[发明专利]使用高梯度磁场对粒子进行分类

说明书

本发明描述微流体设备，其含有一个或多个磁体，每个磁体可操作地发射磁场；和邻近于所述一个或多个磁体的可磁化层，其中所述可磁化层配置为在至少一个所述磁体的磁场中诱导梯度。例如，在离所述可磁化层的表面至少20μm的位置处，所述梯度可为至少10³T/m。所述可磁化层包括第一高导磁性材料和邻近所述高导磁性材料布置的低导磁性材料。所述设备也含有布置在所述可磁化层的表面上的微流体通道，其中所述微流体通道的中心纵轴以与在所述高导磁性材料和所述低导磁性材料之间的界面成一定角度布置，或者偏离该界面在侧面布置。

技术领域

本发明涉及使用高梯度磁场对粒子进行分类。

背景技术

磁性细胞分离是一项使用磁场来分离流体样品中的细胞的技术。通常，使用结合至细胞表面的抗体将磁性粒子选择性地附接至一种或多种期望的细胞。然后可以使用外加磁场来限制或者偏转具有所附接的磁性粒子的细胞，从而将磁性标记的细胞与流体样品中的其它分析物分离。

发明内容

总地来说，本发明的一个方面能够体现为微流体设备，所述微流体设备使用高磁场梯度用于对在该设备的微流体通道内流动的粒子进行分类。该装置能够包括一个或多个磁体和具有高导磁性区域的层，该高导磁性区域包围低导磁性区域。所述高导磁性区域提供从所述一个或多个磁体发出的磁通线的优选路径，从而使得在所述低导磁性区域之上延伸的磁场线形成具有高场梯度的边缘磁通场。所述高磁场梯度，其在离通道底面至少20μm距离处为至少约10³T/m，然后能够被用于在磁性粒子上建立磁力，所述磁性粒子在相邻的微流体通道内流动以便分类。

根据本发明的总的方面1，提供一种微流体设备，其包括一个或多个磁体，每个磁体可操作地发射磁场；邻近于所述一个或多个磁体的可磁化层，其中所述可磁化层配置为在至少一个所述磁体的磁场中诱导梯度，在离所述可磁化层的表面至少20μm的位置处，所述梯度为至少10³T/m，和其中所述可磁化层包括第一高导磁性材料，和邻近所述高导磁性材料布置的低导磁性材料；和布置在所述可磁化层的表面上的微流体通道，其中所述微流体通道的中心纵轴以与在所述高导磁性材料和所述低导磁性材料之间的界面成一定角度布置，或者偏离该界面在侧面布置。

前述和其它实施方式能够各自任选地以单独的方式或者组合的方式含有一个或多个以下特征。例如，在根据第1方面的第2方面中，所述高导磁性材料和所述低导磁性材料是细长的。在第3方面中，根据第2至3方面中的任一方面，所述设备还包括第二高导磁性材料，其以离所述第一高导磁性材料一定的距离布置从而在它们之间形成间隙(例如，均匀间隙)，其中所述间隙用低导磁性材料填充。在第4方面中，根据第3方面，在所述间隙中的低导磁性材料与所述可磁化层其余部分中的低导磁性材料相同。

在第5方面中，根据第1-4方面中的任一方面，所述梯度在离所述可磁化层的表面至少20μm的位置处，能够为至少10⁴T/m，例如，在离所述可磁化层的表面至少50μm的位置处，为至少10⁴T/m。

在第6方面中，根据第1-5方面中的任一方面，所述高导磁性材料的厚度为大于或等于约10μm，例如，大于或等于约100μm，或大于或等于约1mm。

在第7方面中，根据第1-6方面中的任一方面，所述高导磁性材料的饱和磁通密度为大于1T，例如，大于1.5T。在第8方面中，根据第1-6方面中的任一方面，所述饱和磁通密度能够为约1.8T。

在第9方面中，根据第1-8方面中的任一方面，所述微流体设备包括在所述一个或多个磁体和所述可磁化层之间的低导磁性分隔层。

在第10方面中，根据第3-9方面中的任一方面，所述间隙的厚度为等于或小于第一和第二高导磁性材料中每一个的厚度。