[发明专利]基于级联式微型热源的颗粒分选芯片及其颗粒分选方法

权利要求书

1.一种基于级联式微型热源的颗粒分选芯片，其特征在于，所述颗粒分选芯片包括：

芯片基底(10)；

微流通道(20)，设置于所述芯片基底(10)中，用于容纳含有至少两种不同尺寸颗粒的混合液；

级联式微型热源(30)，包括光信号输入端(31)和分选段(32)，所述光信号输入端(31)用于接入预定功率的光信号，所述分选段包括至少两段级联的微型热源，所述微型热源设置于所述微流通道(20)中的气液交界面，以驱动混合液按照预定模式流动，以将混合液中不同尺寸的颗粒分离；每段所述微型热源包括光波导和包覆于所述光波导的外表面的光热材料。

2.根据权利要求1所述的基于级联式微型热源的颗粒分选芯片，其特征在于，所述光热材料厚度为100μm～500μm，所述光热材料采用氧化石墨烯。

3.根据权利要求1所述的基于级联式微型热源的颗粒分选芯片，其特征在于，所述光波导的直径范围为5μm～30μm。

4.根据权利要求1所述的基于级联式微型热源的颗粒分选芯片，其特征在于，各段微型热源的长度沿着远离所述光信号输入端(31)的方向上依次递增。

5.根据权利要求1所述的基于级联式微型热源的颗粒分选芯片，其特征在于，所述微流通道(20)为T型通道，包括相连通的第一通道(21)和第二通道(22)；所述第一通道(21)具有注入口，所述注入口用于注入含有不同尺寸颗粒的混合液，所述第二通道(22)具有排出口，所述排出口用于收集分离出的颗粒。

6.根据权利要求5所述的基于级联式微型热源的颗粒分选芯片，其特征在于，各段所述微型热源位于所述第二通道(22)中。

7.一种如权利要求1至6任一项所述的基于级联式微型热源的颗粒分选芯片的颗粒分选方法，其特征在于，所述颗粒分选方法包括：

向所述微流通道(20)中注入含有不同尺寸颗粒的混合液；

调节级联式微型热源(30)的位置，以使所述微型热源处于所述微流通道(20)中的气液交界面；

向所述光信号输入端(31)输入预定功率的光信号，以使所述微型热源产生局部热源，驱动混合液流动，其中所述微型热源的周围产生微流涡旋以及伸展流，其中所述伸展流朝着远离所述光信号输入端(31)的单向流动，所述微流涡旋将尺寸大于或等于预定值的颗粒捕获，所述伸展流将尺寸小于预定值的颗粒泵送至所述微流通道(20)的远离所述光信号输入端(31)的一侧。

8.根据权利要求7所述的颗粒分选方法，其特征在于，在所述光信号输入端(31)中依序输入不同功率的光信号，以依序将不同尺寸的颗粒泵送至所述微流通道(20)的远离所述光信号输入端(31)的一侧。

9.根据权利要求7所述的颗粒分选方法，其特征在于，所述光信号的功率范围为9.8mW～60.2mW，且所述光信号的波长大于或等于近红外光的波长。