[发明专利]一种微生物浓缩与提纯装置及基于其的微生物浓缩与提纯方法

权利要求书

1.一种微生物浓缩与提纯装置，其特征在于：包括声流体器件(1)和设于所述声流体器件(1)上的超声波发生单元(15)；所述声流体器件(1)设有微流控腔(11)、进样口(12)和出样口(13)，所述出样口(13)至少包括上下设置的第一出样口和第二出样口，所述进样口(12)和所述出样口(13)连通所述微流控腔(11)；所述超声波发生单元(15)位于所述进样口(12)和所述出样口(13)之间且设于所述微流控腔(11)上侧或下侧以向上产生超声波，所述超声波为驻波，所述驻波产生的声波辐射力使流经所述微流控腔(11)的微生物样本形成分层的微生物流，不同层的微生物流分别沿不同的所述出样口(13)流出。

2.根据权利要求1所述的微生物浓缩与提纯装置，其特征在于：所述超声波器件(15)为压电陶瓷。

3.根据权利要求2所述的微生物浓缩与提纯装置，其特征在于：所述微流控腔(11)的上侧和下侧为两片平行设置的玻璃片(111)。

4.根据权利要求3所述的微生物浓缩与提纯装置，其特征在于：所述玻璃片(111)的面积不小于10cm²。

5.根据权利要求4所述的微生物浓缩与提纯装置，其特征在于：两片所述的玻璃片(111)之间的距离为40-250微米。

6.根据权利要求5所述的微生物浓缩与提纯装置，其特征在于：所述驻波的波长是两片所述玻璃片(111)之间距离的两倍。

7.一种基于权利要求1～6任意一项所述装置的微生物浓缩与提纯方法，其特征在于，具体步骤包括：

(a)将微生物流体样本引入所述进样口(12)；

(b)启动所述超声波器件(15)产生超声波，所述超声波为驻波；

(c)在所述微生物流体样本流经所述微流控腔(11)时，所述驻波的声波辐射力对不同的微生物形成不同的推力，以使不同的微生物在所述微流控腔(11)内不同的高度空间形成分层的微生物流；

(d)不同层的微生物流分别从不同层的所述出样口(13)流出。

8.根据权利要求7所述的微生物浓缩与提纯方法，其特征在于：所述声波辐射力的计算公式如下：

F_rad＝1/2(πΦka³E_ac)，

上式中，π为圆周率，Φ为声学对比因子，k为波向量，a为微生物直径，E_ac为声波能力密度。

9.根据权利要求7所述的微生物浓缩与提纯方法，其特征在于：所述微生物流体样本在所述声流体器件(1)中的流速不小于100ml/min。

10.根据权利要求7所述的微生物浓缩与提纯方法，其特征在于：所述声流体器件(1)设有多个，多个所述声流体器件(1)之间相互连接，且相邻的两个所述声流体器件(1)中，在后的所述声流体器件(1)的所述进样口(12)连接在前的所述声流体器件(1)的出样口(13)。