[發(fā)明專利]使粒子在微通道中聚集的系統(tǒng)和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200880020525.4
• 申請日: 2008-04-16
• 公開（公告）號: CN101765762A
• 公開（公告）日: 2010-06-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 梅米特·托納;迪諾·迪卡洛;約翰·埃德;丹尼爾·伊里米亞;阿曼·拉索姆
• 申請（專利權(quán)）人: 通用醫(yī)療公司以馬薩諸塞州通用醫(yī)療公司名義經(jīng)營
• 主分類號: G01N15/02
• 分類號: G01N15/02;B01D45/04
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 封新琴

1.一種使懸浮在移動流體中的具有直徑為a的粒子聚集在至少兩條局 域化流動線路中的系統(tǒng)，包括：

基底；

設(shè)置在所述基底上的具有水力直徑D_h的至少一條通道，其中所述通道 具有入口和出口；和

受調(diào)控的泵送元件以最大通道速度U_m驅(qū)動流體層流中的移動流體， 導致粒子雷諾準數(shù)R_p大于或等于0.2，從而使粒子聚集為至少兩條局域流動 線路，所述線路相應(yīng)于通道的相對側(cè)的至少兩個平衡位置，

其中所述粒子雷諾準數(shù)R_p定義為R_p＝U_ma²/vD_h，其中v是流體的運動 粘度。

2.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)設(shè)計為聚集粒子的尺寸與水力直 徑之比大于或等于0.07，并且小于或等于0.5。

3.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中在聚集過程中移動流體流動的雷諾準數(shù)大 于或等于1且小于或等于250。

4.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述至少一條通道具有矩形截面和寬度小 于或等于100微米。

5.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述通道的第一矩形尺寸與第二矩形尺寸 的寬高比為0.3至0.8。

6.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中至少一條通道是具有弧度的通道，具有定 義為δ＝D_h/2r的曲率(δ)，其中r為所述具有弧度的通道的平均曲率半徑，其 中所述速度導致流動通過所述通道的狄恩準數(shù)D_e小于或等于20，其中狄恩 準數(shù)定義為D_e＝R_c(D_h/2r)^1/2，而通道的雷諾準數(shù)R_c是1至250。

7.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述至少一個通道為不對稱曲形通道，其 中所述速度使得通道雷諾準數(shù)R_c為0.075到225的范圍，其中通道雷諾準 數(shù)R_c定義為Rc=UmDhv.]]>

8.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述至少一個通道包含不對稱曲形通道， 其是具有大轉(zhuǎn)彎和小轉(zhuǎn)彎。

9.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中至少一個通道是直通道。

10.權(quán)利要求9的系統(tǒng)，其中所述直通道具有寬高比為2至1。

11.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述通道具有在整個通道范圍內(nèi)變化的寬 高比。

12.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，還包括

用標記對選定的粒子進行標記的標記系統(tǒng)；和

與通道連接的分選系統(tǒng)，所述分選系統(tǒng)用于將標記選定的粒子選擇性 地分流至第一輸出分支，其中分選系統(tǒng)還包括探測標記選定的粒子的探測 器。

13.權(quán)利要求12的系統(tǒng)，其中所述標記包含磁珠形式的磁性標記，所 述磁珠包覆針對細胞特定表面抗原的抗體使得表達這種抗原的細胞與磁珠 連接，其中細胞包含循環(huán)腫瘤細胞，并且其中分選系統(tǒng)包括偏磁元件，該 偏磁元件向標記選定的粒子施加力，使得標記選定的粒子分流至第一輸出 分支。

14.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，進一步包括具有矩形截面的不對稱曲形通道， 該矩形截面的寬高比在通道的長度范圍內(nèi)變化導致形成單條聚集粒子流。