[发明专利]一种基于多针阵列振动激励流体的微目标筛选装置

权利要求书

1.一种基于多针阵列振动激励流体的微目标筛选装置，其特征在于，包括三自由度操作平台(1)、手动位移台(2)、金属阵列板(3)、电子显微镜(7)、载玻片(8)、处理单元以及三个以上的振动单元，其中，振动单元包括金属连接件(4)、振动发生器(5)以及玻璃针(6)；

所述金属阵列板(3)固定在手动位移台(2)上；所述振动发生器(5)的一端通过金属连接件(4)固接在金属阵列板(3)上，另一端用于安装玻璃针(6)，同时，所有玻璃针(6)的针尖末端位于同一平面，且均处于载玻片(8)上的液态环境中；

所述手动位移台(2)固定在三自由度操作平台(1)上，其中，三自由度操作平台(1)用于调节手动位移台(2)的位置；

所述振动发生器(5)用于在外部输入的正弦电压信号控制下产生振动，使玻璃针(6)的针尖振动轨迹为圆形；对于各玻璃针(6)的针尖所围成的区域，将任意两个相邻针尖之间的通道作为进入或离开所述区域的入口槽或出口槽；

所述玻璃针(6)用于通过自身振动使液态环境中形成涡流，从而带动位于液态环境中的微目标(12)进行移动，其中，微目标(12)的移动方向与其所处位置上各涡流场的流速矢量和的方向相同；微目标(12)未发生移动前，通过三自由度操作平台(1)调节各玻璃针(6)与微目标(12)之间的相对位置，使得微目标(12)位于各玻璃针(6)所围成的区域外，并位于入口槽周围；

所述电子显微镜(7)用于获取液态环境中的流场图像；

所述处理单元用于根据至少连续的五帧流场图像获取微目标(12)移动速度的大小和方向，然后根据微目标(12)移动速度的大小和方向调节所述正弦电压信号，使得微目标(12)按照预设速度大小沿预定轨迹移动，实现微目标(12)的筛选。

2.如权利要求1所述的一种基于多针阵列振动激励流体的微目标筛选装置，其特征在于，所述振动发生器(5)包括金属杆(9)与压电致动器(10)；

所述金属杆(9)和玻璃针(6)分别连接在压电致动器(10)的两端，同时，金属杆(9)的另一端通过金属连接件(4)固接在金属阵列板(3)上；所述压电致动器(10)用于在外部输入的正弦电压信号控制下产生振动。

3.如权利要求2所述的一种基于多针阵列振动激励流体的微目标筛选装置，其特征在于，所述振动发生器(5)还包括玻璃针连接件(11)，所述玻璃针(6)通过玻璃针连接件(11)与压电致动器(10)连接。

4.如权利要求2所述的一种基于多针阵列振动激励流体的微目标筛选装置，其特征在于，所述金属杆(9)和玻璃针(6)分别垂直连接在压电致动器(10)的两端。

5.如权利要求1所述的一种基于多针阵列振动激励流体的微目标筛选装置，其特征在于，振动单元的数量为三，且三个玻璃针的针尖所在位置形成一个等边三角形，同时，将三个玻璃针分别记为第一玻璃针、第二玻璃针以及第三玻璃针；

假设微目标(12)位于第一玻璃针和第二玻璃针的针尖之间，且所述预定轨迹为第一玻璃针与第三玻璃针的针尖之间形成的通道，则所述处理单元调节输入三个振动发生器的正弦电压信号的相位，使得第一振动单元形成的涡流方向为顺时针，第二振动单元形成的涡流方向为逆时针，第三振动单元的涡流方向为逆时针。

6.如权利要求1所述的一种基于多针阵列振动激励流体的微目标筛选装置，其特征在于，振动单元的数量为三，且三个玻璃针的针尖所在位置形成一个等边三角形，同时，将三个玻璃针分别记为第一玻璃针、第二玻璃针以及第三玻璃针；

假设微目标(12)位于第一玻璃针和第二玻璃针的针尖之间，且所述预定轨迹为第二玻璃针与第三玻璃针的针尖之间形成的通道，则所述处理单元调节输入三个振动发生器的正弦电压信号的相位，使得第一振动单元形成的涡流方向为顺时针，第二振动单元形成的涡流方向为逆时针，第三振动单元的涡流方向为顺时针。