[发明专利]利用超高频声波控制溶液中的微粒移动的方法及设备

权利要求书

1.一种控制溶液中目标柔性颗粒如细胞微囊泡或核酸和蛋白质等生物大分子颗粒的移动的方法，包括：

(1)使含有柔性颗粒如细胞微囊泡或核酸和蛋白质等生物大分子颗粒的溶液流经一个微流控设备，所述设备包括；

流体通道，其具有入口和流出通道；

一个或多个超高频体声波谐振器，其设置于所述流体通道的一个壁上，所述超高频体声波谐振器可在所述流体通道产生传向所述流体通道的对侧的壁的频率为约0.5-50GHz的体声波；

(2)所述超高频谐振器发射传向所述流体通道的对侧的壁的体声波，在溶液中产生由超高频谐振器的体声波产生区域的边界限定(define)的涡旋通道；

(3)通过调节超高频体声波谐振器的体声波作用区域的形状和位置，使得溶液中的柔性颗粒进入涡旋通道和顺着涡旋通道移动，并在设定的位置离开涡旋通道，该位置称为释放点。

2.权利要求1的方法，其中还包括通过调节体声波的功率和/或通过调节所述溶液流经体声波区域的速度，来调节进入涡旋通道的柔性颗粒。

3.权利要求1的方法，其中对应所述释放点的体声波作用区域存在转折或曲率变化。

4.权利要求1-3中任一项的方法，其中所述超高频谐振器的体声波产生区域的边界线条设置为适于目标柔性颗粒保持在涡旋通道中顺着涡旋通道移动至释放点，例如通过减少体声波产生区域的边界线条中出现转折或曲率变化。

5.权利要求1的方法，其中所述微流控设备的流体通道的高度为约20-200μm，优选为约25-100μm，更优选为约30-80μm，例如为约40-60μm。

6.权利要求1的方法，其中将所述流体通道分为不同区域，在不同区域设置分离不同柔性颗粒的超高频谐振器，例如所述分离不同柔性颗粒的超高频谐振器可具有不同形状的声波产生区域，或者施加不同功率的体声波，或者具有不同的流速，或其组合。

7.权利要求1的方法，其中所述微流控设备的流体通道具有所述被控制移动的柔性颗粒的流出通道，即颗粒流出通道；优选的，所述流体通道还具有其它流出通道，例如为除去或含有较少所述被控制移动的细胞或囊泡的溶液的流出通道，即溶液流出通道，

优选的，其中所述颗粒流出通道和溶液流出通道的开口的宽度比例为约1:1-1:20，优选为约1:2-1:15，例如为约1:4-1:10。

8.一种控制溶液中目标柔性颗粒如细胞微囊泡或核酸和蛋白质等生物大分子颗粒的移动的微流控设备，包括：

流体通道，其具有入口和出口；

一个或多个超高频体声波谐振器，其设置于所述流体通道的一个壁上，所述超高频体声波谐振器可在所述流体通道产生传向所述流体通道的对侧的壁的频率为约0.5-50GHz的体声波；

功率调节装置，其调节所述超高频谐振器产生的体声波的功率；

流速调节装置，其调节所述溶液流经体声波区域的速度，

所述超高频谐振器可发射传向所述流体通道的对侧的壁的体声波，在溶液中产生由超高频谐振器的体声波产生区域的边界限定的涡旋通道，溶液中的细胞或囊泡进入涡旋通道和顺着涡旋通道移动，并在设定的位置离开涡旋通道，该位置称为释放点。

9.权利要求8的微流控设备，其中对应所述释放点的体声波作用区域存在转折或曲率变化。

10.权利要求8的微流控设备，其中所述超高频谐振器的体声波产生区域的边界线条设置为适于柔性颗粒保持在涡旋通道中顺着涡旋通道移动至释放点，例如通过减少体声波产生区域的边界线条中出现转折或曲率变化。