[发明专利]微流体系统及其操作方法

说明书

本发明提供一种微流体系统，涉及微流体控制领域，该微流体系统包括：容器、超声波发射组件和声子晶体板。容器用于盛放含有微粒的溶液。超声波发射组件用于向声子晶体板发射超声波，超声波的频率与声子晶体板的共振频率相同。声子晶体板位于溶液中，用于在超声波的激励下，在声子晶体板的表面产生局域声场，并诱发声微流涡旋，对微粒产生声流剪切力。声子晶体板的内部设置有空腔，各空腔在声子晶体板中周期性排列，且各空腔中均容纳有气体。本发明还提供一种操作方法，将该操作方法应用于该微流体系统可以解决现有微流体系统产生的声流剪切力小的问题。

技术领域

本发明涉及微流体控制领域，尤其涉及一种微流体系统及其操作方法。

背景技术

安全高效的药物递送技术是药物研发、癌症研究、多功能干细胞诱导和组织工程等领域的核心技术，与病毒介导的生物学递送技术、化学递送技术、微注射法、电致穿孔法、激光法等递送技术相比，超声给药技术因具有安全简单、非接触、无创、低廉、普遍适用性等优点而受到了广泛的关注。

现有的超声给药系统一般通过超声波发生器产生超声波，并通过带凸台的声子晶体板诱发声微流涡旋，产生声流剪切力，实现对细胞的声致穿孔效应，增强细胞膜的通透性，这种系统普遍存在产生的声流剪切力小等问题。

发明内容

本发明提供一种微流体系统和一种操作方法，将该方法应用于该微流体系统中，可以解决现有微流体系统的声流剪切力小的问题。

本发明实施例一方面提供一种微流体系统，包括：容器、超声波发射组件和声子晶体板；

所述容器用于盛放含有微粒的溶液；

所述超声波发射组件用于向所述声子晶体板发射超声波，所述超声波的频率与所述声子晶体板的共振频率相同；

所述声子晶体板位于所述溶液中，用于在所述超声波的激励下，在所述声子晶体板的表面产生局域声场，并诱发声微流涡旋，对所述微粒产生声流剪切力；

所述声子晶体板的内部设置有空腔，各所述空腔在所述声子晶体板中周期性排列，且各所述空腔中均容纳有气体。

本发明还提供一种操作方法，该操作方法用于操作一种微流体系统，该微流体系统包括容器、超声波发射组件和声子晶体板，所述操作方法包括：

确定声子晶体板的共振频率；

将所述声子晶体板放入容器中；

将含有微粒的溶液注入所述容器中；

控制超声波发射组件发射超声波，所述超声波的频率与所述共振频率相同，以使所述声子晶体板的表面在所述超声波的激励下产生局域声场，并诱发声微流涡旋，对所述微粒产生声流剪切力。

在上述实施例中，由于声子晶体板中的各空腔中均容纳的介质为气体，故相较于现有的通过带凸台的声子晶体板诱发声微流涡旋的微流体系统，在声子晶体板的表面产生的局域声场的场强更大，诱发声微流涡旋的强度更大，对微粒产生的声流剪切力更大。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明第一实施例提供的微流体系统的剖视图；

图2为本发明第二实施例提供的微流体系统中的声子晶体板的剖视图；

图3为图2中的声子晶体板的A-A截面图；

图4为本发明第二实施例提供的微流体系统中的第二板的剖视图；

图5为本发明第二实施例提供的微流体系统中的第二板的俯视图；