[发明专利]用于流体动力流动聚焦的方法、装置和系统

权利要求书

1.用于在用于分析和/或分选样本流体中的微观对象的系统中对层流和平面样本流体流动进行流体动力聚焦的方法，其中所述系统包括用于对所述微观对象进行光学检查的光学物镜，所述方法包括：

-在样本流体的层流中输送微观对象；

-提供第一鞘流体的至少第一层流和平面流和第二鞘流体的第二层流和平面流；

-通过使所述第一和第二鞘流中的每一个在所述样本流体流的两个相对的平面流动表面处与所述样本流体的流动进行平面接触，在所述系统的光学检查区域处流体动力学地聚焦所述样本流体的流动；

-控制所述样本流体的流动和所述鞘流体的第一流动和第二流动，使得所述样本流体和所述第一和第二鞘流体在所述系统的检查区域处沿共同的流动方向流动；

-以这样的方式控制聚焦所述样本流体的流动的所述步骤：使所述样本流体中的所有微观对象在所述系统的检查区域处在单个平面中沿所述流动方向被传送；

-通过所述光学物镜光学检查所述流体中的微观对象中的至少一个。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述光学物镜限定焦深并且被布置成在垂直于所述共同的流动方向的观察方向上在所述检查区处提供在所述样本流体上的视图，并且其中所述样本流体的平面流具有在所述观察方向上的、小于或等于光学物镜的焦深的高度。

3.如权利要求1或2所述的方法，其中所述第一和第二鞘流体的流动形成了到所述检查区的平面入口，当在每个相应的平面入口的平面中看时，每个所述平面入口在垂直于共同的流动方向的方向上宽于检查区的宽度。

4.如任一前述权利要求所述的方法，其中所述样本流体和所述第一和第二鞘流体在所述检查区处沿所述共同的流动方向以共同的流速传送。

5.如任一前述权利要求所述的方法，其中样本流体流和第一和第二鞘流体流的相应流速由所述流中施加的压力梯度控制。

6.如任一前述权利要求所述的方法，其中所述流由至少三个平面且相互平行的衬底元件三维地引导，提供：

-用于所述检查区上游的所述流的相应入口，包括由鞘流体形成的所述平面入口，

-检查下游的至少一个废物出口，以及-

-用于检查区下游的选定流的至少一个另外的出口。

7.如权利要求6所述的方法，包括将鞘流体和样本流体的流的组合流分成选定流和检查区下游的废物流的步骤。

8.如权利要求6和7所述的方法，其中，随着所述组合流流过平行于所述衬底元件并与所述共同的流动方向成法向延伸的流动分离边缘，执行分离所述组合流的步骤。

9.用于选择包括在层流和平面样本流体流中的微观对象的方法，所述方法包括：

-通过根据权利要求1-8中任一项所述的方法对所述样本流体流进行流体动力学聚焦；

-在所述光学检查区对所述样本流体中的微观对象进行显微镜检查和分析；

-基于所述显微分析在所述样本流体中选择至少一个微观对象；

-通过光或电磁束将所述至少一个选定的微观对象从样本流体流中喷出；

-随后将鞘流体和样本流体的流的组合流分成；

-包括所述至少一个所选微观对象的选定流，以及

-废物流。

10.用于对样本流体中的微观对象进行分析和/或分选的光学分析的流体动力流动聚焦装置，所述系统包括：

-光学检查区，用于光学检查样本流体流中的微观对象；

-在光学检查区的光学物镜；

-用于控制样本流体的层流和平面流的样本流控制器；

-鞘流控制器，用于控制第一鞘流体的层流和平面流以及第二鞘流体的层流和平面流；

-流动结构，其被构造成流体动力地使所述第一和第二鞘流中的每一个与所述样本流体流的两个相对的平面流表面处的样本流体的流平面接触，以便将所述样本流体的流动聚焦在所述光学检查区；

其中所述流动结构的形状和尺寸使得所述样本流体中的微观对象在系统使用期间在系统的检查区域处在单个平面中传送。

11.如权利要求10所述的流体动力流动聚焦装置，其中用于所述流的流动通道的至少一个维度在检查区的整个长度上是恒定的，所述至少一个维度横向于所述流的流动方向并且在光学物镜的观察方向上延伸。