[发明专利]用于选择目标分析物的装置、系统和方法

说明书

本公开涉及用于从样本中拣选目标材料的装置和系统。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年3月8日提交的第62/815,903号临时申请的权益。

本说明书中提及的所有出版物和专利申请均通过引用整体并入本文，其程度与每个单独的出版物或专利申请被具体地和单独地指示为通过引用并入一样。

技术领域

本公开总体上涉及目标材料的显微操作，但更具体地涉及拣选和分离目标材料。

背景技术

样本通常包括难以提取和分离以进行分析的感兴趣材料。因此，与悬浮液相关的从业者、研究人员和工作人员不断寻求系统和方法，以更有效和准确地从样本中分离和提取目标材料。

发明内容

在第一方面，提供了一种拣选头。拣选头包括尖端，该尖端包括第一端；第二端，其包括开口；以及孔，其从第一端延伸至开口。拣选头包括活塞，该活塞包括：第一端和第二端，其中第二端被配置为插入孔中；以及密封流体，其被配置为至少部分地填充孔，其中当密封流体处于孔内时，该密封流体包括靠近尖端的第一端的第一侧和靠近开口的第二侧，其中选择该密封流体满足以下给出的条件：

F_DSFF_DBS

其中F_DSF表示使密封流体在孔内移位所需的力；并且其中F_DBS表示使流体或材料在孔的从密封流体的第二侧延伸到开口的外侧的一部分内移位所需的力。在一些实施例中，移位密封流体的力是以下因素中的一个或多个的函数：(1)密封流体的粘度或表面张力中的至少一者；(2)活塞外壁和尖端内壁之间的间隙距离；(3)活塞外壁的摩擦力；(4)尖端内壁的摩擦力；或(5)孔的从密封流体的第一侧延伸到尖端的第二端的一部分的长度。密封流体可以是液体。在一些实施例中，密封流体具有大约0.2-80,000mPa-s的粘度。拣选头可以包括液压流体，该液压流体至少部分地填充孔的在密封流体的第二侧和开口之间的一部分。在一些实施例中，孔的至少一个内部段涂覆有吸引液压流体的物质。活塞的至少一段可以涂覆有排斥密封流体的物质。在一些实施例中，密封流体和液压流体是不同的液体。密封流体和液压流体可以彼此不混溶。在一些实施例中，拣选头在尖端内壁和活塞外壁之间包括一间隙，该间隙具有大约0.01-100μm的空隙。可以进一步选择密封流体以满足由以下给出的条件：

ΔV_{sealing fluid}+ΔV_piston+ΔV_{bore segment}＝0

其中ΔV_{sealing fluid}表示当活塞从第一状态移动到第二状态时密封流体在拣选头的预定部分内的体积变化；其中ΔV_piston表示当活塞从第一状态移动到第二状态时活塞在拣选头的预定部分内的体积变化；并且其中ΔV_{bore segment}表示当活塞从第一状态移动到第二状态时孔段的体积变化，所述孔段包括在拣选头的预定部分内没有被密封流体或活塞占据的孔和开口的任何部分。在一些实施例中，开口具有第一直径，其中活塞具有第二直径，并且其中第二直径与第一直径的比率大于1:1。该比率可以大于1:1且小于2:1。该比率可以至少为1.9:1。该比率可以至少为1.5:1。在一些实施例中，第一直径是250μm。第二直径可以大于250μm。

在另一方面，提供了一种拣选器。拣选器包括拣选头，该拣选头包括尖端，该尖端具有：第一端；第二端，其包括开口；以及孔，其从第一端延伸至开口。拣选器包括：活塞，该活塞包括第一端和第二端，其中第二端被配置为插入孔中；以及密封流体，其被配置为至少部分地填充孔，其中当密封流体处于孔内时，密封流体包括靠近尖端的第一端的第一侧和靠近开口的第二侧，其中选择密封流体以满足由下式给出的条件：

F_DSFF_DBS