[實用新型]一種基于連續流的光誘導介電泳微粒分離裝置

有效

• 申請號: 201922107387.1
• 申請日: 2019-11-29
• 公開（公告）號: CN211358388U
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發明（設計）人: 鐘翔濤;何孝涵;黃志維;鄧魯豫;丁行行;史留勇;周騰
• 申請（專利權）人: 海南大學
• 主分類號: B01D57/02
• 分類號: B01D57/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型屬于微流控芯片領域，具體公開了一種基于連續流的光誘導介電泳微粒分離裝置，包括兩個入口，兩個出口，微流體通道，兩個緩沖室和光誘導介電泳芯片。通過在光誘導介電泳芯片的不同位置施加光照，改變相應位置的電導率，產生非均勻電場，驅動微流體通道中兩種微粒運動。兩種微粒的半徑和介電常數不同，導致其受到的光誘導介電泳力大小不同，基于此，我們分離出不同的粒子，本實用新型的優勢在于：分離效率高；所需采集的微粒樣品少；不需要分別對兩種微粒進行標記，對分離對象的損傷小；不需要設計復雜的微流體通道，也不需要設計復雜的電極，只要按需對不同位置施加光照即可實現對兩種微粒的分離。

技術領域

本實用新型涉及微流控領域，特別涉及微流體分離領域，主要是一種具有新型結構的基于連續流的光誘導介電泳微粒分離裝置。

背景技術

微流控芯片以其微型化、便攜化、可集成程度高、成本低廉等特點成為研究的熱門領域，其所依托的微流控技術已成為應用于機械、生物醫學、化學工程、航天航空等多個領域的嶄新技術；微流控芯片可應用于生物細胞以及微納粒子的操控、分離和篩選，尤其是在腫瘤細胞研究、體細胞研究、以及基因組繪制等研究領域具有重要應用；在疾病的診斷和治療過程中，將目標細胞從其周圍的環境中分離出來具有重要意義。

微流控技術中，對微納粒子和細胞的分離可以分為兩類：一類是利用特殊微通道結構及微流體動力學特性進行分離，另一類是利用不同的物理場，對微通道內的物理特性不同的微納粒子或細胞進行分離；后者對微納粒子的操控方法主要由流體動力學分離、超聲分離、磁場聚集、光鑷驅動以及介電泳操縱法等，介電泳操縱方法作為一種非接觸式操縱方式，不僅能實現生物粒子的分離、輸運、捕捉、分類等多種復雜操縱，而且與其它的微操縱技術相比，介電泳方法易于集成，可以實現單一或大面積操縱。然而，其電極結構的設計與所實現的操縱功能密切相關，欲完成對粒子的復雜操縱，需要設計一系列特殊的電極結構與之匹配。傳統介電泳所使用的物理電極存在設計加工周期長、造價高、成型后無法更改等問題，大大限制了介電泳在生物操縱中的應用。

光電子鑷(Optoelectronic Tweezers, OET)又稱光誘導介電泳（Opticallyinduced Dielectrophoresisi，ODEP）由Pei Yu Chiou小組提出，是一種將光學電極與介電泳方法相結合的新型操縱技術。光電子鑷是一種利用光學操縱的工具，通過在光電導層投射光學圖案實現對微納米級物體的操縱，基于介電泳操縱的原理，在實現對物質的無接觸無損傷操縱的同時，又擁有傳統介電泳操縱所沒有的靈活性和實時性，大大增加了的對粒子的可操縱性。通過借鑒光學電極在靜電復印領域的應用，首次利用光學電極代替傳統的物理電極，從確定操縱功能到電極設計并投入使用，周期極短，避免了復雜的電極制造過程，提高了微粒操縱靈活性并降低了加工成本。由于可以產生動態光虛擬電極，實現對微粒更加復雜的操縱，拓寬了傳統介電泳的操縱思路，具有廣闊的研究價值和應用前景。

發明內容

本實用新型目的在于提供一種具有新型結構的基于光誘導介電泳微粒分離裝置，與傳統的采用介電泳技術分離的裝置相比，不用設計復雜的電極結構，進一步降低了對微粒的損傷，提高了微粒一和微粒二的分離效率。

本實用新型的技術方案是：一種基于連續流的光誘導介電泳微粒分離裝置，包括待分離試劑入口、載流體入口、兩個緩沖室、微流體通道、光誘導介電泳芯片、微粒一出口、微粒二出口；待分離試劑從待分離試劑入口注入，載流體（氯化鉀溶液）從載流體入口注入，待分離試劑與載流體交匯后依次流經第一緩沖室，微流體通道、第二緩沖室；分離出的微粒一從微粒一出口流出，微粒二從微粒二出口流出。