[发明专利]一种基于非接触式介电电泳力操控捕获微颗粒和细胞的微流控装置及方法

权利要求书

1.一种基于非接触式介电电泳力操控捕获微颗粒和细胞的微流控装置，包括：依次连接的进样泵，微量注射器，微流控芯片，以及废液收集器；其特征在于，所述微流控芯片由玻璃基底层和聚二甲基硅氧烷芯片层贴合而成，其中，所述聚二甲基硅氧烷芯片层包括：

样品进样口，与所述样品进样口连接的样品进样通道；

鞘流进样口，自所述鞘流进样口引出，并一分为二形成的两条鞘流进样通道，所述两条鞘流进样通道的末端分别在样品进样通道的两侧与所述样品进样通道汇合，形成一条样品分离通道；

分别独立成封闭环状的、布置于所述样品分离通道两侧的第一、第二液体电极沟道，所述第一液体电极沟道包括：第一电极液进样口与沟道尖端波浪结构，所述第二液体电极沟道包括：第二电极液进样口与沟道尖端平缓结构，其中，所述沟道尖端波浪结构与所述沟道尖端平缓结构分别布置于所述样品分离通道的对置两侧，以向所述样品分离通道施加一个高频高压非均匀电场，所述沟道尖端波浪结构、所述沟道尖端平缓结构分别与所述样品分离通道以固化PDMS相隔，所述沟道尖端波浪结构是一段具有波浪形状的沟道，所述沟道尖端平缓结构是一段具有直线形状的沟道；

自所述样品分离通道的末端引出，并一分为二分别形成的目标产物收集通道和废液收集通道；

以及分别与所述目标产物收集通道和废液收集通道连接的出样口；

所述微流控装置还包括与所述目标产物收集通道连接的多个目标产物储液腔，所述目标产物收集通道与所述目标产物储液腔之间还设有逐级分流结构；

所述微流控装置还包括分别插入第一、第二电极液进样口的电极，与所述电极信号连接的高压放大器，函数发生器以及计算机；

其中，所述样品进样通道以蛇形沟道居中布置，所述鞘流进样通道分别在远离样品进样通道的两侧布置，然后逐步靠近与所述样品进样通道汇合，形成鞘流结构；在汇合前，所述样品进样通道与鞘流进样通道的宽度均逐渐变窄；所述样品进样通道宽200μm，在鞘流结构部分逐渐变窄，最终宽度变成40μm，所述鞘流进样通道宽100μm，在鞘流结构部分逐渐变窄，最终宽度变成30μm；

整个所述微流控芯片的高度统一为40μm；

所述第一液体电极沟道还包括：第一电极液储液区和第一电极液缓冲区，所述第二液体电极沟道还包括：第二电极液储液区和第二电极液缓冲区。

2.一种基于非接触式介电电泳力操控捕获微颗粒和细胞的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）提供一种根据权利要求1所述的基于非接触式介电电泳力操控捕获微颗粒和细胞的微流控装置；

2）将微流控芯片放置于真空锅中抽真空，然后用枪头吸取DEP缓冲液分别注入第一、第二电极液进样口，即通过样品进样口和鞘液进样口，先将DEP缓冲液进行一个进样过程，使得DEP缓冲液充满所有沟道，起到冲洗和浸润作用，方便后续样品进样，再同时将鞘流液、样品同时导入所述微流控芯片，调节进样泵，使所述鞘流液、样品导入所述微流控芯片的流速为10mL/h-30mL/h，待所述微流控芯片中稳定的鞘流液形成后，即可打开外部电路开关进行微颗粒或细胞的操控捕获；以及

3）在显微镜下实时观测电场中微颗粒和细胞的运动情况，分析针对不同微颗粒或细胞的最优物理参数。