[發明專利]使用電泳的微流體傳感器

有效

• 申請號: 201780046419.2
• 申請日: 2017-07-26
• 公開（公告）號: CN109690303B
• 公開（公告）日: 2021-12-14
• 發明（設計）人: 塞恩·L·愛德華茲
• 申請（專利權）人: QORVO美國公司
• 主分類號: G01N27/27
• 分類號: G01N27/27;G01N27/26;G01N27/403;G01N29/02;G01N29/22
• 代理公司: 北京連和連知識產權代理有限公司 11278
• 代理人: 楊帆

1.一種聲波諧振器裝置，包括：

微流體通道，配置為攜帶包含目標材料的流體；

第一電極和第二電極，配置為在可操作地連接到電源時在所述第一電極和所述第二電極之間提供電場；

第一介電層和第二介電層，設置在所述第一電極和所述第二電極之間，所述第一介電層和所述第二介電層彼此間隔開以至少部分地在所述第一介電層和所述第二介電層之間限定所述微流體通道，所述微流體通道沿垂直于所述電場的長度延伸；

驅動電極；

體聲波(BAW)諧振器，包括設置在所述第一電極和所述驅動電極之間的壓電部分，所述驅動電極設置在所述通道外部，所述第一電極和所述驅動電極可操作地連接到振蕩電路以對所述諧振器供電，其中所述體聲波諧振器的表面暴露于所述微流體通道，其中所述表面包括結合材料以結合所述目標材料，以及其中將所述目標材料結合到所述表面的所述結合材料改變了所述體聲波諧振器的聲波特性；以及

控制器，所述控制器可操作地連接到所述第一電極、所述第二電極以及所述驅動電極，其中所述控制器配置為向所述第一電極和所述第二電極施加電位以產生所述電場，以及其中所述控制器包括所述振蕩電路，以及所述控制器配置為基于所述體聲波諧振器的改變的聲波特性確定濃度和/或質量。

2.根據權利要求1所述的裝置，其中所述控制器配置為提供恒定電場或脈沖電場。

3.根據權利要求1所述的裝置，其中所述控制器配置為施加所述電位以促使所述微流體通道中的流體中存在的具有非零ζ電位的任何目標材料朝所述諧振器移動。

4.根據權利要求1所述的裝置，其中所述控制器配置為反轉所述電場以促使所述微流體通道中的流體中存在的具有非零ζ電位的任何非目標材料遠離所述諧振器移動。

5.根據權利要求1所述的裝置，其中所述第一介電層包括用于結合目標材料的結合材料。

6.根據權利要求1所述的裝置，其中所述第一介電層和所述第二介電層和所述第一電極和所述第二電極沿所述微流體通道的所述長度延伸超出所述諧振器的表面。

7.根據權利要求1所述的裝置，其中所述微流體通道的所述長度在微流體盒的上游端口和下游端口之間延伸，并且所述第一介電層和所述第二介電層和所述第一電極和所述第二電極至少設置在所述諧振器和所述上游端口之間。

8.根據權利要求7所述的裝置，其中所述微流體通道的所述上游端口與傳感平臺的樣本引入端口流體連通。

9.根據權利要求1所述的裝置，包括沿所述微流體通道設置的多個諧振器。

10.一種使用權利要求1-9任一項所述的聲波諧振器裝置的方法，包括：

向第一電極和第二電極施加電位以產生垂直于與體聲波(BAW)諧振器相鄰設置的微流體通道的長度的電場；

使流體流經所述諧振器上方的所述微流體通道；和

基于所述諧振器的特性來確定所述流體中的目標材料的量。

11.根據權利要求10所述的方法，還包括改變所述電位以使所述電場脈沖。

12.根據權利要求10或11所述的方法，還包括在確定所述目標材料的所述量之前反轉所述電位以反轉所述電場。

13.根據權利要求10所述的方法，還包括在確定所述目標材料的所述量之前使洗滌流體流經所述諧振器。

14.根據權利要求10所述的方法，其中所述目標材料是具有非零ζ電位的生物分子。

15.根據權利要求10所述的方法，還包括在確定所述目標材料的所述量之前和/或之后調節所述流體的pH。