[实用新型]一种基于连续流的光诱导介电泳微粒分离装置

说明书

本实用新型属于微流控芯片领域，具体公开了一种基于连续流的光诱导介电泳微粒分离装置，包括两个入口，两个出口，微流体通道，两个缓冲室和光诱导介电泳芯片。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。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，本实用新型的优势在于：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

本实用新型涉及微流控领域，特别涉及微流体分离领域，主要是一种具有新型结构的基于连续流的光诱导介电泳微粒分离装置。

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

本实用新型目的在于提供一种具有新型结构的基于光诱导介电泳微粒分离装置，与传统的采用介电泳技术分离的装置相比，不用设计复杂的电极结构，进一步降低了对微粒的损伤，提高了微粒一和微粒二的分离效率。

本实用新型的技术方案是：一种基于连续流的光诱导介电泳微粒分离装置，包括待分离试剂入口、载流体入口、两个缓冲室、微流体通道、光诱导介电泳芯片、微粒一出口、微粒二出口；待分离试剂从待分离试剂入口注入，载流体（氯化钾溶液）从载流体入口注入，待分离试剂与载流体交汇后依次流经第一缓冲室，微流体通道、第二缓冲室；分离出的微粒一从微粒一出口流出，微粒二从微粒二出口流出。