[发明专利]用于聚集颗粒的系统和方法

权利要求书

1.一种聚集颗粒的方法，所述方法包括：

提供所述颗粒在第一悬浮介质中的悬浮液；以及

使所述悬浮液在通道中流动，所述通道具有纵轴和与其垂直的截面且具有至少一种小于100μm的截面尺寸；

其中所述第一悬浮介质具有粘弹性，使得所述悬浮液在所述通道中的流动聚集了所述颗粒在包括所述通道的中心的聚集区域中的浓度，并且其中所述颗粒的浓度在所述通道的中心处最大。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述聚集区域与所述通道的纵轴排列成行。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述截面的第一尺寸小于约100μm而与所述第一尺寸正交的所述截面的第二尺寸比所述第一尺寸足够大，使得悬浮于所述第一悬浮介质中的所述颗粒在所述聚集区域中以基本上单个颗粒层的方式流动。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述截面的第一尺寸和与所述第一尺寸正交的所述截面的第二尺寸具有不大于约100μm的基本上相同的尺寸，使得悬浮于所述第一悬浮介质中的所述颗粒在基本上依次的聚集区域中流动。

5.根据权利要求1所述的方法，其中：

所述悬浮液包括第一尺寸和大于所述第一尺寸的第二尺寸的颗粒；以及

所述粘弹性使得所述悬浮液在所述通道中的流动优先将所述第二尺寸的颗粒向所述聚集区域引导。

6.根据权利要求1所述的方法，其中提供悬浮液还包括：

获得所述颗粒在第二悬浮介质中的悬浮液；以及

添加所述第二悬浮介质与所述第一悬浮介质。

7.根据权利要求1所述的方法，其中提供悬浮液还包括：

提供具有各种粘弹性的多种悬浮介质；

响应所述介质的粘弹性，从所述多种悬浮介质中选择所述第一悬浮介质；以及

将所述颗粒悬浮于所选择的悬浮介质中。

8.根据权利要求7所述的方法，其中选择包括：响应所述颗粒的尺寸来选择。

9.根据权利要求1所述的方法，还包括向所述悬浮液中添加高分子量的聚合物以增加所述第一悬浮介质的弹性。

10.根据权利要求1所述的方法，其中所述颗粒是细胞。

11.根据权利要求1所述的方法，其中提供颗粒在第一悬浮介质中的悬浮液包括用所述第一悬浮介质稀释血液。

12.根据权利要求1所述的方法，其中所述通道具有至少1mm的长度。

13.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一悬浮介质由具有弹性和剪切稀化性质的材料配制，使得所述颗粒在所述聚集区域基本上独立于所述颗粒的流速而浓缩。

14.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一悬浮介质是剪切稀化流体。

15.根据权利要求1所述的方法，其中在所述聚集区域中，约95％的所述颗粒的中心在小于约4μm的层中被聚集。

16.根据权利要求1所述的方法，其中使所述悬浮液流动以造成颗粒以基本上单个颗粒层在所述通道的中心流动的方式发生。

17.根据权利要求1所述的方法，其中使所述悬浮液流动以造成颗粒以基本上多个颗粒层在所述通道的中心流动的方式发生。

18.根据权利要求1所述的方法，其中使所述悬浮液流动以造成至少90％的所述颗粒的中心位于具有小于所述通道的高度的一半的厚度的层中的方式发生。

19.根据权利要求1所述的方法，其中使所述悬浮液流动以造成约95％的所述颗粒的中心在具有约2μm厚度的层中在距离通道入口至少约20mm处浓缩的方式发生。

20.根据权利要求1所述的方法，其中使所述悬浮液流动以造成颗粒被驱动离开通道壁，朝向所述通道的中平面的方式发生。

21.根据权利要求1所述的方法，其中使所述悬浮液流动以造成所述颗粒聚集在所述通道的中心水平平面中的方式发生。

22.根据权利要求9所述的方法，其中所述高分子量的聚合物包括高分子量的聚丙烯酰胺(PAA)。