一种用于分离生物实体的微流体系统包括：冷却装置，该冷却装置包括热电热泵、第一风扇以及设置在第一风扇与热电热泵之间的第一热交换器；第一壳体结构，其具有包围第一风扇和第一热交换器的第一壳；微流体装置和附接到该微流体装置的一个或多个压电换能器；以及可逆地附接到第一壳体结构并具有第二壳的第二壳体结构，该第二壳在其中封闭微流体装置和一个或多个压电换能器。当第一壳体结构和第二壳体结构联接时，第一空气通道形成在第一热交换器的侧部与微流体装置的端部之间，第二空气通道形成在第一风扇与压电换能器之间，从而允许空气在第一空气通道和第二空气通道之间循环。气在第一空气通道和第二空气通道之间循环。气在第一空气通道和第二空气通道之间循环。
【技术实现步骤摘要】
包括冷却装置的微流体系统
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2020年11月3日提交的临时申请No.63/109,264的优先权，其内容通过引用整体结合于此。
技术介绍
[0003]本专利技术涉及一种用于分离悬浮在流体中的生物实体的设备，更具体地，涉及一种包括微流体装置和用于冷却该微流体装置的传热装置的微流体系统的实施例。
[0004]用于提取或分离悬浮在流体样品(诸如血液)中的各种生物实体的声颗粒分离方法在生物和生物医学的应用中非常受关注。该方法利用附接在微流体装置上的压电换能器产生的声辐射压力来分离具有不同尺寸或声学造影(acoustic contrast)的颗粒。由于在操作期间相对高的功率可以被施加到压电换能器，所以由换能器产生的热量可以加热流过微流体装置的流体样本，并损坏其中的生物实体。因此，微流体装置和/或压电换能器需要在操作期间适当冷却。
[0005]由于前述原因，需要一种紧凑的冷却装置，该紧凑的冷却装置可以在操作期间可靠地冷却微流体装置。
技术实现思路
[0006]本专利技术旨在满足这该需求的设备。一种用于分离生物实体的微流体系统包括：冷却装置，该冷却装置包括热电热泵、第一风扇、设置在第一风扇与热电热泵之间的第一热交换器、第二风扇以及设置在第二风扇与热电热泵之间的第二热交换器；第一壳体结构，其具有包围第一风扇和第一热交换器的第一壳，第一壳体结构具有分别暴露第一热交换器的两侧的第一腔和第二腔以及与邻近第一风扇与第一热交换器相对而形成的第三腔；微流体装置和附接到该微流体装置的一个或多个压电换能器；以及第二壳体结构，可逆地附接到第一壳体结构并具有第二壳，该第二壳在其中封闭微流体装置和一个或多个压电换能器，第二壳体结构包括第四腔和第五腔以及第六腔，该第四腔和第五腔分别暴露微流体装置的两端。当第一壳体结构和第二壳体结构联接时，第一腔和第二腔分别与第四腔和第五腔对齐以在第一热交换器的两侧与微流体装置的两端之间形成第一空气通道和第二空气通道，第三腔和第六腔对齐以在第一风扇与一个或多个压电换能器之间形成第三空气通道，从而允许空气在第三空气通道与第一空气通道和第二空气通道之间循环。
[0007]根据本专利技术的另一方面，一种用于分离生物实体的微流体系统包：括冷却装置，该冷却装置包括热电热泵、第一风扇和设置在第一风扇与热电热泵之间的第一热交换器、第二风扇以及设置在第二风扇与热电热泵之间的第二热交换器；第一壳体结构，其具有包围第一风扇和第一热交换器的第一壳，第一壳体结构具有暴露第一热交换器的侧部的第一腔以及邻近第一风扇与第一热交换器相对而形成的第二腔；微流体装置和附接到该微流体装置的一个或多个压电换能器；以及可逆地附接到第一壳体结构并具有第二壳的第二壳体结构，该第二壳在其中封闭微流体装置和一个或多个压电换能器，第二壳体结构包括第三腔
和第四腔，第三腔暴露微流体装置的端部。当第一壳体结构和第二壳体结构联接时，第一腔和第三腔对齐以在第一热交换器的侧部与微流体装置的端部之间形成第一空气通道，第二腔和第四腔对齐以在第一风扇与一个或多个压电换能器之间形成第二空气通道，从而允许空气在第一空气通道与第二空气通道之间循环。
附图说明
[0008]根据以下描述、随附权利要求和附图，本专利技术的这些和其他特征、方面和优点将变得更好理解，其中:
[0009]图1A是根据本专利技术的实施例的用于分离生物实体的微流体装置的俯视图；
[0010]图1B和图1C是微流体装置的剖视图，示出入口端口的替代位置；
[0011]图1D和图1E是在流体通道上游端的微流体装置的剖视图，例示用于附接压电换能器的替代位置；
[0012]图1F和图1G是在流体通道下游端的微流体装置的剖视图，例示用于附接压电换能器的替代位置；
[0013]图2例示微流体装置在单压力节点条件下的操作；
[0014]图3例示根据本专利技术实施例的用于冷却微流体装置的冷却装置的部件；
[0015]图4是例示根据本专利技术实施例的由下壳体结构部分封闭的图3中的冷却装置的剖视图；
[0016]图5是例示根据本专利技术实施例的上壳体结构的剖视图，该上壳体结构可以可逆地附接到下壳体结构；
[0017]图6例示上壳体结构和下壳体结构的联接，用于形成中央空气通道和两个侧空气通道，以允许其间的空气循环；
[0018]图7是例示图6中所示的上壳体结构中的微流体装置和发热部件的替代布置的剖视图；
[0019]图8是例示根据本专利技术实施例的另一上壳体结构的剖视图，该上壳体结构可以可逆地附接到下壳体结构；
[0020]图9是剖视图，例示根据本专利技术的另一实施例的上壳体结构和下壳体结构的可逆联接，用于形成中央空气通道和侧空气通道，以允许空气在其间循环；
[0021]图10是例示图9中所示的上壳体结构中的微流体装置和发热部件的替代布置的剖视图；以及
[0022]图11例示根据本专利技术实施例的用于冷却微流体装置的另一冷却装置；
[0023]为了清楚和简洁的目的，相同的元件和部件将在所有附图中具有相同的名称和编号，这些附图不一定按比例绘制。
具体实施方式
[0024]在上面的概述、详细描述、随附的权利要求以及附图中，参考本专利技术的特定特征(包括方法步骤)。应当理解，本说明书中的本专利技术公开内容包括这些特定特征的所有可能组合。例如，在本专利技术的特定方面或实施例或特定权利要求的上下文中公开特定特征的情况下，该特征也可以在可能的程度上与本专利技术的其他特定方面和实施例结合使用和/或在
本专利技术的其他特定方面和实施例的上下文中使用，并且通常在本专利技术中使用。
[0025]术语“至少”后跟数字在此用于表示以该数字起始的范围的开始，该范围可以是具有上限或没有上限的范围，这取决于所定义的变量。例如，“至少1”表示1或1以上。术语“至多”后跟数字在此用于表示以该数字结束的范围的结束，该范围可以是以1或0作为其下限的范围，或者是没有下限的范围，这取决于所定义的变量。例如，“最多4”表示4或小于4，“最多40％”表示40％或小于40％。在本说明书中，当给定的范围是“第一数字到第二数字”或“第一数字
‑
第二数字”时，这意味着其下限是第一数字而其上限是第二数字的范围。例如，“25纳米至100纳米”是指下限为25纳米、上限为100纳米的范围。
[0026]术语“声学造影”在本文中可以用来表示物体与宿主介质之间的密度/压缩比的相对差异，这与利用声辐射压力操纵其位置的能力有关。具有比宿主介质更高的密度/压缩比的物体可以具有正的声学造影，这倾向于将物体移向压力节点。相反，具有比宿主介质更低的密度/压缩比的物体可以具有负的声学造影，这倾向于将物体移向压力反节点。
[0027]术语“生物实体”在本文中可用于包括细胞、细菌、病毒、分子、包括RNA和DNA的颗粒、细胞簇、细菌簇、分子簇和颗粒簇。
[0028]术语“生物样品”在本文中可用于包括血液、体液、从身体任何部位提取的组织、骨本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于分离生物实体的微流体系统，包括:冷却装置，包括热电热泵、第一风扇以及设置在所述第一风扇与所述热电热泵之间的第一热交换器；第一壳体结构，具有包围所述第一风扇和所述第一热交换器的第一壳，所述第一壳体结构具有分别暴露所述第一热交换器的两侧的第一腔和第二腔以及邻近所述第一风扇与所述第一热交换器相对而形成的第三腔；微流体装置和附接到所述微流体装置的一个或多个压电换能器；以及第二壳体结构，可逆地附接到所述第一壳体结构并且具有第二壳，所述第二壳在其中封闭所述微流体装置和所述一个或多个压电换能器，所述第二壳体结构包括第四腔和第五腔以及第六腔，所述第四腔和所述第五腔分别暴露所述微流体装置的两端，其中当所述第一壳体结构和所述第二壳体结构联接时，所述第一腔和所述第二腔分别与所述第四腔和所述第五腔对齐以在所述第一热交换器的两侧与所述微流体装置的两端之间形成第一空气通道和第二空气通道，所述第三腔和所述第六腔对齐以在所述第一风扇与所述一个或多个压电换能器之间形成第三空气通道，从而允许空气在所述第三空气通道与所述第一空气通道和所述第二空气通道之间循环。2.根据权利要求1所述的微流体系统，其中所述第一热交换器包括从热导体的板突出的多个对流翅片。3.根据权利要求1所述的微流体系统，其中当所述第一壳体结构和所述第二壳体结构联接时，所述微流体装置和附接到所述微流体装置的所述一个或多个压电换能器被气密密封。4.根据权利要求1所述的微流体系统，其中所述微流体装置是细长条芯片的形式，并且在其两端处被支撑在所述第二壳体结构中。5.根据权利要求1所述的微流体系统，其中所述一个或多个压电换能器由来自所述第一风扇的入射空气直接冷却。6.根据权利要求1所述的微流体系统，其中由所述一个或多个压电换能器产生的热量通过在所述第三空气通道与所述第一空气通道和所述第二空气通道之间循环的空气的对流被传递到所述第一热交换器。7.根据权利要求1所述的微流体系统，其中所述微流体装置包括在其中形成有沟槽的基底和覆盖所述沟槽的盖子，所述一个或多个压电换能器与所述基底相对地附接到所述盖子。8.权利要求1的微流体系统，其中所述热电热泵是珀尔帖装置。9.根据权利要求1所述的微流体系统，其中所述冷却装置进一步包括第二风扇以及设置在所述第二风扇与所述热电热泵之间的第二热交换器。10.根据权利要求9所述的微流体系统，其中所述热电热泵将热量从所述第一热交换器...
【专利技术属性】
技术研发人员：周宇辰，
申请(专利权)人：应用细胞公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。