[发明专利]用于分离和过滤系统的锚定的液体固定相

说明书

各种实施方案包括系统、方法、架构、机构或设备，所述系统、方法、架构、机构或设备被配置为经由锚定的液体滴或锚定的气体滴的阵列分离流体流内的不同尺寸的颗粒或从流体流中过滤颗粒。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年5月25日提交的美国临时专利申请第62/511,107 号的申请日的权益，该美国临时专利申请的公开内容在此通过引用以其整体并入本文。

本公开内容的领域

本公开内容总体上涉及作为基于流体的膜的锚定的液体阵列 (anchored-liquidarray)，诸如以周期性结构(periodic structure)布置并被用作固定相和/或过滤介质(filter media)的锚定的液体阵列。

背景

确定性横向位移(DLD)系统被设计成通过迫使不同尺寸的颗粒穿过障碍物的周期性晶格来分离这些颗粒。由于实现高分辨率、无标记物分级 (label-free fractionation)的能力，DLD系统已经频繁地被用于分离生物和化学样品，诸如血细胞、癌细胞和来自血细胞的寄生虫。更具体地，DLD障碍物晶格通常包含形成障碍物(柱)的阵列的各种组成的固体材料，该障碍物(柱)的阵列被定位成以一定的施力角(forcing angle)接收颗粒流，所述施力角被选择成实现期望的物质或颗粒分离。流可以通过重力、离心力、电磁场等驱动。虽然有效，但是目前的DLD系统不利地易于堵塞、不可重复使用、不可修改并且通常难以制造。

概述

现有技术中的各种缺陷通过系统、方法、架构、机构或设备来解决，所述系统、方法、架构、机构或设备被配置为经由锚定的液体滴或锚定的气体滴的阵列从流体中分离不同尺寸的颗粒或从流体中过滤颗粒。

在一个实施方案中，颗粒分离/过滤设备被形成为设置在第一表面上的锚定的液体滴或锚定的气体滴的阵列，该第一表面具有用于通过其接收流体流的通道，该阵列通常被形成为经由在第一表面上形成的相应的锚定结构锚定的液体滴或气体滴的行和列并且被配置为用于阻塞流体流的邻近部分，该阵列被定位成以一定的施力角接收流体流，所述施力角被选择成引起流体流内的不同预定尺寸的颗粒的分离。

在其他实施方案中，颗粒分离设备可以包括至少一个气体储器通道 (gasreservoir channel)，该气体储器通道被配置为经由在第一表面上形成的锚定结构向锚定结构的相应部分提供加压气体，该加压气体被配置为对周围的流体施加足够的压力以维持锚定的气体滴的阵列。

附图简述

通过结合附图考虑以下详细描述，可以容易地理解本文的教导，在附图中：

图1描绘了根据各种实施方案的锚定的液体阵列的几个视图；

图2描绘了对于几种材料的作为施力角的函数的交叉概率(probability ofcrossing)(Pc)的图形表示；

图3描绘了对于几种材料的作为施力角的函数的平均偏移角(average migrationangle)的图形表示；

图4描绘了作为施力角的函数的交叉概率的图形表示；

图5描绘了作为施力角的函数的平均偏移角的图形表示；

图6描绘了作为颗粒密度的函数被绘制的颗粒临界偏移的图形表示；

图7描绘了根据各种实施方案的适合用于锚定的液体阵列的几种不同的锚定的流体配置的图形表示；

图8描绘了用于检查单独的锚定的滴/液体桥元件的结构的实验设置的测试部分；

图9描绘了根据各种实施方案的示例性的锚定的流体阵列以及与示例性的锚定的液体阵列相关的操作细节；