenge aus dem Reservoir aufzunehmen und einen Lufteintritt durch den Ausgang zu vermeiden. Beim Komprimieren der Verdränger kammer soll möglichst die gesamte aufgenommene Flüssigkeitsmenge aus dem Dosierausgang abgegeben und möglichst wenig Flüssigkeit in das Reservoir zurückge drückt werden. Bevorzugt erfolgt die Abgabe der Flüssigkeit aus dem Dosierausgang im Freistrahl. Bei sämtlichen Lösungen mit einer Verdrängerkammer kann diese gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung einen Eingang mit einer Drossel und/oder einen Dosierausgang mit einer Düse aufweisen.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung, die für sämtliche Lösungen gilt, ist das Bauteil lösbar mit einer Dosiervorrichtung verbunden, die einen auf eine Wand der Verdrän gerkammer des Bauteils einwirkenden Aktuator hat, um die Wand zu verlagern und in der Verdrängerkammer enthaltene Flüssigkeit zu verdrängen. Die betreffende Wand der Verdrängerkammer ist vorzugsweise ein Membrandeckel.

Schließlich ist gemäß einer Ausgestaltung, die bei sämtlichen Lösungen zum Einsatz kommen kann, das Bauteil lösbar mit einer Dosiervorrichtung verbunden, die einen Füllstandssensor zum Abtasten des Füllstands im Verbindungskanal aufweist.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der anliegenden Zeichnungen eines bevor zugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 das Speicher- und Dosierbauteil in einer perspektivischen Ansicht auf die Membranseite;

Fig. 2 den Grundkörper desselben Bauteils in einer perspektivischen Ansicht auf die Reservoirseite;

Fig. 3 den Reservoirdeckel desselben Bauteils in einer perspektivischen Ansicht auf die Innenseite;

Fig. 4 den Grundkörper desselben Bauteils in einer perspektivischen Ansicht auf die Verdrängerseite;

Fig. 5 den Membrandeckel desselben Bauteils in einer perspektivischen Ansicht auf die Innenseite;

Fig. 6 das Reservoir und die Verdrängerkammer desselben Bauteils in grobschema tischer Darstellung;

Fig. 7 Reservoir und Verdrängerkammer desselben Bauteils im Dosierbetrieb in grob schematischer Darstellung;

Fig. 8 Reservoir und Verdrängerkammer desselben Bauteils beim Zentrifugieren in grobschematischer Darstellung;

Fig. 9 Kapillarstruktur des Reservoirs desselben Bauteils im grobschematischem Längsschnitt;

Fig. 10 Kapillarstruktur des Reservoirs desselben Bauteils in grobschematischem Querschnitt;

Fig. 11 Endbereich eines Kapillarkanals in grobschematischem Längsschnitt.

Gemäß Fig. 1 hat das mikrofluidische Speicher- und Dosierbauteil einen im wesent lichen plattenförmigen Körper 1, der angrenzend an die eine Stirnseite 2 eine - in der Draufsicht schwalbenschwanzförmige - Schnappkontur 3', 3" in den Schmalseiten hat und der an der anderen Stirnseite 4 bei 5', 5" zu den Schmalseiten hin angefast ist.

Der Körper 1 ist gebildet aus aufeinanderliegenden, plattenförmigen Körpern mit im wesentlichen komplementärer Außenkontur, nämlich aus einem Grundkörper 6, einem Reservoirdeckel 7 und einem Membrandeckel 8.

In der Stirnseite 2 hat der Körper 1, genauer gesagt der Grundkörper 6, einen Dosier ausgang 9 und eine Mündung 10 eines Belüftungskanals.

Außerdem hat der Körper 1, genauer gesagt der Grundkörper 6, in der Stirnseite 4 eine Befüllöffnung 11, die in der Fig. 2 gezeigt ist.

Angrenzend an die Schnappkontur 3" ist der Körper 1 über einen Steg 12 mit einem Beschriftungsfähnchen 13 verbunden, das plattenförmig und senkrecht zum Körper 1 ausgerichtet ist. Zwischen dem Beschriftungsfähnchen 13 und der benachbarten Schmalseite des Körpers 1 ist ein Spalt 14 ausgebildet.

Gemäß Fig. 2 hat der Grundkörper 6 in einer großflächigen Seite eine Vertiefung 15', um die Auflagefläche 16 umläuft. Vom Boden 17' der Vertiefung 15' stehen Lamellen 18' vor, die parallel und in Längsrichtung des Grundkörpers 6 gerichtet sind. Die Lamellen 18' beginnen an einer ersten Abstufung 19, die in der Vertiefung 15' neben der Stirnseite 2 mit der Dosieröffnung 9 ausgebildet ist. Die Lamellen 18' enden etwa auf halber Länge des Grundkörpers 6. Ihre Oberkante fluchtet mit der ersten Abstu fung 19. Zwischen den Lamellen 18' und neben den äußeren Lamellen 18' erstrecken sich Kapillarkanäle 20'. Diese sind in Richtung der Stirnseite 2 durch Absätze 21' begrenzt und in Richtung der Stirnseite 4 offen.

An einer Schmalseite des Grundkörpers 6 erstreckt sich ausgehend von der ersten Abstufung 19 eine zweite Abstufung 22' in der Vertiefung 15', deren Oberseite (bezo gen auf die Fig. 1) eine Begrenzungswand eines kapillaren Steigkanals 22 ist.

Die zweite Abstufung 22' steigt ausgehend von der ersten Abstufung 19 leicht zum Niveau der Auflagefläche 16 hin an. Der Anstieg endet an einer leicht S-förmig gekrümmten dritten Abstufung 22", der teilweise um einen nach innen vorstehenden Bereich 16' der Auflagefläche 16 herumgeführt ist und einen konstanten Abstand von der Auflagefläche 16 hat. Die dritte Abstufung 22" begrenzt ebenfalls den kapillaren Steigkanal 22. In der dritten Abstufung 22" mündet ein quer zum Grundkörper 6 gerichteter Durchgang 23.

Ausgehend von der dritten Abstufung 22" ist eine vierte Abstufung 24' bis zur Stirn seite 4 erstreckt, deren Oberseite (bezogen auf Fig. 1) eine Begrenzungswand eines Befüllkanals 24 ist. Diese Begrenzungswand des Befüllkanals 24 hat ebenfalls bezüg lich der Auflagefläche 16 eine geringfügige Neigung, wobei sie am Übergang zur dritten Abstufung 22" den geringsten Abstand und an der Stirnseite 4 den größten Abstand von der Auflagefläche 16 hat.

In der Stirnseite 4 mündet direkt neben dem Befüllkanal 24 die Befüllöffnung 11 in der Vertiefung 15'.

Ferner steht ungefähr im Zentrum des Grundkörpers 6 in dem von Lamellen 18' freien Bereich der Vertiefung 15' vom Boden 17' ein Zapfen 25 vor, der am äußeren Ende eine Belüftungsöffnung 26 hat, die über einen durch den Zapfen 25 geführten und entlang der gegenüberliegenden Seite des Grundkörpers 6 offen geführten Belüftungs kanal 27 (vgl. Fig. 4) mit der Mündung 10 verbunden ist.

Gemäß Fig. 3 weist der Reservoirdeckel 7 ebenfalls eine Vertiefung 15" auf, die einen Boden 17" hat und von einer umlaufenden Auflagefläche 28 umgeben ist. Vom Boden 17" stehen Lamellen 18" vor, die parallel in Längsrichtung des Reservoir deckels 7 gerichtet sind. Die Lamellen 18" gehen von einem verbreiterten Bereich 28' der Auflagefläche 28 aus, der an die Stirnseite 2 angrenzt. Sie erstrecken sich etwa bis zur Mitte der Länge des Reservoirdeckels 7. Sie enden in einem Abstand vom Boden 17" auf dem Niveau der Auflagefläche 28. Zwischen den Lamellen 18" und neben den beiden äußeren Lamellen 18" erstrecken sich Kapillarkanäle 20", die zur Stirn seite 2 durch einen Absatz 21" begrenzt und in Richtung der Stirnseite 4 offen sind.

Die Auflagefläche 28 hat an einer Schmalseite des Reservoirdeckels 7 im Bereich neben den Lamellen 18" einen verbreiterten Abschnitt 28". Daran angrenzend hat sie einen in den von Lamellen freien Bereich der Vertiefung 15" vorspringenden Bereich 28'''. Daran angrenzend hat sie wiederum einen schmaleren Bereich 28 ^IV.

An dieselbe Schmalseite des Reservoirdeckels 7 ist über den Steg 12 das Beschrif tungsfähnchen 13 integral angeformt.

Gemäß Fig. 1 sind der Grundkörper 6 und der Reservoirdeckel 7 mit den Auflage flächen 16, 28 aufeinandergelegt und miteinander verbunden. Die Lamellen 18', 18" fluchten dann miteinander, ebenso wie die Kapillarkanäle 20', 20" dazwischen. Die Kapillarkanäle 20', 20" sind durch spaltförmige Kapillarverbindungen 29 miteinander verbunden, die im Abstandsbereich zwischen den Lamellen 18', 18" ausgebildet sind (vgl. Fig. 10).

Die erste Abstufung 19 und der innen von der Auflagefläche 16 vorstehende Teil der Auflagefläche 28' begrenzen einen Ausgang 30 des die Kapillarkanäle 20', 20" und Kapillarverbindungen 29 enthaltenden, von den Vertiefungen 15', 15" gebildeten Reservoirs 15 (vgl. Fig. 6). Die Kapillarkanäle 20', 20" und Kapillarverbindungen 29 münden durch eine Austrittsöffnung 30 in den Ausgang 30, wobei die Austrittsöff nung 30 zwischen den Absätzen 21', 21" ausgebildet ist (vgl. Fig. 11).

Ferner begrenzt der Teil der Auflageflächen 28", 28''' der innen von den Auflage flächen 16, 16' vorsteht, den kapillaren Steigkanal 22. Dieser ist durch einen zwischen den Auflageflächen 28", 28''' und Abstufungen 22', 22" gebildeten Spalt 31 zum Reservoir 15 hin geöffnet ist, dessen Breite allmählich zur dritten Abstufung 22" hin abnimmt. Im Bereich der dritten Abstufung 22" ist die Breite des Spaltes 31 konstant (vgl. Fig. 7).

Ferner begrenzt der über die Auflageflächen 16, 16' hinausstehende Teil der Auflage flächen 28''', 28 ^IV den Befüllkanal 24, der ebenfalls durch einen seitlichen Spalt 32 zum Reservoir 15 hin geöffnet ist (vgl. Fig. 7). Die Höhe des Spaltes 32 nimmt zur Stirnwand 4 hin zu.

Gemäß Fig. 4 hat der Grundkörper 6 auf der anderen großflächigen Seite eine umlau fende Auflagefläche 33. Innerhalb dieser Auflagefläche ist eine Verdrängerkammer 34 in Form einer Vertiefung vorhanden, die von einer tropfenförmigen Wand 35 begrenzt ist, die auf demselben Niveau wie die Auflagefläche 33 endet.

Die Verdrängerkammer 34 hat einen zentralen Bereich 34' konstanter Höhe und einen bezüglich der Auflagefläche 33 stark abfallenden Bodenbereich 34", der am tiefsten Punkt mit dem Dosierausgang 9 verbunden ist. Auf der anderen Seite hat die Verdrän gerkammer 34 einen ebenfalls stark abfallenden Bodenbereich 34''', deren tiefster Punkt mit einem Eingang 36 der Verdrängerkammer 34 verbunden ist, der als Drossel ausgebildet ist.

Der Durchgang 23 mündet auf dieser Seite des Grundkörpers 6 in einen Verbindungs kanal 37, der anderenends mit dem Eingang 36 verbunden ist und im Zentralbereich eine prismenförmige Vertiefung 38 aufweist.

Der Verbindungskanal 37 ist ebenfalls von einer hochstehenden Wand 39 eingefaßt, die auf dem Niveau der Auflagefläche 33 endet.

Auch der offene Abschnitt des Belüftungskanals 27 ist von einer Wand 40 umgeben, die auf dem Niveau der Auflagefläche 33 endet. Teilweise fällt die Wand 40 mit den Wänden 35, 39 zusammen.

Ferner hat der Grundkörper 6 auf derselben Seite weitere Vertiefungen, die eine Ver gleichmäßigung der Wandstärken herbeiführen sollen.

Gemäß Fig. 5 hat der Membrandeckel 8 eine im wesentlichen plane Innenseite. Nahe der Stirnseite 2 weist er eine rampenförmige Erhöhung 41 auf. Etwa im Zentrum hat er in einem durchsichtigen Bereich eine prismenförmige Erhöhung 42. Daneben weist er nahe der Längsseite einen Anspritzzapfen 43 auf.

Der Membrandeckel 8 wird auf die Auflageflächen 33, 35, 39, 40 des Grundkörpers 6 gelegt und mit diesen verbunden. Die rampenförmige Erhöhung 41 greift dabei als Verdränger in den vorderen Endbereich der Verdrängerkammer 34 ein und bildet zugleich einen vorderen Anschlag zur Positionierung des Membrandeckels 8 auf dem Grundkörper 6.

Die prismenförmige Erhöhung 42 greift in die prismenförmige Vertiefung 38 ein und der Anspritzzapfen 43 in eine benachbarte Vertiefung des Grundkörpers 6.

Der Membrandeckel 8 bildet damit zugleich eine membranförmige Abdeckung der Verdrängerkammer 34. Außerdem deckt er den Verbindungskanal 37 und den Belüf tungskanal 27 ab.

Grundkörper 6, Reservoirdeckel 7 und Membrandeckel 8 sind durch Spritzgießen aus Kunststoff hergestellt. Bei dem Kunststoff kann es sich insbesondere um Polycarbonat handeln. Für den Grundkörper 6 wird geschwärztes Polycarbonat verwendet und für den Reservoirdeckel 7 und den Membrandeckel 8 zumindest teilweise transparentes Polycarbonat. Dies ermöglicht ein Verbinden von Grundkörper 6, Reservoirdeckel 7 und Membrandeckel 8 durch Laserschweißen. Hierbei durchdringt ein Laserstrahl das transparente Fügeteil und wird vom opaken Fügeteil absorbiert, so daß es dort zu einer starken lokalen Erwärmung und damit zu einer Verschweißung der Fügeteile kommt. Die Verbindung der Fügeteile kann aber insbesondere auch durch Kleben erfolgen.

Für eine möglichst genaue Mengendosierung sowie Formung und Ausrichtung des Flüssigkeitstropfens oder Strahls ist ein maßhaltiger Dosierausgang wichtig. Eine besondere Maßhaltigkeit ist durch Bohren des Dosierausganges oder durch Laser strukturieren (Abbilden eines intensiven Laserstrahls durch eine Maske auf das Werk stück) erreichbar.

Der Körper 1 hat bei einem ausgeführten Muster folgende Abmessungen:
Länge = 23,5 mm, Breite = 10 mm, Höhe = 4,9 mm.

Das Beschriftungsfähnchen 13 hat bei dem Muster folgende Abmessungen:
Länge = 19,5 mm, Breite = 14,8 mm, Höhe = ca. 1 mm.

Das Speicher- und Dosierbauteil funktioniert wie folgt:
Durch die Befüllöffnung 11 wird die zu dosierende Flüssigkeit eingegeben. Insbeson dere bei Ausführung des Bauteils als Disposable, d. h. als Verbrauchsteil, kann dies beim Hersteller geschehen. Es ist aber auch eine wiederverwendbare Ausführung des Bauteils möglich, bei dem das Befüllen insbesondere beim Benutzer oder ein Wieder befüllen beim Hersteller erfolgen kann.

Beim Befüllen wird das Bauteil vorzugsweise so ausgerichtet, daß die Flüssigkeit durch den seitlichen Spalt 32 zunächst in den Befüllkanal 24 läuft und durch diesen den Steigkanal 22, die Kapillarkanäle 20', 20" und die Kapillarverbindungen auffüllt. Hierdurch wird die Luft allmählich aus dem System verdrängt und ein blasenfreies Befüllen sichergestellt. Das Reservoir 15 wird maximal bis zum oberen Rand der La mellen 18', 18" befüllt. Außerdem wird über den Durchgang 23 und den Verbin dungskanal 37 die Verdrängerkammer 34 blasenfrei vorbefüllt.

Anschließend wird die Befüllöffnung 11 verschlossen, beispielsweise durch dauer haftes Einpressen einer Glaskugel oder durch Einsetzen eines entnehmbaren Stopfens.

Unabhängig von der Lage des Bauteils läuft die Flüssigkeit selbsttätig nicht aus, da der hydrostatische Druck im Dosierausgang 9 sehr gering ist und die Kapillarkräfte aus reichen, die Flüssigkeit im System zurückzuhalten. Dies ist durch die Fig. 6 veran schaulicht:
Der Ausgang 30 unten am Reservoir 15 ist mit dem Eingang 36 oben an der Verdrän gerkammer 34 über den kapillaren Steigkanal 22 verbunden. Reservoir 15 und Ver drängerkammer 34 befinden sich etwa auf demselben Niveau.

Im belüfteten Reservoir 15 herrscht oberhalb der Lamellen 18', 18" Umgebungsdruck p_∞.

Im Ausgang 30 des Reservoirs 15 ist der Druck in der Flüssigkeit gegenüber dem Umgebungsdruck um den Kapillardruck p_Kap reduziert und um den hydrostatischen Druck p_h, aufgrund der Höhe der Flüssigkeitssäule zwischen den Lamellen 18', 18" erhöht.

Etwa derselbe Druck liegt im Dosierausgang 9 vor, der sich etwa auf dem Niveau des Ausgangs 30 des Reservoirs 15 befindet.

Von außen liegt am Dosierausgang 9 Umgebungsdruck p_∞ an. Flüssigkeit strömt dem nach selbsttätig aus dem Dosierausgang nicht aus, wenn der Kapillardruck p_Kap min destens so hoch wie der hydrostatische Druck p_h ist. Da der hydrostatische Druck p_h durch die Anordnung von Reservoir 15 und Verdrängerkammer 34 auf demselben Ni veau gering ist, reicht ein verhältnismäßig geringer Kapillardruck p_Kap aus, die Flüs sigkeit im System zu halten.

Für das Dosieren von Flüssigkeit wird das Bauteil in eine Dosiervorrichtung einge setzt, so daß der Membrandeckel 8 mit dem die Verdrängerkammer 34 überdeckenden Bereich (vorzugsweise unter Vorspannung) an einem Aktor (z. B. einem Piezoaktor) der Dosiervorrichtung anliegt und eine Lichtschranke zur Blasendetektion der Dosiervorrichtung von außen auf das Prisma 42 des Membrandeckels 8 gerichtet ist. Dabei ist das Bauteil durch Einklemmen oder Einschnappen in der Dosiervorrichtung lösbar gehalten. Das Beschriftungsfeld 13 liegt außen an einer in den Spalt 14 eingreifenden Gehäusewand der Dosiervorrichtung an, so daß die Beschriftung von außen lesbar ist. Bei der Dosiervorrichtung kann es sich insbesondere um eine Handgerät handeln.

Zum Dosieren wird der Aktor betätigt, so daß der Membrandeckel 8 partiell in die Verdrängerkammer 34 gedrückt wird und eine definiert Flüssigkeitsmenge im Freistrahl aus der Dosieröffnung austritt. Die Drossel im Eingang 36 der Verdränger kammer 34 und der Dosierausgang 9 sind so aufeinander abgestimmt, daß dabei nur eine verhältnismäßig geringe Flüssigkeitsmenge in das Reservoir 15 zurückgedrängt wird und der größte Teil der verdrängten Flüssigkeit aus dem Dosierausgang 9 austritt. Nach Entlastung durch den Aktor kehrt der Membrandeckel 8 aufgrund seiner Elasti zität in seine Ausgangslage zurück. Durch den Unterdruck in der Verdrängerkammer 34 und die Kapillarität des Steigkanals 22 wird Flüssigkeit aus dem Reservoir 15 in die Verdrängerkammer 34 nachgefördert. Ein Einsaugen von Luft durch den Dosier ausgang 9 wird durch den Kapillardruck der Flüssigkeit im Dosierausgang 9 verhin dert.

Beim Dosieren strömt die Flüssigkeit durch den Ausgang 30 des Reservoirs 15 und den Steigkanal 22 nach. Der Kapillardruck der Flüssigkeit in den seitlichen Spalt 31, 32 des Steigkanals 22 und des Befüllkanals 24 verhindert, daß aus dem Reservoir 15 Luft in den Steigkanal 22 eingesogen wird. Dies ist in der Fig. 7 gezeigt.

Falls dennoch Blasen im System auftreten, können diese durch Zentrifugieren entfernt werden. Die Ausrichtung des Bauteils im Zentrifugalfeld F_g ist in der Fig. 8 darge stellt. Die Flüssigkeit aus der Verdrängerkammer 34, dem Verbindungskanal 37, dem Durchgang 23 und dem Steigkanal 22 wird durch den seitlichen Spalt 31 des Steig kanals 22 im Oberbereich des Reservoirs 15 angesammelt. Ebenso die Flüssigkeit aus dem Kapillarbereich des Reservoirs 15. Anschließend ist in der am Anfang der Funk tionsbeschreibung angegebenen Weise eine blasenfreie Neubefüllung des Systems möglich.

Zudem veranschaulichen die Fig. 7 und 8, daß die Flüssigkeit nicht in die Belüf tungsöffnung 26 eintreten kann, gleich ob sie vollständig in den kapillaren Hohl räumen 20', 20", 29 oder in dem davon freien Bereich des Reservoirs 15 enthalten ist.

Zudem wirkt die Ausgestaltung der kapillaren Hohlräume 20', 20", 29 des Reservoirs 15 störenden Blasen entgegen. Gemäß Fig. 9 und 10 ist die Entstehung von Blasen 44, beispielsweise aufgrund starker Erschütterungen, im wesentlichen auf die Kapillar kanäle 20', 20" beschränkt. In den Kapillarkanälen 20', 20" findet durch Aufstieg der Blasen 44 zwischen den Lamellen 18', 18" eine selbsttätige Entgasung statt. Flüssig keit kann dabei in die Kapillarverbindungen 29 ausweichen und die von den Blasen 44 besetzten Volumina auffüllen. Eine ununterbrochene Versorgung des Ausgangs 30 mit Flüssigkeit ist durch die Kapillarverbindungen 29 sichergestellt.

Zudem werden gemäß Fig. 11 durch die nur einen Teil des Querschnitts der Kapillar kanäle 20', 20" einnehmenden Austrittsöffnungen 30' und die Tendenz der Blasen 44 zur Wandanlagerung, Blasen 44 von einem Eintritt in den Ausgang 30 des Reservoirs 15 abgehalten.

Nach Gebrauch kann das Bauteil aus der Dosiervorrichtung entfernt und weggeworfen oder wieder aufgefüllt werden.

Claims

1. Mikrofluidisches Speicher- und Dosierbauteil mit
einem Reservoir (15) mit einer Belüftungsöffnung (26) und einem unten ange ordneten Ausgang (30) für Flüssigkeit,
kapillaren Hohlräumen (20', 20") im Reservoir (15),
einer zumindest teilweise auf demselben Niveau wie das Reservoir (15) ange ordneten Verdrängerkammer (34) mit einem oben angeordneten Eingang (36) und einem unten angeordneten Dosierausgang (9) für Flüssigkeit und
einem den Ausgang (30) des Reservoirs (15) mit dem Eingang (36) der Ver drängerkammer (34) verbindenden kapillaren Steigkanal (22).

2. Bauteil nach Anspruch 1, bei dem das Reservoir (15) und die Verdrängerkammer (34) im wesentlichen auf demselben Niveau angeordnet sind.

3. Bauteil nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die kapillaren Hohlräume (20', 20") zum Ausgang (30) des Reservoirs (15) führende Kapillarkanäle sind.

4. Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem der Steigkanal (22) über einen Verbindungskanal (37), dem ein Füllstandssensor zugeordnet ist, mit dem Eingang (36) der Verdrängerkammer (34) verbunden ist.

5. Bauteil nach Anspruch 4, bei dem der Verbindungskanal (37) zwischen dem höchsten Niveau des Steigkanals (22) und dem Eingang (36) der Verdränge rkammer (34) angeordnet ist.

6. Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem der kapillare Steigkanal (22) seitlich über einen kapillaren Spalt (31) mit dem Reservoir (15) verbunden ist, wobei der kapillare Spalt (31) so ausgelegt ist, daß im Dosierbetrieb Flüssigkeit im wesentlichen vom Ausgang (30) des Reservoirs (15) durch den kapillaren Steig kanal (22) in die Verdrängerkammer (34) strömt und daß bei Anordnung des Bau teils in einem entgegen der Strömungsrichtung im Steigkanal (22) bei Dosier betrieb gerichteten Zentrifugalfeld Flüssigkeit aus der Verdrängerkammer (34) und dem Steigkanal (22) durch den Spalt (31) in das Reservoir (15) strömt.

7. Bauteil nach Anspruch 6, bei dem der kapillare Spalt (31) zumindest teilweise in einem Bereich des Reservoirs (15) oberhalb der kapillaren Hohlräume (20', 20") mündet.

8. Bauteil nach Anspruch 6 oder 7, bei dem sich die Kapillarität des Spaltes (31) von unten nach oben vermindert.

9. Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, das oben eine mit dem Reservoir (15) verbundene Befüllöffnung (11) aufweist.

10. Bauteil nach Anspruch 9, bei dem ein Befüllkanal (24) zwischen der Befüll öffnung (11) und dem Steigkanal (22) angeordnet ist.

11. Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei dem das Reservoir (15) und die Verdrängerkammer (34) im wesentlichen in parallelen Schichten mindestens eines flachen Körpers (1) angeordnet sind.

12. Bauteil nach Anspruch 11, bei dem der Steigkanal (22) und/oder der Befüllkanal (24) im wesentlichen in derselben Schicht wie das Reservoir (15) und/oder der Verbindungskanal (37) im wesentlichen in derselben Schicht wie die Verdränger kammer (34) angeordnet ist/sind.

13. Bauteil nach Anspruch 11 oder 12, bei dem der Steigkanal (22) und der Verbin dungskanal (37) oder der Eingang (36) der Verdrängerkammer (34) über einen quergerichteten Durchgang (23) des mindestens einen flachen Körpers (1) mitein ander verbunden sind.

14. Bauteil nach einem der Ansprüche 11 bis 13, bei dem der Dosierausgang (9) in der einen Stirnseite (2) und/oder die Befüllöffnung (11) in der anderen Stirnseite (4) des mindestens einen flachen Körpers (1) angeordnet ist.

15. Bauteil nach einem der Ansprüche 11 bis 14, bei dem das Reservoir (15) und/oder der Steigkanal (22) und/oder der Befüllkanal (24) auf der einen großflächigen Seite eines flachen Grundkörpers (6), die Verdrängerkammer (34) und/oder der Verbindungskanal (37) auf der anderen großflächigen Seite des flachen Grund körpers (6), der quergerichtete Durchgang (23) in Querrichtung im flachen Grund körper (6), der Dosierausgang (9) in der einen Stirnseite (2) und/oder die Befüll öffnung (11) in der anderen Stirnseite (4) des flachen Grundkörpers (6) angeordnet sind und der Grundkörper (6) auf der Seite des Reservoirs (15) von einem Reser voirdeckel (7) und auf der Seite der Verdrängerkammer (34) von einem Membran deckel (8) geschlossen ist.

16. Bauteil nach Anspruch 15, bei dem der Reservoirdeckel (7) teilweise das Reser voir (15) und/oder den Steigkanal (22) und/oder den Befüllkanal (24) und/oder der Membrandeckel (8) teilweise die Verdrängerkammer (34) und/oder den Verbin dungskanal (37) enthält/enthalten.

17. Mikrofluidisches Speicher- und/oder Dosierbauteil, insbesondere nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit
einem Reservoir (15) mit einer Belüftungsöffnung (26) und einem Ausgang (30) für Flüssigkeit und
in dem Reservoir (15) angeordneten, zum Ausgang (30) des Reservoirs (15) führenden, parallelen Kapillarkanälen (20', 20") und quer zu den Kapillar kanälen gerichteten, benachbarte Kapillarkanäle miteinander verbindenden und mit dem Ausgang (30) verbundenen Kapillarverbindungen (29), deren Kapillarität die der Kapillarkanäle (20', 20") übersteigt.

18. Bauteil nach Anspruch 17, bei dem der Ausgang (30) des Reservoirs (15) eine Verbindung (22) mit einem Eingang (36) einer Verdrängerkammer (34) mit einem Dosierausgang (9) für Flüssigkeit aufweist.

19. Bauteil nach Anspruch 17 oder 18, bei dem die Kapillarkanäle (20', 20") durch parallele Lamellen (18', 18") und die Kapillarverbindungen (29) durch quer gerichtete Verbindungsspalte zwischen den Lamellen (18', 18") gebildet sind.

20. Bauteil nach Anspruch 19, das einen flachen Grundkörper (6) aufweist, der auf einer Seite von dem Boden (17') einer einen Teil des Reservoirs (15) bildenden Vertiefung (15') vorstehende Lamellen (18') aufweist und einen auf dieser Seite des Grundkörpers (6) angeordneten Reservoirdeckel (7) aufweist, der von dem Boden (17") einer einen zweiten Teil des Reservoirs (15) bildenden Vertiefung (15") vorstehende Lamellen (18") aufweist, wobei die Lamellen (18') des Grundkörpers (6) und die Lamellen (18") des Reservoirdeckels (7) miteinander fluchten und zwischen den Lamellen (18') des Grundkörpers (6) und den Lamellen (18") des Reservoirdeckels (7) die Kapillarverbindungen (29) vorhanden sind.

21. Bauteil nach Anspruch 20, bei dem die Kapillarverbindungen (29) in der Trenn ebene zwischen dem Grundkörper (6) und dem Reservoirdeckel (7) angeordnet sind.

22. Mikrofluidisches Speicher- und/oder Dosierbauteil, insbesondere nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit
einem Reservoir (15) mit einer Belüftungsöffnung (26) und einem Ausgang (30) für Flüssigkeit,
dem Reservoir (15) angeordneten, zum Ausgang führenden Kapillarkanälen (20', 20") und
Absätzen (21', 21") an den Enden der Kapillarkanäle (20', 20"), in denen Austrittsöffnungen (30') des Ausgangs (30) für Flüssigkeit angeordnet sind, die einen geringeren Querschnitt als die Kapillarkanäle (20', 20") haben.

23. Bauteil nach Anspruch 22, bei dem der Ausgang (30) eine Verbindung (22) mit einem Eingang (36) einer Verdrängerkammer (34) mit einem Dosierausgang (9) für Flüssigkeit aufweist.

24. Bauteil nach Anspruch 22 oder 23, bei dem die Kapillarkanäle (20', 20") parallel und/oder geradlinig sind.

25. Bauteil nach einem der Ansprüche 22 bis 24, bei dem die Austrittsöffnungen (30') zentral auf die Kapillarkanäle (20', 20") ausgerichtet sind.

26. Bauteil nach einem der Ansprüche 22 bis 25, bei dem ein flacher Grundkörper (6) auf einer Seite einen Teil des Reservoirs (15) und ein auf dieser Seite angeordneter Reservoirdeckel (7) einen weiteren Teil des Reservoirs (15) aufweist und die Absätze (21', 21") einen Teil auf dem Grundkörper (6) und einen weiteren Teil auf dem Reservoirdeckel (7) aufweisen.

27. Mikrofluidisches Speicher- und/oder Dosierbauteil, insbesondere nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit
einem Reservoir (15), das eine Belüftungsöffnung (26) und einen Ausgang (9) für Flüssigkeit aufweist,
bei die Belüftungsöffnung (26) an einem zentralen Ort im Reservoir (15) in einem Abstand von Begrenzungswänden des Reservoirs angeordnet ist, so daß bei beliebiger Ausrichtung des mit einer maximal zulässigen Flüssigkeitsmenge gefüllten Reservoirs (15) keine Flüssigkeit durch die Belüftungsöffnung (26) nach außen austritt.

28. Bauteil nach Anspruch 27, bei dem der Ausgang (30) des Reservoirs (15) eine Verbindung (22) mit dem Eingang (36) einer Verdrängerkammer (34) mit einem Dosierausgang (9) für Flüssigkeit aufweist.

29. Bauteil nach Anspruch 27 oder 28, bei dem das Reservoir (15) einen Teil mit kapillaren Hohlräumen (20', 20") und einen von kapillaren Hohlräumen freien Teil aufweist, in dem die Belüftungsöffnung (26) angeordnet ist.

30. Bauteil nach einem der Ansprüche 27 bis 29, bei dem der Teil des Reservoirs (15), der von kapillaren Hohlräumen (20', 20") frei ist, etwa dasselbe Flüssigkeits volumen aufnehmen kann, wie der Teil des Reservoirs (15), in dem sich die kapillaren Hohlräume befinden.

31. Bauteil nach einem der Ansprüche 27 bis 30, bei dem die Belüftungsöffnung (26) eine scharfkantige Umrandung aufweist.

32. Bauteil nach einem der Ansprüche 27 bis 31, bei dem das Reservoir (15) zumin dest teilweise als Vertiefung (15') in einer Seite eines flachen Grundkörpers (6) ausgebildet ist und vom Boden (17') der Vertiefung ein Zapfen (25) vorsteht, der an seinem freien Ende die Belüftungsöffnung (26) aufweist, von der ein Belüf tungskanal (27) durch den Zapfen (25) in den Grundkörper (6) hinein und durch die Wand des Grundkörpers (6) zu einer nach außen führenden Mündung (10) verläuft.

33. Bauteil nach Ansprüche 32, bei dem ein Reservoirdeckel (7) auf der Seite des Grundkörpers (6) mit der Belüftungsöffnung (26) angeordnet ist und eine einen weiteren Teil des Reservoirs (15) bildende Vertiefung (15") aufweist.

34. Bauteil nach Anspruch 32 oder 33, bei dem die Belüftungsöffnung (26) in der Trennebene des Grundkörpers (6) und des Reservoirdeckels (7) angeordnet ist.

35. Bauteil nach einem der Ansprüche 32 bis 34, bei dem der Belüftungskanal (27) den Grundkörper (6) durchquert und auf der anderen Seite des Grundkörpers einen offenen Abschnitt hat.

36. Bauteil nach einem der Ansprüche 32 bis 35, bei dem der Belüftungskanal (27) die Mündung (10) in einer Stirnseite (2) des Grundkörpers (6) hat, in der auch der Dosierausgang (9) mündet.

37. Mikrofluidisches Speicher- und Dosierbauteil, insbesondere nach einem der vor stehenden Ansprüche mit
einem Reservoir (15) mit einer Belüftungsöffnung (26),
einer mit dem Reservoir (15) verbundenen Verdrängerkammer (34) mit einem Dosierausgang (9),
einem Körper (1), der Reservoir (15) und Verdrängerkammer (34) umfaßt, und
einem mit dem Körper (1) über einen Steg (12) verbundenen Beschriftungs fähnchen (13).

38. Bauteil nach Anspruch 37, bei dem der Körper (1) und das Beschriftungsfähnchen (13) plattenförmig sind.

39. Bauteil nach Anspruch 37 oder 38, bei dem der Körper (1) und das Beschriftungs fähnchen (13) senkrecht zueinander ausgerichtet sind.

40. Bauteil nach einem der Ansprüche 37 bis 39, bei dem zwischen Beschriftungs fähnchen (13) und Körper (1) ein Schlitz (14) zur Aufnahme eines Gehäuse abschnittes eines das Bauteil aufnehmenden Gerätes vorhanden ist.

41. Mikrofluidisches Speicher- und Dosierbauteil, insbesondere nach einem der vor stehenden Ansprüche, mit
einem Reservoir (15) mit einer Belüftungsöffnung (26),
einer mit dem Reservoir (15) verbundenen Verdrängerkammer (34) mit einem Dosierausgang (9),
einem Körper (1), in dem das Reservoir (15) und die Verdrängerkammer (34) ausgebildet sind und der den Dosierausgang (9) und/oder eine Mündung (10) der Belüftungsöffnung (26) in einer Stirnseite (2) aufweist, und
einer an der Stirnseite (2) mit dem Dosierausgang ausgebildeten Schnappkontur (3', 3").

42. Bauteil nach Anspruch 41, bei dem die Schnappkontur (3', 3") schwalben schwanzförmig ist.

43. Bauteil nach Anspruch 41 oder 42, bei dem die Schnappkontur (3', 3") lösbar mit einer Verschlußkappe zum Verschließen der Dosieröffnung (9) und/oder der Mün dung (10) oder mit einer Zielhilfe zum Ausrichten des Dosierausganges (9) auf ein Objekt verbunden ist.

44. Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 43, bei dem der Eingang (36) der Ver drängerkammer (34) eine Drossel aufweist und/oder der Dosierausgang (9) eine Düse aufweist.

45. Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 44, das lösbar mit einer Dosiervorrichtung verbunden ist, die einen auf eine Wand (8) der Verdrängerkammer (34) des Bau teils einwirkenden Aktuator hat, um die Wand zu verlagern und in der Verdrän gerkammer (34) enthaltene Flüssigkeit zu verdrängen.

46. Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 45, das lösbar mit einer Dosiervorrichtung verbunden ist, die einen Füllstandssensor zum Abtasten des Füllstands im Verbin dungskanal (37) aufweist.