[發明專利]利用超高頻聲波控制溶液中的微粒移動的方法及設備

在審

• 申請號: 202010544959.7
• 申請日: 2020-06-15
• 公開（公告）號: CN112076808A
• 公開（公告）日: 2020-12-15
• 發明（設計）人: 段學欣;楊洋
• 申請（專利權）人: 安行生物技術有限公司
• 主分類號: B01L3/00
• 分類號: B01L3/00;B01J19/10
• 代理公司: 北京展翅星辰知識產權代理有限公司 11693
• 代理人: 魏威

1.一種控制溶液中目標柔性顆粒如細胞微囊泡或核酸和蛋白質等生物大分子顆粒的移動的方法，包括：

(1)使含有柔性顆粒如細胞微囊泡或核酸和蛋白質等生物大分子顆粒的溶液流經一個微流控設備，所述設備包括；

流體通道，其具有入口和流出通道；

一個或多個超高頻體聲波諧振器，其設置于所述流體通道的一個壁上，所述超高頻體聲波諧振器可在所述流體通道產生傳向所述流體通道的對側的壁的頻率為約0.5-50GHz的體聲波；

(2)所述超高頻諧振器發射傳向所述流體通道的對側的壁的體聲波，在溶液中產生由超高頻諧振器的體聲波產生區域的邊界限定(define)的渦旋通道；

(3)通過調節超高頻體聲波諧振器的體聲波作用區域的形狀和位置，使得溶液中的柔性顆粒進入渦旋通道和順著渦旋通道移動，并在設定的位置離開渦旋通道，該位置稱為釋放點。

2.權利要求1的方法，其中還包括通過調節體聲波的功率和/或通過調節所述溶液流經體聲波區域的速度，來調節進入渦旋通道的柔性顆粒。

3.權利要求1的方法，其中對應所述釋放點的體聲波作用區域存在轉折或曲率變化。

4.權利要求1-3中任一項的方法，其中所述超高頻諧振器的體聲波產生區域的邊界線條設置為適于目標柔性顆粒保持在渦旋通道中順著渦旋通道移動至釋放點，例如通過減少體聲波產生區域的邊界線條中出現轉折或曲率變化。

5.權利要求1的方法，其中所述微流控設備的流體通道的高度為約20-200μm，優選為約25-100μm，更優選為約30-80μm，例如為約40-60μm。

6.權利要求1的方法，其中將所述流體通道分為不同區域，在不同區域設置分離不同柔性顆粒的超高頻諧振器，例如所述分離不同柔性顆粒的超高頻諧振器可具有不同形狀的聲波產生區域，或者施加不同功率的體聲波，或者具有不同的流速，或其組合。

7.權利要求1的方法，其中所述微流控設備的流體通道具有所述被控制移動的柔性顆粒的流出通道，即顆粒流出通道；優選的，所述流體通道還具有其它流出通道，例如為除去或含有較少所述被控制移動的細胞或囊泡的溶液的流出通道，即溶液流出通道，

優選的，其中所述顆粒流出通道和溶液流出通道的開口的寬度比例為約1:1-1:20，優選為約1:2-1:15，例如為約1:4-1:10。

8.一種控制溶液中目標柔性顆粒如細胞微囊泡或核酸和蛋白質等生物大分子顆粒的移動的微流控設備，包括：

流體通道，其具有入口和出口；

一個或多個超高頻體聲波諧振器，其設置于所述流體通道的一個壁上，所述超高頻體聲波諧振器可在所述流體通道產生傳向所述流體通道的對側的壁的頻率為約0.5-50GHz的體聲波；

功率調節裝置，其調節所述超高頻諧振器產生的體聲波的功率；

流速調節裝置，其調節所述溶液流經體聲波區域的速度，

所述超高頻諧振器可發射傳向所述流體通道的對側的壁的體聲波，在溶液中產生由超高頻諧振器的體聲波產生區域的邊界限定的渦旋通道，溶液中的細胞或囊泡進入渦旋通道和順著渦旋通道移動，并在設定的位置離開渦旋通道，該位置稱為釋放點。

9.權利要求8的微流控設備，其中對應所述釋放點的體聲波作用區域存在轉折或曲率變化。

10.權利要求8的微流控設備，其中所述超高頻諧振器的體聲波產生區域的邊界線條設置為適于柔性顆粒保持在渦旋通道中順著渦旋通道移動至釋放點，例如通過減少體聲波產生區域的邊界線條中出現轉折或曲率變化。