[发明专利]用于分离颗粒簇的微流体方法和系统

权利要求书

1.一种微流体装置，其包含：

基底，其限定入口和出口；和

结构组，其在所述入口和所述出口之间在所述基底上排列以形成多个颗粒簇捕捉区，

其中每个颗粒簇捕捉区包含排列成限定输入流动路径的结构亚组，所述输入流动路径通过所述颗粒簇捕捉区中的结构之一的分开障碍而分成两个输出流动路径，且

其中每个颗粒簇捕捉区的所述结构亚组进一步排列为使得

每个输出流动路径具有足够大的横截面，从而容许第一类的单一颗粒的通过，并且禁止所述第一类的两个或更多个颗粒的簇通过；且

随着所述簇沿着输入流动路径行进，颗粒簇到达分开障碍，并且由于亚组结构产生的摩擦力和剪切流力的平衡而被俘获。

2.权利要求1的微流体装置，其中所述结构排列成两行或更多行，其中每行中的所述结构与相邻行中的所述结构是侧向偏移的，以形成所述多个颗粒簇捕捉区。

3.权利要求2的微流体装置，其中结构的亚组包括排列成两行的三个三棱柱结构，其中第一和第二三棱柱结构在第一行中排列，所述第一三棱柱结构的一个角与所述第二三棱柱结构的一个角相邻排列以限定它们之间的输入流动路径，并且第三三棱柱结构在与所述第一行中的所述第一和第二三棱柱结构偏移的第二行中排列，从而所述第三三棱柱结构的锐利边缘(sharp edge)在位于所述第一行中的所述第一和第二三棱柱结构的相邻角之间排列，其中所述分开障碍是所述第三三棱柱结构的锐利边缘。

4.权利要求3的微流体装置，其中所述第一类的颗粒是细胞，并且所述第三三棱柱结构的所述锐利边缘在所述第一和第二三棱柱结构的相邻角之间大致居中，并且所述第一和第二三棱柱结构的相邻角中每个与所述第三三棱柱结构的所述锐利边缘之间的距离是至少10微米。

5.权利要求1的微流体装置，其中所述分开障碍具有小于约10微米的角半径。

6.权利要求1的微流体装置，其中形成所述分开障碍的结构的壁以小于或等于90度的角度相遇。

7.权利要求1的微流体装置，其中所有所述结构具有相同的横截面形状。

8.权利要求1的微流体装置，其中所述结构组中的结构包含两种或更多种不同横截面形状。

9.权利要求1的微流体装置，其中一个或多个所述结构具有选自下组的横截面形状：三角形、菱形或圆形。

10.权利要求1的微流体装置，其中每个结构具有至少10微米的高度。

11.权利要求1的微流体装置，其进一步包含与所述基底偶联的冷却装置，其中所述冷却装置配置为将所述微流体装置冷却至约0和15摄氏度之间的温度。

12.权利要求1的微流体装置，其中所述颗粒簇中的颗粒包含细胞或与细胞结合的珠。

13.权利要求1所述的微流体装置，其中所述分开障碍具有与颗粒簇捕捉区内的两个其他结构不同的形状。

14.权利要求1所述的微流体装置，其中所述颗粒簇捕获区中的结构具有相同的形状和不同的尺寸。

15.一种使用微流体装置从流体样品分离颗粒簇的方法，所述方法包括：

沿着第一方向使所述流体样品流过微流体装置中的多个颗粒簇捕捉区，其中每个颗粒簇捕捉区包含排列成限定输入流动路径的多个结构，所述输入流动路径通过所述颗粒簇捕捉区中的结构之一的分开障碍而分成两个输出流动路径；

由于所述结构产生的摩擦力和剪切流力的平衡，容许来自所述流体样品的颗粒簇在所述颗粒簇捕捉区之一中的所述分开障碍处被俘获。

16.权利要求15的方法，其中所述颗粒簇包含细胞簇。