[发明专利]一种基于连续流的光诱导介电泳微粒分离方法

说明书

本发明属于微流控芯片领域，公开了一种基于连续流的光诱导介电泳微粒分离方法。其特点在于，通过在光诱导介电泳芯片的不同位置施加光照，改变相应位置的电导率，产生非均匀电场，驱动微流体通道中两种微粒运动，由于两种微粒的半径和介电常数不同，导致其受到的光诱导介电泳力大小不同，基于此，我们分离出不同的粒子，本发明的优势在于：分离效率高；所需采集的微粒样品少；不需要分别对两种微粒进行标记，对分离对象的损伤小；不需要设计复杂的微流体通道，也不需要设计复杂的电极，只要按需对不同位置施加光照即可实现对两种微粒的分离。

技术领域

本发明涉及微流控领域，特别涉及微流体分离领域，主要是一种基于连续流的光诱导介电泳微粒分离方法。

背景技术

微流控芯片以其微型化、便携化、可集成程度高、成本低廉等特点成为研究的热门领域，其所依托的微流控技术已成为应用于机械、生物医学、化学工程、航天航空等多个领域的崭新技术；微流控芯片可应用于生物细胞以及微纳粒子的操控、分离和筛选，尤其是在肿瘤细胞研究、体细胞研究、以及基因组绘制等研究领域具有重要应用；在疾病的诊断和治疗过程中，将目标细胞从其周围的环境中分离出来具有重要意义。

微流控技术中，对微纳粒子和细胞的分离可以分为两类：一类是利用特殊微通道结构及微流体动力学特性进行分离，另一类是利用不同的物理场，对微通道内的物理特性不同的微纳粒子或细胞进行分离；后者对微纳粒子的操控方法主要由流体动力学分离、超声分离、磁场聚集、光镊驱动以及介电泳操纵法等，介电泳操纵方法作为一种非接触式操纵方式，不仅能实现生物粒子的分离、输运、捕捉、分类等多种复杂操纵，而且与其它的微操纵技术相比，介电泳方法易于集成，可以实现单一或大面积操纵。然而，其电极结构的设计与所实现的操纵功能密切相关，欲完成对粒子的复杂操纵，需要设计一系列特殊的电极结构与之匹配。传统介电泳所使用的物理电极存在设计加工周期长、造价高、成型后无法更改等问题，大大限制了介电泳在生物操纵中的应用。

光电子镊(Optoelectronic Tweezers, OET)又称光诱导介电泳（Opticallyinduced Dielectrophoresisi，ODEP）由Pei Yu Chiou小组提出，是一种将光学电极与介电泳方法相结合的新型操纵技术。光电子镊是一种利用光学操纵的工具，通过在光电导层投射光学图案实现对微纳米级物体的操纵，基于介电泳操纵的原理，在实现对物质的无接触无损伤操纵的同时，又拥有传统介电泳操纵所没有的灵活性和实时性，大大增加了的对粒子的可操纵性。通过借鉴光学电极在静电复印领域的应用，首次利用光学电极代替传统的物理电极，从确定操纵功能到电极设计并投入使用，周期极短，避免了复杂的电极制造过程，提高了微粒操纵灵活性并降低了加工成本。由于可以产生动态光虚拟电极，实现对微粒更加复杂的操纵，拓宽了传统介电泳的操纵思路，具有广阔的研究价值和应用前景。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是如何克服现有的两种微粒分离装置需要预置复杂物理电极的局限性，从而提供一种基于连续流的光诱导介电泳微粒分离方法，其至少具有结构简单、低成本、操作灵活和可拓展性强等优点。

（二）技术方案

针对上述技术问题，本发明提供一种基于连续流的光诱导介电泳微粒分离方法，该分离方法包括待分离试剂入口（1）、载流体入口（2）、光导层（4）、微流体通道（3）、微粒一出口（5）、微粒二出口（6）。

其中，所述待分离试剂入口（1）、载流体入口（2）和微流体通道（3）采用聚二甲基硅氧烷或聚甲基丙烯酸甲酯，利用模板热压法或模板浇注法等标准技术制成。

其中，所述待分离试剂入口（1）和载流体入口（2）大小规格相同，等宽且位于同一平面上，同样的，微粒一出口（5）和微粒二出口（6）大小规格相同，等宽且位于同一平面上。