專利名稱：用于對微粒子進行分選的設備和微芯片的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于對微粒子進行分選的設備和微芯片。更具體地，本發明涉及一種微粒子分選設備等，其在微芯片內檢測流過在該芯片中形成的流動路徑的微粒子的特性，將包含微粒子的液滴排放到芯片的外部，并且基于所檢測到的微粒子的特性而控制液滴的移動方向以進行分選。
背景技術：
傳統上，為了識別諸如生物相關微粒子(諸如，細胞、微生物、脂質體)或合成粒子(諸如，乳膠粒子、凝膠粒子或工業粒子)的微粒子的特性，已利用了如下設備其將微粒子的分散液體導入到流動路徑中，并且在光學上測量已被導入到流動路徑中的微粒子的特性。特別地，關于生物相關微粒子，已廣泛地使用了被稱為流式細胞計(流式細胞儀) (參見非專利文獻1)的設備。作為流式細胞計，存在僅被設計用于測量微粒子的特性的流式細胞計，或者被配置成能夠基于測量結果僅對均具有預定特性的微粒子進行分選的流式細胞計。關于后者，特別地，用于作為分選對象的細胞的設備被稱為“細胞分選器”。當前市場上可購得的細胞分選器能夠以高速(例如，每秒幾千到幾萬個細胞)測量細胞的特性并進行分選。在傳統的流式細胞計中，以下述方式測量諸如細胞或微米球(micro bead)的微粒子的尺寸、結構等特性。首先，在流動室(flow cell)中，使得包含作為測量對象的微粒子的樣品溶液流入鞘液(sheath liquid)的層流的中心，從而在流動室中將微粒子布置成行。 接下來，在光學檢測部中，用測量光照射在流動室中布置并且流動的微粒子，并且檢測從微粒子產生的散射光或熒光。以此方式，測量微粒子的特性。隨后，在執行微粒子的分選的情況下，將樣品液排放到流動室外的空間中作為包含微粒子的液滴，并且控制液滴的移動方向，從而對每一個均包含預定特性的微粒子進行分選。專利文獻1(圖7)公開了一種作為傳統細胞分選器的設備，其包括用于在流動室中將用熒光標記試劑等染色的細胞布置成行的流體系統、以及用于控制被排放到流動室外的空間中的液滴的移動方向的分選系統。這些傳統流式細胞計(細胞分選器)中的每一個均無法被用戶容易地處置，這是因為構成流動路徑系統的流動室部分是由昂貴的石英制成的并且由與流動室分離的孔口 (ortifice)部分構成。因此，即使流動室部分和孔口部分在每次測量中被充分地沖洗，也擔心發生測量之間的樣品的交叉污染。此外，構成分選系統的空間被設置為開放空間或具有低氣密性的空間，因此，在液滴形成期間生成的諸如微小液滴(浮質)的污染物質在測量時可能混和到樣品中，或者可能發生由于浮質而導致的對設備用戶的諸如感染或暴露的生物危害。尤其在將已由細胞分選器分選的干細胞等用于再生醫學的情況下，如上所述的樣品之間的交叉污染、樣品的污染、對用戶的生物危害以及昂貴的流動室和孔口部分的使用仍然是障礙。
作為用于解決樣品之間的交叉污染、樣品的污染、對用戶的生物危害以及昂貴的流動室和孔口部分的使用的技術，近年來開發了包括硅基板或玻璃基板的微芯片，其中，在該硅基板或玻璃基板上設置有用于執行化學和生物分析的區域以及流動路徑。使用這樣的微芯片的分析系統被稱為P _TAS(微全分析系統)、芯片實驗室、生物芯片等。作為將μ -TAS應用于微粒子分選技術的示例，存在對設置在微芯片上的流動路徑或區域中的微粒子的特性進行光、電或磁分析的微粒子分選技術。例如，專利文獻2公開了一種微粒子分類微芯片，其在基板上包括含有微粒子的溶液導入流動路徑、布置在該流動路徑的至少一個側部中的鞘流形成流動路徑、用于測量所導入的微粒子的微粒子測量位置、以及用于對位于相對于微粒子測量位置的下游的微粒子進行分類和收集的兩個以上微粒子分類流動路徑。該微芯片包括在從微粒子測量位置到微粒子分類流動路徑的流動路徑的開口附近的電極。根據包括該微芯片的微粒子分選設備，可以由于相對于電極的電場的相互作用而控制微粒子的移動方向，從而對微粒子進行分選。在應用μ -TAS的流式細胞計(細胞分選器)中，實現一次性使用的微芯片(其是可丟棄的)可以構成流動路徑系統。因此，不會發生測量之間的樣品的交叉污染。此外，分選系統可以布置在芯片中所設置的氣密流動路徑中。因此，在測量期間諸如浮質的污染物質不會被混和到樣品中。然而，需要通過設置在芯片中的流動路徑來以高壓輸送包含微粒子的液體。此外，需要以微粒子在液體中流動的這種狀態執行對微粒子的移動方向的控制。 因此，如在傳統的流式細胞計(細胞分選器)中一樣，難以增加微粒子和流動速度和分選速率，并且難以以高速(例如，每秒幾千到幾萬個細胞)測量細胞的特性并進行分選。[引用文獻][專利文獻]專利文獻1 日本專利申請早期公開第2007-46947號專利文獻2 日本專利申請早期公開第2003-107099號[非專利文獻]非專利文獻 1 :Hiromitsu Nakauchi Supplementary Volume of Cell Technology, Experimental Protocol Series, Master of Flow Cytometry,Shujunsha,第二版，2006年8月31日發行

發明內容
本發明要解決的問題如上所述，在傳統的流式細胞計(細胞分選器)中，構成流動路徑系統的流動室未被配置為可丟棄的，因此，存在樣品間發生交叉污染的擔心。此外，構成分選系統的空間被設置為開放空間或具有低氣密性的空間，因此，樣品可能被浮質等污染。此外，甚至在應用 μ -TAS的流式細胞計(細胞分選器)中，也難以增大微粒子的流動速度和分選速率，因此， 存在難以實現高吞吐量分析的問題。鑒于此，本發明的主要目的是提供一種微粒子分選設備，其能夠通過消除樣品之間的交叉污染、樣品的污染、對用戶的生物危害以及昂貴的流動室和孔口部分的使用，執行高速分析和安全、高速、廉價的分選。用于解決問題的手段
為了解決上述問題，本發明提供了一種微粒子分選設備，其包括微芯片，其中設置有包含微粒子的液體流過的流動路徑和流過流動路徑的液體被排放到微芯片外的空間中作為液滴所通過的孔口 ；振蕩元件，用于在孔口處將液體轉換為液滴并且排放液滴；電荷裝置，用于向所排放的液滴添加電荷；光學檢測裝置，其在液體輸送方向相對于孔口的上游，檢測流過流動路徑的微粒子的光學特性；成對電極，其被設置成彼此相對，同時在兩者之間夾有沿被排放到芯片外的空間中的液滴的移動方向的移動液滴；以及兩個以上容器， 其收集在成對電極之間通過的液滴，其中，流動路徑在孔口的位置處的寬度和深度被設置為小于流動路徑在光學檢測裝置檢測微粒子的光學特性的位置處的寬度和深度，或者其中，流動路徑在孔口的位置處的橫截面面積被設置為小于流動路徑在光學檢測裝置檢測微粒子的光學特性的位置處的橫截面面積。該微粒子分選設備可包括微管，其在液體輸送方向相對于光學檢測裝置檢測微粒子的光學特性的位置的上游，將包含微粒子的液體S的層流導入到流過流動路徑的另一液體T的層流中。此外，該微管可以通過由能夠被施加電壓的金屬形成微管而被配置為電荷裝置。在該微粒子分選設備中，優選地，微芯片的至少孔口部分和通過孔口排放到微芯片外部的液滴移動的空間布置在筒(cartridge)的空腔中，該筒對于來自光學檢測裝置的光而言具有透光性。另外，優選地，該筒的空腔被配置為封閉地密封。本發明還提供了一種微芯片，其中設置有包含微粒子的液體流過的流動路徑和流過流動路徑的液體排放到微芯片外的空間中所通過的孔口 ；流動路徑的預定位置被配置為要用來自光學檢測裝置的光照射的光照射部，其中該光學檢測裝置用于檢測流過流動路徑的微粒子的光學特性；設置有微管，其在液體輸送方向相對于光照射部的上游，將包含微粒子的液體S的層流導入到流過流動路徑的另一液體T的層流中；以及流動路徑在孔口的位置處的寬度和深度被設置為小于流動路徑在光照射部處的寬度和深度，或者流動路徑在孔口的位置處的橫截面面積被設置為小于流動路徑在光照射部處的橫截面面積。該微芯片可包括振蕩元件，該振蕩元件用于在孔口處將液體轉換為液滴并且排放液滴。在微芯片中，優選地，微管由能夠被施加電壓的金屬形成。本發明還提供了一種具有空腔的筒，該空腔中配置有根據權利要求10所述的微芯片的至少孔口部分和通過孔口排放到微芯片外部的液滴移動的空間，并且該筒具有透光性，由此使得來自光學檢測裝置的光透射到光照射部。優選地，該筒的空腔被配置為封閉地密封。本發明的效果根據本發明，可以提供微粒子分選設備，其能夠通過消除樣品之間的交叉污染、樣品的污染、對用戶的生物危害以及昂貴的流動室和孔口部分的使用，執行高速分析和安全、 高速、廉價的分選。


圖1是示出根據本發明的微粒子分選設備A的示意配置的視圖。
圖2是示出微粒子分選設備A的示意配置的視圖。圖3是示出微芯片1和振蕩元件2的示意配置的視圖。圖4是描述在微管16和限制部(limiter portion) 17的設置位置附近的流動路徑11的結構、以及流過流動路徑11的樣品液層流和鞘液層流的狀態的截面示意圖。圖5是描述升壓部13和孔口 12附近的流動路徑11的結構、以及流過流動路徑11 的樣品液層流和鞘液層流的截面視圖。圖6是示意性地示出通過孔口 12被轉換為液滴并且被排放的樣品液和鞘液的視圖。圖7是描述流動路徑11的寬度和深度的截面示意圖。圖7A示出了流動路徑11 在微管16的開口位置處的橫截面，圖7B示出了流動路徑11在光照射部33處的橫截面，圖 7C示出了流動路徑11在孔口 12的位置處的橫截面。圖8是描述關于流動路徑11的寬度和深度的另一優選實施例的視圖。圖9是示意性地示出微粒子分選設備A對微粒子的分選的視圖。圖10是描述根據本發明的筒的第一實施例的視圖。圖11是描述根據本發明的筒的第二實施例的視圖。圖12是描述根據本發明的筒的第三實施例的視圖。圖13是描述根據本發明的筒的第四實施例的視圖。
具體實施例方式本發明提供了一種微粒子分選設備，其包括微芯片，其中設置有包含微粒子的液體流過的流動路徑和流過流動路徑的液體被排放到微芯片外的空間中所通過的孔口 ；振蕩元件，用于在孔口處將液體轉換為液滴并且排放液滴；電荷裝置，用于向所排放的液滴添加電荷；光學檢測裝置，其在液體輸送方向相對于孔口的上游，檢測流過流動路徑的微粒子的光學特性；成對電極，其被設置成彼此相對，同時在兩者之間夾有沿被排放到芯片外的空間中的液滴的移動方向的移動液滴；以及兩個以上容器，其收集在成對電極之間通過的液滴， 其中，流動路徑在孔口的位置處的寬度和深度被設置為小于流動路徑在光學檢測裝置檢測微粒子的光學特性的位置處的寬度和深度。本發明提供了一種微粒子分選設備，其包括微芯片，其中設置有包含微粒子的液體流過的流動路徑和流過流動路徑的液體被排放到微芯片外的空間中所通過的孔口 ；振蕩元件，用于在孔口處將液體轉換為液滴并且排放液滴；電荷裝置，用于向所排放的液滴添加電荷；光學檢測裝置，其在液體輸送方向相對于孔口的上游，檢測流過流動路徑的微粒子的光學特性；成對電極，其被設置成彼此相對，同時在兩者之間夾有沿被排放到芯片外的空間中的液滴的移動方向的移動液滴；以及兩個以上容器，其收集在成對電極之間通過的液滴， 其中，流動路徑在孔口的位置處的橫截面面積被設置為小于流動路徑在光學檢測裝置檢測微粒子的光學特性的位置處的橫截面面積。本發明還提供了一種微芯片，其中設置有包含微粒子的液體流過的流動路徑和流過流動路徑的液體排放到微芯片外的空間中所通過的孔口 ；流動路徑的預定位置被配置為要用來自光學檢測裝置的光照射的光照射部，其中該光學檢測裝置用于檢測流過流動路徑的微粒子的光學特性；設置有微管，其在液體輸送方向相對于光照射部的上游，將包含微
7粒子的液體S的層流導入到流過流動路徑的另一液體T的層流中；以及流動路徑在孔口的位置處的寬度和深度被設置為小于流動路徑在光照射部處的寬度和深度。本發明還提供了一種微芯片，其中設置有包含微粒子的液體流過的流動路徑和流過流動路徑的液體排放到微芯片外的空間中所通過的孔口 ；流動路徑的預定位置被配置為要用來自光學檢測裝置的光照射的光照射部，其中該光學檢測裝置用于檢測流過流動路徑的微粒子的光學特性；設置有微管，其在液體輸送方向相對于光照射部的上游，將包含微粒子的液體S的層流導入到流過流動路徑的另一液體T的層流中；以及流動路徑在孔口的位置處的橫截面面積被設置為小于流動路徑在光照射部處的橫截面面積。本發明還提供了一種具有空腔的筒，該空腔中配置有根據權利要求10所述的微芯片的至少孔口部分和通過孔口排放到微芯片外部的液滴移動的空間，并且該筒具有透光性，由此使得來自光學檢測裝置的光透射到光照射部。在下文中，將參照附圖描述用于實現本發明的優選模式。應注意，以下要描述的實施例示出了本發明的典型實施例的一個示例，并且不應被解釋為限制本發明的范圍。應注意，將按以下順序進行描述。1.微粒子分選設備2.微芯片(1)流動路徑(2)微管和限制部(3)光照射部(4)升壓部和孔口3.振蕩元件4.流動路徑在微芯片的每個位置處的寬度和深度5.微粒子分選設備的操作6.筒1.微粒子分選設備圖1是示出根據本發明的微粒子分選設備的示意配置的視圖。在圖中，以符號A 表示的微粒子分選設備主要由包括微芯片1作為部件的筒7以及包括光學檢測裝置3的設備主體構成，其中，光學檢測裝置3將光照射到微芯片1的預定位置。微芯片1處于這樣的狀態微芯片1的一部分暴露于筒的外部，而另一部分容納在筒7內。在筒7的內部，設置有一對成對電極4、4。此外，三個容器(附圖標記51、52、53)連接到筒7的與微芯片1相對的一側，以使得每個容器的內部與筒的空腔連通。包括微芯片1、成對電極4、4以及容器51 至53作為部件的筒7可拆卸地安裝(attach)到微粒子分選設備A的主體。在微粒子分選設備A的主體中，在安裝筒7期間，振蕩元件(未示出)設置在使得其與微芯片1的一部分接觸的位置。將參照圖2詳細描述微粒子分選設備A的配置。圖2是示出微粒子分選設備A的示意配置的視圖。該圖示出了上述的微芯片1以及光學檢測裝置3、成對電極4、4和容器 51至53。在圖中，附圖標記2表示振蕩元件，該振蕩元件被設置為在將筒7安裝到微粒子分選設備A的主體期間與微芯片1的一部分相接觸。此外，附圖標記6、6表示已接地的接地成對電極。這里，應注意，省略了筒7的圖示。
在微芯片1中，形成有包含作為分選對象的微粒子的液體(樣品液)流過的流動路徑11。光學檢測裝置3將光(測量光)照射到流動路徑11的預定位置，并且檢測從流過流動路徑11的微粒子產生的光(測量對象光)。在下文中，在流動路徑11中，要用來自光學檢測裝置3的測量光照射的位置被稱為“光照射部”。微芯片1可以由玻璃或各種類型的塑料(例如，PP、PC、C0P、PDMS)形成。期望地， 微芯片的材料是如下材料其對于從光學檢測裝置3照射的測量光而言具有透射性且自身熒光少，并且由于其較小的波長分散而導致較小的光學誤差。微芯片1中的流動路徑11的形成可以通過對玻璃基板進行濕蝕刻或干蝕刻來執行，或者通過對塑料基板進行納米壓印、注射成型或機械加工來執行。微芯片1可以通過用由相同材料或不同材料制成的基板密封已形成有流動路徑11等的基板來形成。光學檢測裝置3可以與傳統流式細胞計類似地配置。具體地，光學檢測裝置3由激光光源、照射系統以及檢測系統構成。照射系統包括用于相對于微粒子收集并照射激光的聚光透鏡、分色鏡、帶通濾波器等。檢測系統檢測由于激光的照射而從微粒子產生的測量對象光。檢測系統例如包括PMT (光電倍增管)和諸如CCD或CMOS元件的區域圖像攝取元件。應注意，盡管圖2示出了照射系統和檢測系統各自被配置的情況，但是通過同一光路來配置照射系統和檢測系統(參見圖1)。要由光學檢測裝置3的檢測系統檢測的測量對象光是由于測量光的照射而從微粒子產生的光。測量對象光可以是例如前向散射光(forward scatter)或側向散射光(side scatter)、包括瑞利(Rayleigh)散射或米氏(Mie)散射的散射光、或者熒光。測量對象光被轉換為電信號，并且根據該電信號檢測微粒子的光學特性。流過光照射部的樣品液通過設置在流動路徑11的一端的孔口被排放到芯片外的空間中。此時，振蕩元件2使微芯片1振蕩，以使得樣品液可以被轉換為液滴，并且液滴被排放到芯片外的空間中。在圖2中，符號D表示被排放到芯片外的空間中的液滴。液滴D可以包含作為分選對象的微粒子。成對電極4、4沿被排放到芯片外的空間中的液滴的移動方向而設置，并且被布置為彼此相對，同時在兩者之間夾有每個移動液滴。 電荷裝置(未示出)將電荷添加到所排放的液滴。成對電極4、4利用其對添加到液滴的電荷的電推力(或吸引力)，控制液滴的移動方向。以此方式，液滴被引導到容器51至53中的任一容器中。應注意，收集液滴的容器52和53可以是如圖所示的常用塑料試管容器等， 或者可以是包括形成有96個阱等的塑料基板等的分選板容器。如上所述，微粒子分選設備A的特征在于，在微芯片1中執行直到光學檢測裝置3 對微粒子的特性檢測的處理，然后，在芯片外的空間中執行對微粒子的移動方向的控制。在微粒子分選設備A中，基于由光學檢測裝置3檢測到的微粒子的光學特性，成對電極4、4控制每一個均包含微粒子的液滴的移動方向，因此，容器51至53中的任一容器可以收集每一個均具有期望特性的微粒子以進行分選。應注意，在微粒子分選設備A中，光學檢測裝置3可例如以電或磁檢測裝置替代。 在電檢測或磁檢測微粒子的特性的情況下，在流動路徑11的兩側上，微電極被設置為彼此相對，以便測量電阻、電容、電感、阻抗、電極之間的電場的變化值、或者磁化、磁場的變化等。在該情況下，基于微粒子的電特性或磁特性執行微粒子的分選。在下文中，將按順序描述微粒子分選沒備A的各個部件及其功能的細節。首先，參照圖3至圖8，將描述微芯片1和振蕩元件2。2.微芯片(1)流動路徑圖3是示出微芯片1和振蕩元件2的示意配置的視圖。在微芯片1中，形成有導入樣品液所通過的樣品入口 15、以及導入鞘液所通過的鞘液入口 14。導入到鞘液入口 14 中的鞘液分支為Y軸正方向和負方向的兩個方向，并且通過流動路徑11被輸送，導致在會聚之前以近似90度轉彎兩次，并且然后被輸送到下游。(2)微管和限制部在流動路徑11的鞘液會聚的位置，設置有用于將已從樣品入口 15導入的樣品液導入到鞘液層流中的微管16。樣品液層流流過微管16并且被導入到鞘液層流中，該鞘液層流從鞘液入口 14被導入并且流過流動路徑11。這樣，可以將樣品液層流輸送到流動路徑 11的下游，同時被鞘液層流所包圍。微管16由可以被施加電壓的金屬形成，并且被配置為對流過流動路徑11的鞘液和樣品液添加正電荷或負電荷的電荷裝置。樣品液和鞘液通過設置在流動路徑11的一端的孔口 12而被轉換為液滴，并且液滴被排放到芯片外的空間中。此時，通過在微管16上施加電壓，可以向要排放的液滴添加正電荷或負電荷。在圖3中，附圖標記17表示設置于流動路徑11的限制部。限制部17被形成為具有垂直于液滴輸送方向的橫截面，該橫截面的面積從流動路徑的上游到下游逐漸減小。圖4是描述微管16和限制部17的設置位置附近的流動路徑11的結構、以及流過流動路徑11的樣品液層流和鞘液層流的狀態的截面示意圖。圖4A示出了水平截面視圖 (XY截面視圖)，而圖4B示出了垂直截面視圖(ZX截面視圖)。在圖中，符號S表示樣品液層流，符號T表示鞘液層流，并且符號P表示包含在樣品液中的分選對象微粒子。樣品液層流S通過微管16被導入到流過流動路徑11的鞘液層流T中，并且然后以如圖所示的、樣品液層流S被鞘液層流T包圍的這種狀態(作為三維層流)被輸送。流動路徑在限制部17處的側壁被形成為使得側壁之間的空間沿液體輸送方向在圖中的Y軸方向上變窄。限制部17具有在從上觀看時逐漸變細的錘形(counterbalance shape)。利用該形狀，限制部17限制了鞘液和樣品液的層流在圖中的Y軸方向上的寬度， 并且輸送鞘液和樣品液的層流。此外，限制部17被形成為使得其流動路徑的底面是在深度方向(Z軸正方向)上高度從上游到下游增加的傾斜面。限制部17也限制了層流在該方向上的寬度。如上所述，當樣品液層流S形成被鞘液層流T包圍的三維層流，并且在三維層流的層流寬度被限制的情況下輸送該三維層流時，可以以如下狀態輸送鞘液層流T 微粒子P在被限制的樣品液層流S中布置成行。此外，可以確定微粒子P在流動路徑11中的流動位置， 并且可以準確地將來自光學檢測裝置3的測量光照射到微粒子P。特別地，限制部17不僅可以限制樣品液層流S在微芯片1的水平方向(圖4A的Y 軸方向)上的層流寬度，而且可以限制樣品液層流S在垂直方向(4B的Z軸方向)上的層流寬度。因此，可以使得測量光在流動路徑11的深度方向上的焦點位置精確地對應于微粒子P的流動位置。因此，可以準確地將測量光照射到微粒子P并且可以獲得高測量靈敏度。這里，可想到，如果流動路徑11被形成為充分細的流動路徑，并且具有小直徑的微管16用于將樣品液層流S導入到流過流動路徑11的鞘液層流T中，則還可以形成具有先前所限制的層流寬度的三維層流。然而，在該情況下，由于微管16的直徑小，因此微管16 可能被微粒子P阻塞。在微芯片1中，設置限制部17，并且因此，使用直徑充分大于包含在樣品液中的每個微粒子P的直徑的微管16形成三維層流，可以限制層流的寬度。因此，不會發生如上所述的阻塞微管16的問題。圖4示出了微管16被設置為使得其中心相對于流動路徑11的中心同軸地定位的情況。在該情況下，樣品液層流S被導入到流過流動路徑11的鞘液層流T的中心中。鞘液層流T中的樣品液層流S的位置可以通過調整微管16在流動路徑11中的開口位置而任意設置。此外，為了限制層流的寬度，限制部17被形成為具有垂直于液體輸送方向的橫截面就足夠了，該橫截面的面積從流動路徑的上游到下游逐漸減小。限制部17的形狀不限于圖 4所示的形狀，而是例如，限制部17可以被形成為使得流動路徑的底面和流動路徑的頂面兩者均為傾斜面以便執行限制。微管16的內徑可以根據作為分選對象的每個微粒子P的直徑而適當地設置。例如，在將血液用作樣品液并且分析血液中的細胞的情況下，優選地，微管16的內徑在從大約10 μ m至500 μ m的范圍內變動。此外，根據微管16的外徑適當地設置流動路徑11在微管16的開口位置處的寬度和深度就足夠了，其中，微管16的外徑反映了每個微粒子P的直徑。例如，在微管16的內徑在從大約ΙΟμπι至500μπι的范圍內變動的情況下，優選地，流動路徑11在微管16的開口位置處的寬度和深度均在從大約100 μ m至2000 μ m的范圍內變動。應注意，微管的橫截面的形狀可以是不同于圓形的其他適當形狀，諸如橢圓形、四邊形、或者三角形。盡管樣品液層流S和鞘液層流T在被限制部17限制之前的層流寬度可以根據流動路徑11的寬度和深度以及微管16的直徑而變化，但是可以通過適當地調整限制部17的橫截面的面積，將層流的寬度限制為適當的層流寬度，其中該橫截面垂直于液體輸送方向。 例如，在圖4B中，當流動路徑在限制部17處的長度以L表示并且流動路徑的底面的傾斜角度以θ 3表示時，三維層流在限制部17處的限制寬度是L*tan θ 3。因此，通過適當地調整流動路徑的長度L和傾斜角度θ 3，可以設置適當的限制寬度。另外，在圖4Α中，當流動路徑在限制部17處的側壁在Y軸方向上的狹窄角度分別以θ” θ 2表示，并且這些角度以及上述93被設置為“93 = 2\ θ17 O1 = θ 2 ”時，樣品液層流S和鞘液層流T在尺寸上可以各向同性地減小。因此，可以限制層流的寬度，而不干擾通過微管16形成的三維層流。(3)光照射部在圖3中，附圖標記33表示要用來自光學檢測裝置3的測量光照射的光照射部。 在光照射部33中，檢測由于來自光學檢測裝置3的測量光的照射而從每個微粒子產生的測量對象光。如上所述，在光照射部33中，限制部17限制樣品液層流和鞘液層流的層流寬度。 因此，可以使得測量光的焦點位置精確地對應于樣品液層流S在流動路徑11中的流動位置，以使得可以用測量光準確地照射微粒子。可以通過適當地調整限制部17的橫截面的面積，將樣品液層流S和鞘液層流T在光照射部33處的層流寬度設置為適當的層流寬度，該橫截面垂直于液體輸送方向。優選地，流動路徑11的寬度和深度均在從大約20 μ m至2000 μ m的范圍內變動。(4)升壓部和孔口在圖3中，附圖標記12表示用于將流過了光照射部33的鞘液和樣品液排放到芯片外的空間中的孔口。鞘液和樣品液由于以下要描述的振蕩元件2的作用而通過孔口 12 被轉換為液滴，并且液滴被排放到芯片的外部。附圖標記13表示在流動路徑11中相對于孔口 12的上游且相對于光照射部33的下游設置的升壓部。升壓部13被形成為具有垂直于液體輸送方向的橫截面，該橫截面的面積從流動路徑的上游到下游逐漸減小。即，與限制部17類似，流動路徑的側壁被形成為使得側壁之間的空間沿液體輸送方向在圖中的Y軸方向上變窄。此外，升壓部13被形成為使得其流動路徑的底面是在深度方向(Z軸正方向)上高度從上游到下游增加的傾斜面。圖5是描述升壓部13和孔口 12附近的流動路徑11的結構、以及流過流動路徑 11的樣品液層流和鞘液層流的狀態的截面示意圖。圖5A示出了水平截面視圖(XY截面視圖)，并且圖5B示出了垂直截面視圖(ZX截面視圖)。在圖中，符號S表示樣品液層流，符號T表示鞘液層流，并且符號P表示包含在樣品液中的分選對象微粒子。樣品液層流S和鞘液層流T以如下狀態被輸送層流的寬度在升壓部13處在圖中的Y軸方向和Z軸方向上被限制。由于層流寬度的這種限制，升壓部13起到如下功能 增加樣品液和鞘液在流動路徑11中的液體輸送壓力，從而通過孔口 12以較高壓力排放樣品液和鞘液。升壓部13的該功能允許在通過孔口 12轉換成液滴期間以較高的頻率形成液滴。因此，可以實現高速分選。在圖3和圖5中，排放的液滴的移動方向以符號F表示。可以通過適當地調整升壓部13的橫截面的面積，將樣品液層流S和鞘液層流T在孔口 12的位置處的層流寬度限制為適當的層流寬度，該橫截面垂直于液體輸送方向。例如，在圖5B中，當流動路徑在升壓部13處的長度以L表示，并且流動路徑的底面的傾斜角度以θ 3表示時，三維層流在升壓部13處的限制寬度是L*tan θ 3。因此，通過適當地調整流動路徑的長度L和傾斜角度θ 3，可以設置適當的限制寬度。優選地，關于樣品液層流S和鞘液層流T在孔口 12的位置處的層流寬度，在孔口 12的位置處的寬度和深度均在從大約 20μπι至500μπι的范圍內變動。應注意，可以以如下方式限制樣品液層流S和鞘液層流T的層流寬度在升壓部 13處的流動路徑的底面和流動路徑的頂面兩者均被設置為傾斜面，并且升壓部13的形狀不限于圖中示出的形狀。這些點與在限制部17的情況下相同。此外，在圖5Α中，當流動路徑在升壓部13處的側壁在Y軸方向上的狹窄角度分別以θ” θ2表示，并且在Z軸方向上的狹窄角度93被設置為“Θ3 = 2Χ θ1= θ 2”時，通過微管16形成的三維層流的尺寸可以各向同性地減小。因此，可以限制層流的寬度，而不干擾通過微管16形成的三維層流。這點也與如上關于限制部17所述的相同。3.振蕩元件在圖3中，附圖標記2表示在將筒7安裝到微粒子分選設備A (參見圖1)期間與微芯片1的一部分接觸的振蕩元件。這里，將描述將振蕩元件2設置在微粒子分選設備A 的主體側上的情況。然而，可將振蕩元件2作為微芯片1的內部部件與芯片一體地設置。振蕩元件2以預定頻率振蕩微芯片1，從而在孔口 12處將樣品液和鞘液轉換為液滴并且排出液滴。可以以與使用流動室的傳統流式細胞計的方式相同的方式，使用如上所述的振蕩元件將樣品液和鞘液轉換為液滴。振蕩元件2由例如壓電振蕩元件(也用在噴墨打印機等中)構成。圖6是示意性地示出通過孔口 12被轉換為液滴并且被排放的樣品液和鞘液的視圖。包含微粒子P的樣品液層流S連同鞘液層流T 一起通過孔口 12被轉換為液滴，并且作為液滴D被排放到圖中的箭頭F的方向。振蕩元件2以預定頻率振蕩微芯片1，從而以如圖所示那樣每個所排放的液滴D包含每個微粒子P的這種方式將樣品液和鞘液轉換為液滴。此時，根據在光照射部33處要由光學檢測裝置3檢測的微粒子P的流動速率(流動速度)以及液體輸送壓力、微芯片1的振蕩頻率等，設置振蕩元件2的頻率。此外，還可以根據流動路徑11在孔口 12的位置處的寬度和深度(即，垂直橫截面的面積)來設置振蕩元件2的頻率。4.流動路徑在微芯片的各個位置處的寬度和深度圖7是描述流動路徑11在各個位置處的寬度和深度的截面示意圖。該圖示出了流動路徑11的⑵橫截面。圖7A示出了微管16的開口位置，圖7B示出了光照射部33，并且圖7C示出了流動路徑11在孔口 12的位置處的橫截面。如圖7A所示，在微管16的開口位置，樣品液層流S和鞘液層流T以樣品液層流S 被鞘液層流T包圍的這種狀態被輸送作為三維層流。如上所述，流動路徑11在微管16的開口位置處的寬度和深度根據反映每個微粒子P的直徑的、微管16的外徑而被適當地設置， 并且例如被設置為在從大約100 μ m至2000 μ m的范圍內變動。通過微管16形成的三維層流以層流的寬度被限制部17限制的這種狀態而被輸送到光照射部33 (參見圖7B)。當限制部17限制層流的寬度時，三維層流以微粒子P在樣品液層流S中被布置成行的這種狀態被輸送到光照射部33。可以通過適當地調整限制部17的橫截面的面積，任意設置樣品液層流S和鞘液層流τ在光照射部33處的層流寬度，該橫截面垂直于液體輸送方向。流動路徑11在光照射部33處的寬度(W)和深度(H)均被設置為在從大約20 μ m至2000 μ m的范圍內變動，以便獲得光學檢測裝置3的充分大的光學檢測角度(光學系統的數值孔徑)。以此方式，可以充分增大光學檢測角度S和數值孔徑。另外，優選地，通過將寬度(W)設置為大于深度(H)，流動路徑11在光照射部33處的形狀相對于光學檢測裝置3的測量光的照射方向為矩形。當光照射部33處的流動路徑 11被設置為具有這樣的寬形狀時，可以增大光學系統的數值孔徑。流過光照射部33的樣品液層流S和鞘液層流T以如圖7C所示、層流的寬度再次被升壓部13限制的這種狀態被輸送到孔口 12。當升壓部13限制層流的寬度時，可以增加通過孔口 12的樣品液和鞘液的排放壓力。可以通過適當地調整升壓部13的橫截面的面積，任意設置樣品液層流S和鞘液層流T在孔口 12的位置處的層流寬度，該橫截面垂直于液體輸送方向。在孔口 12處，為了以高速形成高頻液滴，樣品液層流S和鞘液層流T在孔口 12的位置處的層流寬度優選地被設置為較小，以便充分增加樣品液和鞘液的排放壓力。為此，流動路徑11在孔口 12的開口處的寬度(w)和深度(h)被設置為小于在光照射部33處的寬度(W)和深度(H)。另外，流動路徑11在孔口 12的開口處的橫截面面積被設置為小于在光照射部33處的橫截面面積。 因此，優選地，流動路徑11在孔口 12的開口處的寬度(w)和深度(h)均被設置為在從大約20μπι至500μπι的范圍內變動。這里，描述了如下情況首先，由限制部17將通過微管16形成的三維層流的層流寬度設置為適合于光照射部33處的微粒子的光學檢測的寬度，然后，由升壓部13將該層流寬度設置為能夠實現高頻液滴形成的寬度。流動路徑11中的層流的寬度限制不需要在限制部17和升壓部13兩個階段執行，并且例如，如圖8所示，可以以如下方式來執行在微管 16的開口位置和流動路徑11的孔口 12之間，流動路徑的寬度和深度或者流動路徑的橫截面面積連續且逐漸地變小。除此之外，流動路徑11的形狀可以被設置為各種形狀，只要流動路徑在微管16的開口位置、光照射部33以及孔口 12的位置處的寬度和深度落入上述適當的數值范圍內即可，或者只要流動路徑的橫截面面積滿足上述大小關系即可。此外，孔口 12的開口的形狀可以是諸如正方形、矩形或圓形的適當形狀。另外，如圖8所示，開口部的端面部分也可以被設置為倒錐形。當孔口 12的開口端面部分被設置為這樣的喇叭形狀時，可以實現所形成的液滴的平滑排放。5.微粒子分選設備的操作接下來，將參照圖9描述微粒子分選設備A的操作。已流過流動路徑11的光照射部的樣品液和鞘液通過孔口 12被排放到芯片外的空間中。在光照射部，光學檢測裝置檢測微粒子的光學特性，并且同時檢測微粒子的流動速率 (流動速度)、微粒子之間的間隔等。所檢測到的微粒子的光學特性、流動速度、間隔等被轉換為電信號并且被輸出到設備的總體控制部(未示出)。總體控制部根據該信號控制振蕩元件2的振蕩頻率。以此方式，振蕩微芯片1，以使得通過孔口 12形成的每個液滴D包含每個微粒子P。另外，總體控制部與振蕩元件2的振蕩頻率同步地控制要施加于微管16上的電壓，從而切換要添加到流過流動路徑11的鞘液和樣品液的正電荷和負電荷，并且將正電荷或負電荷添加到通過孔口 12形成的液滴D。由光學檢測裝置檢測到的微粒子的光學特性被轉換為電信號并且被輸出到總體控制部。總體控制部分根據該信號控制要施加于微管16 上的電壓，并且根據包含在每個液滴中的微粒子的光學特性，確定要添加到液滴的電荷。具體地，總體控制部例如使包含具有預定特性的分選對象微粒子的液滴帶正電荷，而使不包含分選對象微粒子的液滴帶負電荷。此時，為了穩定液滴D的電荷狀態，在微粒子分選設備A中，在孔口 12附近，沿著排放到芯片外的空間中的液滴的移動方向，布置接地成對電極6、6。接地電極6、6被布置為彼此相對，同時二者之間夾有移動液滴，并且被設置在孔口 12與用于控制微粒子的移動方向的成對電極41、42之間。通過孔口 12而帶電荷且被排放的液滴D的移動方向由于作用于成對電極41、42 之間的電力而被控制。此時，為了精確地控制移動方向，需要預先將穩定的電荷添加到液滴。在成對電極41、42上，施加顯著高的電壓，并且因此，成對電極41、42的高電勢會影響要通過微管16在孔口 12處添加到液滴D的電荷。在該情況下，存在液滴D的電荷狀態缺乏穩定性的擔心。鑒于此，在微粒子分選設備A中，接地電極6、6被設置同時在孔口 12與成對電極41、42之間接地，從而消除了由于成對電極41、42的高電勢而導致的這種影響。例如，按以下方式執行對要通過孔口 12排放的液滴D的移動方向的控制。S卩，在使包含具有預定特性的分選對象微粒子的液滴帶正電荷并且使不包含分選對象微粒子的液滴帶負電荷的上述示例中，通過使成對電極41帶正電荷并且使成對電極42帶負電荷，可以僅將分選對象微粒子分選到容器53中。具體地，關于包含已添加了正電荷的分選對象微粒子的液滴，將其移動方向控制為箭頭f3的方向，并且該液滴由于對成對電極41的電推力和對成對電極42的電吸引力而被引導到容器53中。同時，關于不包含已添加了負電荷的分選對象微粒子的液滴，將其移動方向控制為箭頭f2的方向，并且該液滴被引導到容器52 中。替選地，例如，如果電荷未被添加到包含具有預定特性的分選對象微粒子的液滴， 并且不包含分選對象微粒子的液滴帶正電荷或帶負電荷，成對電極41、42帶正電荷或帶負電荷，則可以僅將分選對象微粒子分選到容器51中。除此之外，與傳統流式細胞計類似地， 可以以各種組合執行通過使用要添加到液滴D的電荷和成對電極41、42對液滴的移動方向的控制。應注意，設置有兩個以上用于收集液滴D的容器，并且容器的數量不限于三個。另外，這些容器可以被配置為排放所收集的液滴的排放通道而不進行儲存，或者所收集的、不是分選對象的微粒子可以被設置為可丟棄的。這里，描述了如下情況作為示例對于液滴D，基于包含在液滴中的微粒子的特性而切換和添加正電荷或負電荷，以便執行分選。液滴的分選也可以如下執行通過使所有液滴D帶正電荷或負電荷，并且基于微粒子的特性而切換要施加于成對電極41、42上的電壓。 此外，同樣在光學檢測裝置被電或磁檢測裝置替代的情況下，通過類似地基于微粒子的電特性或磁特性控制液滴的移動方向，將每個均具有預定特性的微粒子收集到容器51至53 的任一個容器中以進行分選。如上所述，微粒子分選設備A對微粒子執行的分選的特征在于，在微芯片1中執行直到光學檢測裝置3對微粒子的特性檢測的處理，然后，執行微粒子的移動方向的控制，以形成為排放到芯片外的空間中的液滴。如上所述，在使用流動室的傳統流式細胞計中，構成用于形成層流的流動路徑系統的流動室部分和用于形成液滴的孔口部分較昂貴，并且需要精細地調整(對準)它們的位置以便防止層流被干擾。此外，它們沒有被配置成可丟棄的，并且因此，存在發生樣品之間的交叉污染的擔心。相比之下，在微粒子分選設備A中，在微芯片1中執行層流的形成和微粒子的特性檢測，在微芯片1中，流動室部分和孔口部分被集成，這實現了一次性使用， 并且因此不會發生測量之間的樣本的交叉污染。另外，過去的對準變得不必要，并且因此用戶可以更簡單地執行分選。此外，在微粒子分選設備A中，在芯片外的空間中執行微粒子的移動方向的控制， 并且因此，在不需要如在應用μ -TAS的傳統流式細胞計中一樣執行對流動液體中的微粒子的移動方向的控制的情況下，可以獲得更高的分選速率。另外，在微粒子分選設備A中， 可以充分地增加流動路徑11中的樣品液和鞘液的液體輸送壓力，并且因此可以通過孔口 12以高速排放高頻液滴。因此，可以獲得較高的分選速率。6.筒另外，在微粒子分選設備A中，優選地，執行對液滴的移動方向的控制的空間布置在可以封閉地密封的筒7(參見圖1)的空腔中。S卩，如圖10所示，期望地，微芯片1的至少孔口 12部分和通過孔口 12排放到芯片外部的液滴D移動的空間被布置在筒7的氣密空間中。此時，為了防止液滴在孔口 12處的形成被抑制，將微芯片1以如下狀態安裝到筒7 孔口 12部分可以由于振蕩元件2引起的振蕩而以預定振蕩頻率振蕩。具體地，期望微芯片1 的與孔口 12相對的端側固定于筒7，并且微芯片1的孔口 12的端側不與筒7接觸。在筒7的空腔中，設置有用于控制液滴的移動方向的成對電極4、4以及接地電極 6、6。用于收集液滴的容器51至53可拆卸地安裝到筒7，并且被設置為在安裝期間以氣密方式與筒7的空腔連通。如上所述，排放液滴所通過的孔口 12與收集液滴的容器51至53之間的空間被配置為可以封閉地密封的筒7空腔，并且因此可以防止當通過孔口形成液滴時產生的諸如微小液滴(浮質)等的污染物質混合到樣品中。此外，同時，液滴和在液滴形成期間產生的浮質可以被局限在筒7中。因此，在對諸如感染細胞的危險微粒子進行分選的情況下，可以防止它們對用戶暴露并且污染環境。期望地，與微芯片1類似，筒7 —般由玻璃或各種塑料形成，并且對來自光學檢測裝置的測量光具有透光性。替選地，如圖所示，在微芯片1的對應于光照射部的位置，可設置光學窗34，以使得僅該光學窗34部分對測量光具有透射性。另外，在通過挖去筒7的一部分來設置光學窗34的情況下，即使當將具有較高數值孔徑和較短運動距離的物鏡用作光學檢測裝置時，物鏡也可以接近微芯片1的光照射部表面。在該情況下，期望地，為了防止通過打開的光學窗的污染，微芯片1的孔口 12端被形成為較細，并且如圖11所示，作為微芯片1與要控制液滴的移動方向的空間之間的連通孔的開口被設置為較小。當微芯片1 的孔口 12端被形成為較細時，可以將作為連通孔的開口設置為比圖10中的開口小。另外， 當將被形成為較細的孔口 12端插入要控制液滴的移動方向的空間中時，可以增加液滴和在液滴形成期間產生的浮質的密封效率。為了進一步增強筒7中的氣密性，優選地，光學窗34由具有透光性的材料(例如， 玻璃)形成。在該情況下，光學窗34由例如具有高透射性的材料(諸如，表面上形成有抗反射膜或抗反射納米結構的塑料、或者石英)形成。光學窗的厚度被形成得盡可能小，從而最小化光學損失。圖12和圖13是示出筒7的其它優選實施例的視圖。如圖12所示，執行對液滴的移動方向的控制的成對電極4、4以及接地電極6、6可設置在微粒子分選設備A的主體側上。在該情況下，筒7中形成有裝配孔(fitting hole)，并且因此，在安裝到設備主體期間， 可以將成對電極4、4以及接地成對電極6、6插入到裝配孔中。當插入到裝配孔中時，成對電極4、4以及接地成對電極6、6沿通過微芯片1的孔口排放的液滴的移動方向而布置。此外，如圖13所示，筒7可設置有用于將樣品液供應到微芯片1的樣品液儲蓄器 8。將來自樣品液儲蓄器8的樣品液通過樣品液入口 15供應到微芯片1中。這樣，同樣對于樣品液的供應路徑，可以實現一次性使用。因此，可以進一步防止測量之間的樣品的交叉污染。符號描述 A微粒子分選設備D 液滴P微粒子S樣品液層流
16
T鞘液層流
1微芯片
11流動路徑
12孔口
13升壓部
14鞘液入口
15樣品液入口
16微管
17限制部
2振蕩元件
3光學檢測裝置
33光照射部
34光學窗
4、41、42成對電極
51、52、53 容器
6接地電極
7筒
8樣品液儲蓄器
權利要求
1.一種微粒子分選設備，包括微芯片，其中設置有包含微粒子的液體流過的流動路徑和流過所述流動路徑的所述液體被排放到所述微芯片外的空間中所通過的孔口；振蕩元件，用于在所述孔口處將所述液體轉換為液滴并且排放所述液滴； 電荷裝置，用于向所排放的液滴添加電荷；光學檢測裝置，在液體輸送方向相對于所述孔口的上游，檢測流過所述流動路徑的所述微粒子的光學特性；成對電極，被設置成彼此相對，同時兩者之間夾有沿被排放到所述芯片外的空間中的液滴的移動方向的移動液滴；以及兩個以上容器，收集在所述成對電極之間通過的所述液滴，其中，所述流動路徑在所述孔口的位置處的寬度和深度被設置為小于所述流動路徑在所述光學檢測裝置檢測所述微粒子的光學特性的位置處的寬度和深度。
2.一種微粒子分選設備，包括微芯片，其中設置有包含微粒子的液體流過的流動路徑和流過所述流動路徑的所述液體被排放到所述微芯片外的空間中所通過的孔口；振蕩元件，用于在所述孔口處將所述液體轉換為液滴并且排放所述液滴； 電荷裝置，用于向所排放的液滴添加電荷；光學檢測裝置，在液體輸送方向相對于所述孔口的上游，檢測流過所述流動路徑的所述微粒子的光學特性；成對電極，被設置成彼此相對，同時兩者之間夾有沿被排放到所述芯片外的空間中的液滴的移動方向的移動液滴；以及兩個以上容器，收集在所述成對電極之間通過的所述液滴，其中，所述流動路徑在所述孔口的位置處的橫截面面積被設置為小于所述流動路徑在所述光學檢測裝置檢測所述微粒子的光學特性的位置處的橫截面面積。
3.根據權利要求1或2所述的微粒子分選設備，包括微管，所述微管在所述液體輸送方向相對于所述光學檢測裝置檢測所述微粒子的光學特性的位置的上游，將包含所述微粒子的液體S的層流導入到流過所述流動路徑的另一液體T的層流中。
4.根據權利要求3所述的微粒子分選設備，其中，由能夠被施加電壓的金屬形成的所述微管被配置為所述電荷裝置。
5.根據權利要求1至4中任一項所述的微粒子分選設備，其中，所述微芯片的至少所述孔口部分和通過所述孔口排放到所述微芯片外部的所述液滴移動的空間被布置在筒的空腔中，所述筒對于來自所述光學檢測裝置的光而言具有透光性。
6.根據權利要求5所述的微粒子分選設備，其中，所述筒的所述空腔被配置為封閉地密封。
7.—種微芯片，其中設置有包含微粒子的液體流過的流動路徑和流過所述流動路徑的所述液體被排放到所述微芯片外的空間中所通過的孔口，所述流動路徑的預定位置被配置為要用來自光學檢測裝置的光照射的光照射部，其中所述光學檢測裝置用于檢測流過所述流動路徑的微粒子的光學特性，設置有微管，其在液體輸送方向相對于所述光照射部的上游，將包含微粒子的液體S 的層流導入到流過所述流動路徑的另一液體T的層流中，以及所述流動路徑在所述孔口的位置處的寬度和深度被設置為小于所述流動路徑在所述光照射部處的寬度和的深度。
8.—種微芯片，其中設置有包含微粒子的液體流過的流動路徑和流過所述流動路徑的所述液體被排放到所述微芯片外的空間中所通過的孔口，所述流動路徑的預定位置被配置為要用來自光學檢測裝置的光照射的光照射部，其中所述光學檢測裝置用于檢測流過所述流動路徑的所述微粒子的光學特性，設置有微管，其在液體輸送方向相對于所述光照射部的上游，將包含微粒子的液體S 的層流導入到流過所述流動路徑的另一液體T的層流中，以及所述流動路徑在所述孔口的位置處的橫截面面積被設置小于所述流動路徑在所述光照射部處的橫截面面積。
9.根據權利要求7或8所述的微芯片，包括振蕩元件，所述振蕩元件用于在所述孔口處將所述液體轉換為液滴并且排放所述液滴。
10.根據權利要求9所述的微芯片，其中，所述微管由能夠被施加電壓的金屬形成。
11.一種具有空腔的筒，所述空腔中配置有根據權利要求10所述的微芯片的至少所述孔口部分和通過所述孔口排放到所述微芯片外部的液滴移動的空間，并且所述筒具有透光性，由此使得來自光學檢測裝置的光透射到所述光照射部。
12.根據權利要求11所述的筒，其中，所述空腔被配置為封閉地密封。
全文摘要
公開了一種如下的分選設備其能夠通過防止樣品之間的交叉污染、樣品的污染、對用戶的生物危害、避免對昂貴的流動室和昂貴的孔口部分以及對流動室和孔口的精細調整的需要，進行高速分析和安全、高速、廉價的分選。用于分選粒子的設備(A)設置有微芯片(1)，其中設置有將包含粒子的液體流過的流動路徑(11)和用于將流過流動路徑(11)的液體排放到芯片外的空間的孔口(12)；振蕩元件(2)，用于在孔口(12)處制作并且射出液體的液滴；電荷裝置，用于向所射出的液滴(D)給予電荷；光學檢測裝置(3)，用于檢測流過流動路徑(11)的粒子的光學特性；成對電極(4，4)，沿所射出的液滴(D)的移動方向而布置，并且與兩者間的移動液滴(D)相對；以及兩個以上容器，用于收集在成對電極(4，4)之間通過的液滴(D)。
文檔編號B01J19/00GK102317755SQ20108000736
公開日2012年1月11日 申請日期2010年2月9日 優先權日2009年2月17日
發明者篠田昌孝 申請人:索尼公司