[发明专利]分离并离析细胞、囊泡、纳米颗粒和生物标记的离体多维系统

权利要求书

1.交流动电装置，用于在装置的介电电泳高场区域内从高导电样本中分离纳米级分析物，该装置包括：

(a)外壳；

(b)在外壳内的多个交流电极，其构造使得选择性提供能量以建立介电电泳高场区域和介电电泳低场区域，其中交流动电效应提供在装置的介电电泳高场区域内的高导电样本中纳米级分析物从大的实体的分离；和

(c)装置的介电电泳高场区域内的分离的纳米级分析物。

2.权利要求1的交流动电装置，其中所述高导电样本是高导电生物样本。

3.权利要求2的交流动电装置，其中所述高导电生物样本是血液、尿液、唾液、全血、血浆或血清。

4.权利要求1的交流动电装置，其中所述纳米级分析物是(1)具有5-500nm尺寸的颗粒；(2)包含(i)高分子量DNA，(ii)RNA，(iii)蛋白质和/或(iv)细胞膜；或(3)两者。

5.权利要求1的交流动电装置，进一步包括大的实体，其中在装置中纳米级分析物从大的实体分离，所述大的实体存在于介电电泳的低场区域。

6.权利要求1的交流动电装置，其中所述电极足够坚固，其在高导电条件下发生的增加的电化学情况中能保持效率30秒。

7.交流动电装置，用于从装置的介电电泳高场区域内从血液中分离纳米级分析物，所述装置包括：

(a)外壳；

(b)在外壳内的多个交流电极，其构造使得选择性提供能量以建立介电电泳高场区域和介电电泳低场区域，其中交流动电效应提供在装置的介电电泳高场区域内的血液中纳米级分析物从大的实体的分离；和

(c)装置的介电电泳高场区域内的分离的纳米级分析物。

8.从高导电样本内大的实体中分离纳米级分析物的方法，所述方法包括：

(a)向高导电样本施加包括多个交流电电极的交流动电装置；

(b)通过交流电，选择性提供能量到电极，并建立介电电泳高场区域和介电电泳低场区域，从而通过交流动电效应提供纳米级分析物从大的实体的分离，所述大的实体存在于介电电泳高场区域；和

(c)任选选择性提供能量到所述电极，以建立直流电泳场，从而通过直流动电效应使用直流电泳分离纳米级分析物，

9.权利要求8的方法，其中(1)所述交流电具有少于20kHz的频率；或(2)所述交流电具有10-50kHz的频率。

10.权利要求8的方法，其中所述纳米级分析物是：(1)具有5-500nm尺寸的颗粒；(2)包含(i)高分子量DNA，(ii)RNA，(iii)蛋白质和/或(iv)细胞膜；或(3)两者。

11.权利要求8的方法，其中所述大的实体包括细胞和微米尺寸颗粒。

12.权利要求8的方法，其中所述高导电样本是全血、血清或血浆。

13.权利要求1的装置，其中所述高导电样本具有>100mS/m的导电率。

14.权利要求8的方法，其中所述高导电样本具有>100mS/m的导电率。

15.分离生物材料的系统，该系统包括：

两个或更多个分离电极腔室结构，其中各自具有电极，所述电极腔室结构的组被具有孔隙(出孔、孔穴)的内部腔室结构隔开，所述孔隙允许电场从外部电极腔室穿过内部腔室，在其内接收生物材料的内部腔室的入口，从内部腔室中接收生物材料的分离组分的至少一个分析物出口，和接收生物材料其余组分的另一出口；

给电极选择性供应能量和引发生物材料的分离而构造的控制器，以及用以监控分离过程并分析分离的生物组分的相关检测系统。