[发明专利]使用具有优化电润湿表面的微流体装置的生物处理系统和方法

权利要求书

1.一种在具有电润湿构造的微流体设备中处理生物细胞的方法，所述方法包括：

将水性介质的第一液滴布置在所述微流体设备的液滴致动表面上，其中所述第一液滴包含一个或更多个生物细胞，并且其中所述微流体设备还包括

衬底，其具有介电层和构造为连接至AC电压源的第一电极，以及

构造为连接到AC电压源的第二电极，

其中所述介电层电性耦接至所述第一电极，

其中所述液滴致动表面包括共价键合至所述介电层的疏水层，以及

其中，当所述第一电极和所述第二电极连接到所述AC电压源的相对端子时，衬底能够对与液滴致动表面接触的水性液滴施加电润湿力；

将所述第一液滴与水性介质的第二液滴合并以形成第一组合液滴，其中所述第二液滴包含细胞裂解剂；

在所述液滴致动表面上将所述第一组合液滴温育足以裂解所述一个或更多个生物细胞的第一时间段；和

使所述细胞裂解剂失活。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述微流体设备是实施方案1至62中任一项的微流体设备。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述疏水层包括共价键合至所述介电层的表面的自缔合分子，从而在其上形成紧密堆积的疏水单层。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述介电层包括包含氧化铝的第一层介电材料。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述介电层还包括第二层介电材料，其中，所述疏水层与所述第一层介电材料共价键合，并且其中，所述第二层介电材料包括通过等离子体增强化学气相沉积(PECVD)沉积的二氧化硅或氮化硅。

6.根据权利要求4或5中任一项所述的方法，其中，所述第一层介电材料包括第一和第二子层介电材料，其中，所述第一子层包括氧化硅并且共价键合至所述疏水层，其中，所述第二子层介电材料包括氧化铝，并且其中所述第一子层介电材料通过原子层沉积(ALD)沉积和/或其中所述第二子层介电材料通过ALD沉积。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述介电层具有约50kOhms至约150kOhms的阻抗。

8.一种在具有电润湿构造的微流体设备中制备核酸文库的方法，该方法包括：

将水性介质的第一液滴布置在微流体设备的液滴致动表面上，其中所述第一液滴包含一个或更多个生物细胞，并且其中所述微流体设备还包括

衬底，其具有介电层和构造为连接至AC电压源的第一电极，以及

构造为连接到AC电压源的第二电极，

其中所述介电层电性耦接至所述第一电极，

其中所述液滴致动表面包括共价键合至所述介电层的疏水层，

其中所述疏水层是由包含表面改性配体和将所述表面改性配体连接至表面的连接基团的分子所组成的单层，每个分子具有以下结构：

其中：

是表面；

V是接头；

m为9或更大的整数；以及

其中，当所述第一电极和所述第二电极连接到所述AC电压源的相对端子时，所述衬底能够对与液滴致动表面接触的水性液滴施加电润湿力；

将所述第一液滴与水性介质的第二液滴合并以形成第一组合液滴，其中所述第二液滴包含细胞裂解剂；

在所述液滴致动表面上将所述第一组合液滴温育足以裂解所述一个或更多个生物细胞的第一时间段；和

使所述细胞裂解剂失活。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述微流体设备是实施方案1至62中任一项的微流体设备。

10.根据权利要求8所述的方法，其中，V是-Si(OZ)₂W-；W是-O-并连接至表面；且Z是与附着于表面的相邻硅原子相连的键或者是与表面相连的键。

11.根据权利要求8至10中任一项所述的方法，其中，m为15、17或19