[发明专利]用于流体样品的表面声波处理的流体学设备和流体学基板

说明书

发明背景

技术领域

本发明涉及流体学设备(fluidics apparatus)和用于流体学设备的基板，以及这样的设备和基板的用途。特别地但并非唯一地，有用的是微流体领域中的流体样品处理。本发明可特别地但不唯一地应用于处理液体液滴，例如用于生物学、生物化学、医药、兽医和化学试验、分析、诊断，以及试剂和化学品的合成和生产。

本发明还涉及使细胞溶胞的方法和流体学设备用于使流体样品中的细胞溶胞的用途。

背景技术

微流体学装置已熟知用于处理和分析小体积的流体。例如，WO2005/100953披露了测量流体粘度的系统。使用热泵使流体沿微流体通道移动。

微流体液体处理的可替换方法包括使用表面声波装置，如描述于US2007/0140041。在该文献中，披露了两种微流体流在歧管混合的问题，因为在微流体尺寸，一些液体经层流流动，而缺乏湍流使得混合变得困难。因此，US 2007/0140041试图使用表面声波(SAW)改善两种流体流在微流体歧管之间的混合。定位SAW换能器以接触歧管从而促进流体流在歧管接合处的混合。

表面声波(SAW，最常见的是瑞利波)是可以被促使沿材料的表面传播的声波。表面声波可以通过在压电材料的表面将适宜的电信号施用于电极配置在压电材料的表面便利地形成。适宜的电极配置利用叉指电极，其中第一电极具有在指状物之间具有规则间距的平行电极指状物的排列。具有类似形状的相应第二电极具有突起进入第一电极的指状物之间的间隙的指状物。电极配置和压电材料的组合形成换能器。

已知SAW换能器特别用于通信设备例如移动电话中的滤频器。在这样的滤频器中，存在输入换能器和输出换能器。将输入信号施用于输入换能器，形成一系列传播至输出换能器的SAW。在输出换能器，将SAW转化回电信号。例如，Dogheche等人[E.Dogheche，V.Sadaune，X.Lansiaux，D.Remiens，and T.Gryba″Thick LiNbO₃ layers on diamond-coated silicon for surface acoustic wave filters″Applied Physics Letters Vol.81，No.7(12 August 2002)p.1329]公开了SAW滤波器的压电膜的制造方法。通常，这样的滤波器适宜已知的压电基板例如石英、LiTaO₃或LiNbO₃形成。但是，通过光蚀刻法在这样的基板表面上形成适宜的叉指电极图案同时提供可在至多合适的通信频率操作的滤波器是困难的。因此，Dogheche等人在涂金刚石的硅上形成厚(约1μm厚)压电LiNbO₃层，并例证了SAW在293MHz滤波时的操作。