[发明专利]利用影像操控电场力以筛选生物粒子的装置及其操作方法

说明书

本发明公开一种利用影像操控电场力以筛选生物粒子的装置，包括第一基板、第二基板、流体渠道、一个或者多个感光层以及入口孔洞。第一基板包括第一导电电极，第二基板包括第二导电电极。第二导电电极会相对于第一导电电极被设置。流体渠道是被设置在第一导电电极以及第二导电电极之间。感光层是被共形的被设置在第一导电电极以及第二导电电极中的至少其中一个表面上。入口孔洞被设置在第一导电电极和第一基板之中，其中入口孔洞包括邻近流体渠道的第一开口以及远离于流体渠道的第二开口，而且第一开口的面积会大于第二开口的面积。

技术领域

本揭露涉及筛选生物粒子的技术领域，尤其是涉及利用影像操控电场以从非均质的混合物中筛选出生物粒子的技术领域

背景技术

自过去的数十年以来，针对如何有效诊断、侦测和/或治疗癌症，许多研究机构和企业已经进行了广泛的研究，并揭露了多种的技术手段。此外，亦有众多的研究在探讨如何在体内(in vivo)的环境下标定和杀死癌细胞。然而，由于癌细胞的不确定性和变异性，只有极少数的方法可被实行。

其中一个诊断和侦测癌症的方法，是在体外(in vitro)筛选和分离出与癌症相关的特定细胞，例如是循环肿瘤细胞(CTCs)，这些细胞是癌症在人体内远程转移(metastasis)时被产生。美国专利公开号US 2017/0297036揭露了一种使用光诱发介电泳的微流体装置的方法，其利用此微流体装置以检测和筛选循环肿瘤细胞。微流体装置包括微流体渠道，使得流体可以在微流体渠道在流动。

在筛选过程中，含有细胞的流体会被注射至微流体渠道。之后，当待筛选的细胞抵达一预定区域时，待筛选的细胞会被确认和定位。接着，圆环状的光区会被照射至上述被辨识和定位的待筛选细胞。条状的光区接着会被照设至微流体渠道，并且从微流体渠道的一侧移动至另一侧。在条状光区移动的过程中，藉由条状光区的边缘所产生的不均匀的电场梯度，在微流体渠道中的不需要的细胞会被条状光区扫除。相较之下，在条状光区移动的过程中，由于待筛选的细胞会被环状光区照射，因此待筛选的细胞可以受到保护，而不会被条状光区扫除，因而可以停留在其原本的位置。最后，当所有不需要的细胞都被扫除后，可以进一步通过移动圆环状光区，以将待筛选的细胞移动至收集区，从而完成了单一筛选步骤。上述的筛选步骤可以被重复许多次，直到流体中所有的待筛选细胞都被收集。

对于上述揭露于美国专利公开号US 2017/0297036的筛选过程，虽然其可以筛选特定的细胞，例如循环肿瘤细胞，但其仍有尚待克服的缺陷。举例来说，筛选每一个细胞仍需要相对较长的时间。此外，条状光区仍无法完全扫除所有不需要的细胞，因此造成一些不需要的细胞会伴随着待筛选的细胞一起移动至收集区中，进而影响了筛选的准确度。

此外，由于具有非均质混合物的流体会通过一入口而被注入至微流体渠道，在注射的过程中，流体中的一些细胞难免会被黏着或堵塞于靠近入口处的微流体渠道的内侧面，从而负面影响了筛选过程的准确度。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种利用影像操控电场力以筛选生物粒子的装置及其运作方法，以增加筛选过程的效率以及准确度。

根据一些实施例，利用影像操控电场力以筛选生物粒子的装置包括第一基板、第二基板、流体渠道、一个或者多个感光层以及入口孔洞。第一基板包括第一导电电极，第二基板包括第二导电电极。第二导电电极会相对于第一导电电极被设置。流体渠道是被设置在第一导电电极以及第二导电电极之间。感光层是被共形的被设置在第一导电电极以及第二导电电极中的至少其中一个表面上。入口孔洞被设置在第一导电电极和第一基板之中，其中入口孔洞包括邻近流体渠道的第一开口以及远离于流体渠道的第二开口，而且第一开口的面积会大于第二开口的面积。