[发明专利]一种用于处理和混合液体介质中的磁性颗粒的设备和方法

权利要求书

1.一种在微流体环境中混合磁性颗粒与反应室中的周围介质的方法，所述反应室为微流体网络的一部分，其中至少两个电磁极位于所述反应室的两侧，面向彼此，所述方法包括：

(a)从所述电磁极应用具有随时间变化的极性和强度的磁场序列；变化的所述磁场序列有效地制止和抑制颗粒成块，并有效地将悬浮液中的颗粒作为颗粒雾而维持在相对的动态运动中；

(b)按序列合并来自不同磁极的磁场，以引起所述颗粒雾越过所述反应室的移位，由此，所述颗粒雾实质上占据整个反应室体积。

2.如权利要求1所述的方法，所述方法还包括步骤：按序列合并来自不同磁极的磁场，以分离或限制颗粒，使得所述颗粒占据所述反应室的体积中的子体积。

3.如权利要求1所述的方法，其中在步骤(b)期间，颗粒尺寸和混合颗粒的均匀性是通过分别改变磁场的频率和振幅来控制的。

4.如权利要求1所述的方法，其中所述反应室包括带有发散/收敛部分的至少一个区域，且面向彼此的至少一对电磁极位于所述反应室的两侧，并以与所述反应室的发散/收敛部分共发散/共收敛的方式被几何地布置。

5.如权利要求4所述的方法，其中所述磁极形成四极配置。

6.如权利要求1所述的方法，其中所述颗粒设计成通过流体流选择性地使颗粒与所述反应室中携带的至少一个目标分子或与所述反应室中携带的其他颗粒结合。

7.如权利要求1所述的方法，其中所述颗粒雾实质上准即时地占据整个反应室体积。

8.如权利要求1所述的方法，其中所述颗粒雾实质上在一段时间内占据整个反应室体积。

9.如权利要求1所述的方法，其中随时间变化的所述磁场序列具有大致矩形、正弦曲线、锯齿形、不对称三角形或对称三角形的形式；或所述形式的任何组合。

10.如权利要求9所述的方法，其中所述磁场的振荡频率在每秒0.1到1000周期之间。

11.一种混合磁性颗粒与反应室中的试剂的方法，所述反应室为微流体设备的一部分且含有根据权利要求1所述的悬浮液中的颗粒，所述方法包括以下步骤：

(a)应用第一磁场序列，以分离或限定所述颗粒，使得所述颗粒占据所述反应室的体积中的子体积；

(b)将确定体积的所述试剂注入到所述反应室中；并且应用第二磁场序列，使得所述颗粒均匀地分布并使颗料作为占据整个反应室体积的大部分的颗粒雾来动态地移动；

(c)使所述颗粒雾处于均匀状态，持续确定的时间段，以允许在颗粒表面和注入到所述反应室中的所述试剂之间发生反应，从而形成复合物；以及

(d)重复所述步骤(a)-(c)，直至给定的试剂体积已通过所述反应室。

12.如权利要求11所述的方法，其中在所述步骤(a)期间，颗粒被分离或限制在所述反应室的外边界处。

13.如权利要求11所述的方法，其中在所述步骤(b)期间，注入的试剂体积等于或小于所述反应室体积。

14.如权利要求11所述的方法，所述方法还包括以下步骤：

(e)应用另外的磁场序列，以分离或限制所述反应室的特定区域中的所述复合物；

(f)从所述反应室中排出所述试剂；

(g)将另一种试剂注入到所述反应室中；以及

(h)重复权利要求11中的步骤(a)-(d)，直至给定的试剂体积已通过所述反应室。