【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及微流控，特别涉及一种生物粒子分离装置、加工方法及微流控芯片。
技术介绍
1、复杂流体样本中包含微粒、细胞、液滴和其他污染颗粒，如何将这些生物粒子分离已成为许多应用领域的关键问题，诸如工业应用、环境评价、生化分析等领域。
2、相关技术中，基于生物标记的方法是生物粒子分离的主要工具，它通过对生物粒子(例如细胞)标记具有分子特异性的标签(如荧光染料、量子点、磁珠和稳定同位素等)来识别特定的生物粒子群体。对生物粒子进行标记不但需要生物粒子特异性的先验知识，而且受到设备昂贵、耗时长以及标记对下游分析的潜在影响等限制。
3、此外，相关技术还会采用无标记方法进行生物粒子分离，相比之下，无标记方法通过识别和利用生物粒子的内在特性，如尺寸、密度、生物物理特性等来实现生物粒子的分离，避免了外部标记物的使用从而更易于保持生物粒子完整性和生物活性，能够实现对生物粒子的非侵入性、高通量和高效的分离。这使得它成为一种有潜力的生物粒子分离和研究工具，广受关注。无标记生物粒子分离方法，例如包括密度梯度离心法、重力沉降法、过滤膜分离等。这些方法常用于从异质生物流体样本中分离目标生物颗粒，大都在处理通量等方面表现优异，帮助研究人员对生物粒子的理解和认识上取得了巨大的进步，然而，这些方法存在纯度、回收率和生物活性低的问题，限制了它们进一步分析和评估的适用性。
4、对比上述方式，介电泳微流控技术可以基于生物粒子的尺寸和介电性能对其进行分离，提供了精确、快速、低成本且无标记的生物粒子操控能力。但是由于介电泳力的作用范围有
技术实现思路
1、有鉴于此，本公开提出了一种生物粒子分离的技术方案。
2、在一种可能的实现方式中，所述装置包括：微流道，所述微流道包括粒子悬浮液入口、聚焦鞘液入口、样本流道、粒子悬浮液出口、聚焦鞘液出口，所述粒子悬浮液入口和所述聚焦鞘液入口经由所述样本流道连通所述粒子悬浮液出口和所述聚焦鞘液出口；液态金属入口、电极流道、液态金属出口，所述液态金属入口经由所述电极流道连通所述液态金属出口，所述电极流道用于形成至少一组极性相对的三维微电极；基底，用于固定所述微流道、所述液态金属入口、所述电极流道、所述液态金属出口。
3、在一种可能的实现方式中，所述电极流道包括具有不同触发压强阈值的毛细阀，所述毛细阀用于控制所述电极流道中液态金属的流向。
4、在一种可能的实现方式中，所述毛细阀包括截止阀、被动切换阀，所述电极流道通过所述截止阀与所述样本流道连通，所述电极流道的第一路径通过所述被动切换阀与分支的第二路径连通，所述电极流道的截面积大于所述被动切换阀的截面积，所述被动切换阀的截面积大于所述截止阀的截面积。
5、在一种可能的实现方式中，所述截止阀用于阻止所述液态金属在填满所述电极流道的第一路径后进入样本流道；所述被动切换阀用于：在液态金属未填满电极流道的第一路径的情况下，阻止所述液态金属进入分支的第二路径，以及在液态金属填满电极流道的第一路径的情况下，使所述液态金属的流向从第一路径切换到分支的第二路径。
6、在一种可能的实现方式中，所述电极流道采用非对称电极设置，正极侧设置的每个截止阀对应负极侧设置的多个截止阀，或者，负极侧设置的每个截止阀对应正极侧设置的多个截止阀。
7、在一种可能的实现方式中，所述粒子悬浮液入口和所述粒子悬浮液出口通过塑料软管与微流泵相连，以通过所述微流泵控制粒子悬浮液在微流道中的流动。
8、在一种可能的实现方式中，所述液态金属包括铟、锡、镉、铋、铅、镓中的至少一者。
9、根据本公开的另一方面，提供了一种生物粒子分离装置的加工方法，所述方法包括：通过软光刻工艺制作如上所述的生物粒子分离装置；将液态金属注入所述生物粒子分离装置的液态金属入口，利用具有不同触发压强阈值的毛细阀，使所述生物粒子分离装置自组装的电极图案集成大阵列三维微电极。
10、在一种可能的实现方式中，所述毛细阀包括截止阀、被动切换阀，所述电极流道通过所述截止阀与所述样本流道连通，所述电极流道的第一路径通过所述被动切换阀与分支的第二路径连通，所述电极流道的截面积大于所述被动切换阀的截面积，所述被动切换阀的截面积大于所述截止阀的截面积；所述生物粒子分离装置自组装的过程包括：当液态金属注入所述电极流道并流向路径分支时，所述被动切换阀阻碍液态金属进入分支的第二路径，所述液态金属沿第一路径向前流动；在液态金属填满电极流道的第一路径的情况下，所述截止阀阻止液态金属进入样本流道，所述被动切换阀将所述液态金属的流向从第一路径切换到分支的第二路径；当液态金属进入分支的第二路径后，将分支的第二路径作为主干的第一路径，重复执行上述过程，直至流动的液态金属充满电极流道形成电极图案。
11、根据本公开的另一方面，提供了一种微流控芯片，包括如上所述的生物粒子分离装置。
12、在本公开实施例中，生物粒子分离装置包括：微流道，所述微流道包括粒子悬浮液入口、聚焦鞘液入口、样本流道、粒子悬浮液出口、聚焦鞘液出口，所述粒子悬浮液入口和所述聚焦鞘液入口经由所述样本流道连通所述粒子悬浮液出口和所述聚焦鞘液出口；液态金属入口、电极流道、液态金属出口，所述液态金属入口经由所述电极流道连通所述液态金属出口，所述电极流道用于形成至少一组极性相对的三维微电极；基底，用于固定所述微流道、所述液态金属入口、所述电极流道、所述液态金属出口。通过这种方式，可以在紧凑的微流道中集成大阵列的基于液态金属的三维微电极，通过在微流道中产生大量串联的电场梯度，为生物粒子操控提供更大的作用范围、更长的作用时间的介电泳力，进而实现连续、渐进式和高通量的生物粒子分离。
13、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，而非限制本公开。根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本公开的其它特征及方面将变得清楚。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种生物粒子分离装置，其特征在于，所述装置包括：
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电极流道包括具有不同触发压强阈值的毛细阀，所述毛细阀用于控制所述电极流道中液态金属的流向。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述毛细阀包括截止阀、被动切换阀，所述电极流道通过所述截止阀与所述样本流道连通，所述电极流道的第一路径通过所述被动切换阀与分支的第二路径连通，所述电极流道的截面积大于所述被动切换阀的截面积，所述被动切换阀的截面积大于所述截止阀的截面积。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述截止阀用于阻止所述液态金属在填满所述电极流道的第一路径后进入样本流道；
5.根据权利要求2-4中任一项所述的装置，其特征在于，所述电极流道采用非对称电极设置，正极侧设置的每个截止阀对应负极侧设置的多个截止阀，或者，负极侧设置的每个截止阀对应正极侧设置的多个截止阀。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的装置，其特征在于，所述粒子悬浮液入口和所述粒子悬浮液出口通过塑料软管与微流泵相连，以通过所述微流泵控制粒子悬浮液在
7.根据权利要求1-4中任一项所述的装置，其特征在于，所述液态金属包括铟、锡、镉、铋、铅、镓中的至少一者。
8.一种生物粒子分离装置的加工方法，其特征在于，所述方法包括：
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述毛细阀包括截止阀、被动切换阀，所述电极流道通过所述截止阀与所述样本流道连通，所述电极流道的第一路径通过所述被动切换阀与分支的第二路径连通，所述电极流道的截面积大于所述被动切换阀的截面积，所述被动切换阀的截面积大于所述截止阀的截面积；
10.一种微流控芯片，其特征在于，包括权利要求1-7中任意一项所述的生物粒子分离装置。
...【技术特征摘要】
1.一种生物粒子分离装置，其特征在于，所述装置包括：
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电极流道包括具有不同触发压强阈值的毛细阀，所述毛细阀用于控制所述电极流道中液态金属的流向。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述毛细阀包括截止阀、被动切换阀，所述电极流道通过所述截止阀与所述样本流道连通，所述电极流道的第一路径通过所述被动切换阀与分支的第二路径连通，所述电极流道的截面积大于所述被动切换阀的截面积，所述被动切换阀的截面积大于所述截止阀的截面积。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述截止阀用于阻止所述液态金属在填满所述电极流道的第一路径后进入样本流道；
5.根据权利要求2-4中任一项所述的装置，其特征在于，所述电极流道采用非对称电极设置，正极侧设置的每个截止阀对应负极侧设置的多个截止阀，或者，负极侧设置的每个截止...
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。