[發明專利]一種可分離式二維超聲聲場裝置

在審

• 申請號: 202210430068.8
• 申請日: 2022-04-22
• 公開（公告）號: CN114907969A
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發明（設計）人: 田良飛;江星宇
• 申請（專利權）人: 浙江大學濱江研究院
• 主分類號: C12M1/42
• 分類號: C12M1/42;C12M1/00
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 高燕

本發明公開了一種可分離式二維超聲聲場裝置，包括：超聲聲場外殼，具有容納排列培養池的腔室，所述的腔室內壁上設置兩組壓電陶瓷，每個壓電陶瓷兩極與信號發生器相連接，兩組壓電陶瓷產生兩束相干超聲波束，在腔室中產生穩定的二維超聲聲場；排列培養池，與超聲聲場外殼可分離設置，用于放置需排列的實驗樣品；超聲聲場外殼蓋，與超聲聲場外殼配合，用于將排列培養池固定在所述的腔室內；具有觀察排列培養池內部的觀察窗。本發明二維超聲聲場裝置的排列培養池與超聲聲場外殼可分離設置，實驗完畢后，可取出排列培養池并對其進行清洗、消毒殺菌，避免了污染聲場發生裝置。

技術領域

本發明涉及能夠對微粒進行二維排列的超聲聲場裝置，尤其涉及一種可分離式二維超聲聲場裝置。

背景技術

將細胞和其他生物樣品排列成所需的模式在許多生物學和生物醫學研究中發揮著重要的作用，如細胞與細胞間相互作用、組織工程和再生醫學等。

通過超聲波的聲輻射力的方式將微小生物體排列成所需的模式是目前研究中比較常見的方式。例如，公開號為CN110643486A的中國專利文獻公開了一種超聲聲場裝置及數字PCR液滴陣列芯片制作方法，所述裝置通過信號發生器給具有相同共振頻率的壓電陶瓷器件施加正弦波，聲波產生的輻射力可以將乳液中的液滴捕獲住，使其在特定位置上產生二維的排列。

超聲聲場裝置通過兩組壓電陶瓷產生兩束正交的駐波，并在這個聲場裝置中產生穩定的二維聲場，微粒受到聲輻射力和重力的共同作用，逐漸在駐波的節點上形成均勻的二維陣列。微粒之間的間距可以通過控制駐波的波長來實現。

現有的超聲聲場一般是通過將壓電陶瓷安裝到有機玻璃制成的芯片上形成固定連接，再在其中開槽，通過在槽底下粘玻片的方式形成腔室，在腔室中放置生物樣品，再通過給壓電陶瓷施加相同頻率的正弦波來對腔室中的生物樣品進行排列是比較常見的一種形式。但是這種形式的超聲裝置，生物樣品會和裝置直接接觸，一次實驗完畢后需要對超聲裝置進行清洗，由于壓電陶瓷與有機玻璃間是通過膠水連接在一起的，因此不能通過高溫滅菌，通常會通過酒精清洗和紫外照射等方式進行清潔。但是細胞破裂后會有蛋白殘留在超聲裝置上很難清洗干凈，會影響之后的實驗正常進行。

當前主流的壓電陶瓷二維超聲聲場裝置，通常呈正方形且尺寸較大，放在顯微鏡上觀察時需要通過膠帶將裝置與載物臺進行固定，實驗準備工作比較繁瑣。

由于中間放置生物樣品的腔室是由玻片粘貼而形成的，在粘膠后需要經過一定時間等待方可進行實驗，實驗準備時間長。并且粘貼上去的玻片會略有傾斜，在通過顯微鏡觀察不同區域的時候會需要反復對焦，增加了實驗的復雜度。

發明內容

本發明提供了一種可分離式二維超聲聲場裝置，該裝置能夠直接放在顯微鏡載物臺上觀察，并且通過排列培養池將生物樣品與超聲聲場裝置分離，不會污染超聲聲場裝置，排列培養池可以進行高溫滅菌，并且可以隨時更換。

本發明的技術方案如下：

一種可分離式二維超聲聲場裝置，包括：

超聲聲場外殼，具有容納排列培養池的腔室，所述的腔室內壁上設置兩組壓電陶瓷，每個壓電陶瓷兩極與信號發生器相連接，兩組壓電陶瓷產生兩束相干超聲波束，在腔室中產生穩定的二維超聲聲場；

排列培養池，與超聲聲場外殼可分離設置，用于放置需排列的實驗樣品；

超聲聲場外殼蓋，與超聲聲場外殼配合，用于將排列培養池固定在所述的腔室內；具有觀察排列培養池內部的觀察窗。