[发明专利]微流体颗粒操纵

权利要求书

1.一种用于操纵流体悬浮液中的颗粒的微流体装置，所述装置包括：

(a)基底；

(b)限定在所述基底中的第一通道，所述第一通道具有用于接收所述流体悬浮液的连续流的入口和用于排出所述流体悬浮液的出口；以及

(c)声源，所述声源被配置为生成并传递单个行进的表面声波，所述行进的表面声波横向于在所述通道中的所述流体悬浮液的连续流并且被配置成传播到被限制在所述通道内的悬浮液中，

其中，所述声源是单个叉指换能器(IDT)，并且所述IDT包括多个同心弧，所述多个同心弧具有指向所述通道的锥形端，并且所述锥形端具有在4μm至150μm之间的孔径。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述孔径为56μm。

3.根据权利要求1或2中任一项所述的装置，还包括限定在所述基底中的第二通道，所述第二通道具有用于接收流体的入口和用于排出所述流体的出口，所述第二通道设置在所述第一通道与所述声源中间，

其中，所述第一通道和所述第二通道彼此并排设置，并且所述第一通道和所述第二通道中的流体流动方向处于相同的方向上，所述第一通道和所述第二通道通过设置在所述第一通道与所述第二通道之间的泵送通道以流体连通的方式连接，连接所述第一通道和所述第二通道的所述泵送通道设置在所述第一通道和所述第二通道二者的所述入口与出口中间，并且所述声源邻近所述第二通道设置以生成并传递所述行进的表面声波，使所述流体从所述第二通道通过所述泵送通道横向流动到所述第一通道，所述流体从所述泵送通道到所述第一通道的流动操纵所述第一通道中所述流体悬浮液中的所述颗粒。

4.根据权利要求3所述的装置，其中，所述第一通道和所述第二通道中的每一个均具有120μm的宽度和25μm的高度。

5.根据权利要求4所述的装置，其中，所述第二通道邻近所述声源处的宽度比所述第二通道在所述入口和出口处的宽度窄。

6.根据权利要求5所述的装置，其中，所述第二通道邻近所述声源处的宽度为20μm。

7.根据权利要求3所述的装置，其中，所述泵送通道具有20μm的宽度和170μm的长度。

8.根据权利要求3所述的装置，其中，所述第一通道和所述第二通道中的每一个的所述入口均与泵流体连通。

9.根据权利要求1所述的装置，其中，所述基底是压电基底。

10.根据权利要求9所述的装置，其中，所述压电基底是选自包括下述项的组中的任何压电材料：铌酸锂、钽酸锂和硅酸镧镓。

11.根据权利要求1所述的装置，其中，所述表面声波具有在100MHz至1000MHz之间的平均频率。

12.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一通道包括多个出口通道。

13.根据权利要求1所述的装置，其中，所述颗粒是选自包括下述项的组中的任何颗粒：有机颗粒、无机颗粒、生物细胞和微生物。

14.一种用于操纵流体悬浮液中的颗粒的方法，所述方法包括：

(a)沿着第一通道引入所述流体悬浮液的连续流；以及

(b)使用声源生成高度集中的单个行进的表面声波，所述行进的表面声波横向于在所述第一通道中的所述流体悬浮液的连续流以操纵在所述第一通道中行进的所述颗粒，并且被配置成传播到被限制在所述通道内的悬浮液中，

其中，所述声源是单个叉指换能器(IDT)，并且所述IDT包括多个同心弧，所述多个同心弧具有指向所述通道的锥形端，并且所述锥形端具有在4μm至150μm之间的孔径。

15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述孔径为56μm。