CN101842162A - 分离柱、分离系统、分馏磁性粒子的方法、制造分离柱的方法以及分离柱的用途 - Google Patents
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Abstract
提出了一种具有分离柱的分离系统以及一种分馏磁性粒子的方法，其优选地使用场-流分馏，并允许在所施加磁场的宽的频率和幅度范围内相对于其动态磁性响应对磁性粒子进行更有效分馏，其尤其与磁性粒子成像(MPI)相关。
Description
本发明涉及包括流体传导通道的分离柱。另外，本发明涉及对流经分离柱的流体传导通道的流体中的磁性粒子分馏的方法以及分离柱的用途。
从德国专利申请DE 101 51 778 A1中已知磁性粒子成像的方法。在该公开所描述的方法的情况中，首先生成具有磁场强度的空间分布的磁场，使得在检查区中形成具有相对低的磁场强度的第一子区以及具有相对高的磁场强度的第二子区。之后，对在检查区中的子区空间中的位置进行移位，从而，检查区中的粒子的磁化局部改变。根据检查区域中的磁化记录信号，所述磁化受在子区的空间中位置的移位影响，并从这些信号中提取与检查区中的磁性粒子的空间分布相关的信息，从而，可以形成检查区的图像。这样的布置以及这样的方法具有以下优势：其可以被用于在靠近检查对象的表面以及远离检查对象的表面上以非破坏性的方式检查任意的检查对象——例如，人体——并且不会引起任何损伤并且具有高的空间分辨率。
已知方法的性能在很大程度上取决于示踪物材料即：磁性粒子的材料的性能。总是需要提高已知配置的信噪比以便改进这样的方法的分辨率和将其应用至其他应用。
磁性粒子可以借助于高梯度磁性分离(HGMS)关于其对振荡磁场的动态磁性响应进行分馏。HGMS使用矩阵材料(matrix material)，例如软铁或铁素体微球，用于在分离柱内部在微球的表面上的磁场的“无源”局部放大。由此，所感生的场梯度引起对通过分离柱的在微球表面的磁性粒子的捕获。HGMS的缺点在于分离柱的无源矩阵。其感生柱内部的场梯度，所述磁场由通过使用线圈产生的外部AC场驱动。高于25kHz的高频操作以及10mT的场强需要复杂的电流放大。在高频再磁化的铁素体或软铁的微球在柱的分离体积中生成热量。这影响分离结果并使得必须冷却。另一缺点在于分离柱中随机限定的矩阵，这引起由于各自的分布场的不可预知的粒子轨道。因此，感兴趣的粒子在柱中并没有被完全捕获，而是相对于未受影响的粒子进行延迟。
因此，本发明的目的是提供允许改进的磁性粒子分离的分离柱，其尤其应用于磁性粒子成像(MPI)中。
上述目的通过包括流体传导通道和至少一条电流线的分离柱的第一实施例实现，电流线以如下方式布置在流体传导通道中，所述方式为在流体传导通道中的粒子可被梯度磁场影响。根据本发明的分离柱的优势在于在流体传导通道内部不需要矩阵材料。优选地利用一条或多条电流线施加梯度磁场。例如，由外部电磁场生成梯度磁场，电流线有利地影响和/或放大梯度磁场。有利的能够获得这样的磁性粒子，该磁性粒子具有相当急剧的其磁化的各向异性的强度分布，由此，当用于磁性粒子成像(MPI)技术的背景下提高信噪比。通常地，在磁性粒子成像的背景下，优选地使用较大的粒子，这是由于所述粒子通常具有较大可能磁化，其转而能够引起在检测阶段的较高的信噪比。尽管如此，由于粒子再磁化率随着纳米粒子的磁芯体积指数下降，磁性粒子的大小受到限制。因为可能精确地分离具有所定义的其磁化的各向异性强度的磁性粒子，可以相对于其大小和各向异性对磁性纳米粒子进行优化，得到改进的MPI信噪比。
根据本发明的梯度磁场为包括用于在磁性粒子上施加分离力的磁场梯度的磁场。由此，有利地，可能根据磁性粒子磁化的各向异性的强度，有效分离磁性粒子。
上述目的也可以通过包括流体传导通道和至少一条电流线的分离柱的第二实施例实现，所述至少一条电流线用于通过梯度磁场影响流体传导通道中的磁性粒子，所述流体传导通道布置为至少部分在基底材料之中或之上。可以有利地以可再产方式将流体传导通道制造为毛细管并且具有沿着流体传导通道的长度的横截面的高水平的规则性。由此，有利地增强分离柱的分馏效率。可以有利地被使用的基底优选地为绝缘(isolating)基底，诸如：玻璃、硅、聚四氟乙烯以及其他适合的塑料材料。有利地，可以使用标准光刻技术用于以可再产的且低成本的方式制作分离柱。根据本发明，优选地，第一实施例的流体传导通道布置在基底之上或基底之中。
根据本发明的第二实施例，优选地，至少一条电流线也至少部分地布置在基底材料之内或在基底材料之上。这有利地允许一条或多条电流线以及流体传导通道的壁之间的间距的高水平的规律性，并且更进一步地，如果可能，各个电流线之间的间隔的高水平的规律性。更优选地，分离柱为芯片实验室(LOC)设备，也被称为在片实验室，所述设备在仅仅几毫米到几平方厘米的大小的基底材料或芯片上集成了(多个)实验室功能，并且能够处理低达小于皮升的极其小的流体体积。芯片实验室设备为所谓的微电子机械系统(MEMS)。
以下优选实施例涉及分离柱的第一和第二实施例。
分离柱的流体传导通道优选地包括任何适当的几何形状的通道壁，横截面可以例如为环形、方形或矩形。优选地，流体传导通道的横截面在流体传导通道的长度上通常为连续的。有利地，随着溶液层根据其与通道壁的距离的差分地减速，分馏效率提高。优选地将所述至少一条电流线布置为大体平行于通道壁。更优选地，所述至少一条电流线布置为与通道壁相间隔。有利地，根据这一实施例的一条或多条电流线作为用于流体传导通道中的流的另外的“壁”，从而，通常围绕一条或多条线形成抛物线型流轮廓。可替代地或附加地，至少一条电流线布置为与通道壁相邻。对于布置于流体传导通道内部的电流线，所述电流线优选地包括用于有利地与流体绝缘的绝缘覆盖。更优选地，至少一条电流线被布置在通道壁内部。这一实施例在生产中是有利的，并且不需要进行隔离。然而，技术人员应该理解对于多条电流线，对所描述布置进行任意组合是可能的。
根据优选实施例，布置于流体传导通道和/或基底材料之中或之上的电流线的数量在零到大约100的范围内。每条电流线的横截面在大约20μm2和大约8000μm2之间，优选地，在大约80μm2和大约800μm2之间，更优选地为大约300μm2。流体传导通道的直径或宽度为在从大约10豪米到大约1000毫米的范围内，特别地，流体传导通道的横截面维度取决于所应用的电流线的数量。技术人员将理解较大直径或宽度的流体传导通道能够容纳较高数量的电流线。然而，有利地，较大直径或宽度的流体传导通道将导致分离柱的较高通量。
流体传导通道的长度优选地为达到大于3米，优选地为大约0.5米到大约2米。在优选实施例中，流体传导通道不是直的，而是包括至少一个弯，所述弯有利地改进了分离柱的加工。特别优选地，流体传导通道是回旋的。结果，尽管存在流体传导通道长度与其横截面尺寸的极高的纵横比，分离柱可以有利地具有相当紧凑的维度。
本发明还涉及包括根据本发明的分离柱的分离系统，其中，至少一条电流线连接到电流源，使得由电流线生成梯度磁场。根据磁性粒子磁化的各向异性的强度，有利地将其分开。这允许生成这样的磁性粒子，该磁性粒子磁化的各向异性的强度被良好地限定，即：这一属性的分布被清晰地划定界限。该磁性粒子可以被覆盖以例如借助于改进胶体稳定性并且保护粒子免受化学性和/或物理性侵蚀环境的影响的涂层，所述环境例如酸。要被分馏的磁性粒子为磁各向异性的，即：其磁化各向异性。可以例如借助于形状各向异性和/或借助于晶体各向异性和/或借助于感生各向异性和/或借助于表面各向异性来提供这样的各向异性。
更优选地，磁场随时间变化。在特别优选的实施例中，电流源为交变电流(AC)源，使得所生成的梯度磁场是振荡的。通过振荡高梯度磁场对磁性粒子进行再磁化。具有不同磁各向异性的粒子产生不同的再磁化时间，其有利地允许根据粒子磁各向异性对其进行区分。有利地，通过使用高频磁性场流分馏(FFF)克服上述的HGMS的问题。在本发明的情况下，场流分馏(FFF)意味着分离方法学，其中，通过施加梯度磁场在流体传导通道中对溶液区进行分层。溶液的层被通过液体传导通道的流体取代，其中，所述流体最慢地靠近通道壁。因此，溶液的层根据其到壁的距离被差分地减速。有利地，分离系统的分离柱允许应用磁性FFF原理，并且对纳米粒子再磁化的动态有选择性。通过由流体传导通道中的一条或多条电流线生成的AC磁场/磁场梯度，将HGMS和磁性FFF的优势进行组合。其允许在场强的广阔分布区间生成AC场梯度(特别是高频率的)，并由此用于不同磁核大小的磁性粒子的分馏。
在分离系统的优选实施例中，电流源提供了范围为每电流线大约0.01A到大约2A的电流，优选地在大约0.1A到大约0.5A的范围内。更优选地，磁场强度在大于1mT(毫特斯拉)到大约20mT的范围内，优选地低于大约10mT。更优选地，磁场强度梯度在大约10T/m到大约3000T/m的范围内，优选地在大约50T/m到大约1000T/m的范围内。本领域技术人员将认识到为了获得特定磁场强度，在本发明的背景下特指为磁场强度的以特斯拉为单位的值在每种情况下应该除以磁场常量μ0.这是由于特斯拉为磁通量密度的单位。
根据分离系统的另一优选实施例，分离柱包括多条电流线，施加到至少两条电流线的电流的流动方向彼此相对。关于施加到电流线的交变电流，施加到至少两条电流线的交变电流(AC)优选地相对于彼此具有相移。本实施例的优势在于：由于由每条电流线生成的单个磁场的叠加，所得到的分离柱外的磁场减小。然而，电流线之间的期望的梯度磁场仍然适用于分馏磁性粒子。技术人员将认识到对于两条电流线，180°的相移将是最有利的。关于较高数量的电流线，例如，达到100条电流线，通常每条电流线可以被馈送以相对于其余线的其它相移的交变电流。
在另一优选实施例中，交变电流的频率是可调节的，尤其是根据要被分离的磁性粒子的属性，优选地其磁各向异性。这一实施例有利地允许基于动态磁性响应的磁性纳米粒子的有效分馏。其通过生成的在MHz的范围内的AC场有效针对例如，低于2000J/m3、30nm磁芯直径的具有磁各向异性的纳米粒子。有利地改进了分馏分辨率/效率。磁性粒子的磁化的各向异性的强度表示为了显著地改变磁性粒子的磁化所必须的外部磁场(相对于磁性粒子而言的外部)。具有更多相关各向异性范围的粒子的馏分将进一步有利地提高MPI信号，其对磁性示踪物的再磁化率敏感。交变电流的频率优选地在大约5千赫兹(kHz)到大约10兆赫兹(MHz)的范围内是可调节的。因此，有利地能够使分离系统适用于多个不同磁性粒子，例如，不同大小、各向异性、和/或磁性粒子的不同环境。
根据另一优选实施例，分离系统包括连接到流体传导通道以提供通过所述流体传导通道的流体的流的泵。优选地，缓冲液被泵送通过分离柱，缓冲液的种类取决于携带磁性粒子的溶液，所述溶液也被称为铁磁流体。通常，优选地，将相同的缓冲液用于铁磁流体所基于的和/或在其中稳定的缓冲液。例如，可以将软化水用于基于水的铁磁流体。然而，可以将盐以及不同的稳定剂加入到水中以用于制备缓冲液，但是，可以使用不同的有机溶剂而非水，例如，己烷。
根据另一优选实施例，分离系统包括连接到流体传导通道用于注射磁性粒子的注射阀，特别用于注射铁磁流体。更优选地，分离系统包括用于隔离流体流的优选馏分的选择阀。更优选地，分离系统包括在通过流体传导通道之后筛选(screening)流体流的检测器。
根据另一优选实施例，分离系统包括一个或多个部件，所述部件包括电流源、泵、注射阀、分离阀、检测器和流体贮存器中的至少一个，分离系统为芯片实验室(LOC)设备，也被称为在片实验室或被称为“微全分析系统”(μTAS)，其意味着将(多个)实验室功能集成在大小仅仅为几毫米到几平方厘米的基底材料或芯片上的设备。在本发明的情况中，分离柱至少包括流体传导通道以及一条或多条电流线，而分离系统包括至少一个分离柱，并且优选地包括一个或多个上述部件。
本发明还涉及对流经分离柱的流体传导通道的流体中的磁性粒子进行分馏的方法，所述方法包括以下步骤：在流体传导通道中提供至少一条电流线，以及通过生成梯度磁场影响流体中的磁性粒子。磁场可以，例如，由外部磁体生成。根据优选实施例，通过将电流施加到至少一条电流线生成磁场。更优选地，磁场随时间变化。一个优势在于，通过使用高频磁性场流分馏(FFF)可以克服HGMS方法的问题。
根据优选实施例，将包括磁性粒子的流体的多个微滴，尤其是铁磁流体，顺序地注射到流体传导通道中。该实施例的优势在于多个微滴彼此空间相关地同时流过所述流体传导通道。
根据另一优选实施例，将包括磁性粒子的多个流体的微滴并行注射到多个分离柱的流体传导通道中。这有利地提高了通量，特别是在分离过程的开始，其中需要对大量的原材料进行处理。
根据另一优选实施例，方法还包括弛豫步骤，其中，流体流暂时停止。在铁磁流体微滴被注射到流体传导通道且施加场之后，在磁性粒子弛豫到围绕线的准平衡分布之前，必须要离析(evolve)一些时间，如果流暂时停止，其具有较短的流体传导通道或者具有增加的平均流动速度是有利地。
根据另一优选实施例，根据要分离的磁性粒子的优选馏分，对流体流的流动速度进行调节。
根据另一优选实施例，方法还包括高浓缩(upconcentration)步骤，其中，增加了在流体的分离馏分中的优选的磁性粒子的浓度。从而，有利地增加了流体中磁性粒子的浓度。技术人员认识到磁性粒子分散在特定量的流体中，尤其是液态流体中。对于浓缩，可以利用例如真空蒸发的不同技术。在优选实施例中，浓缩步骤包括重复地循环所述流体通过任何种类的分离柱并且特别地通过重复循环通过流体传导通道。
本发明还涉及制造分离柱的方法，包括以下步骤：在基底材料之中或之上提供流体传导通道以及在流体传导通道中提供至少一条电流线。该制造方法有利地允许以可再产的方式将流体传导通道制作为毛细管，并且其具有沿着流体传导通道的长度的横截面的高水平的规律性，并且具有在一条或多条电流线与流体传导通道壁之间的间隔的高水平的规律性，并且进一步地，如果可能，具有在各个电流线之间的间隔的高水平的规律性。
优选地，将至少流体传导通道和至少一条电流线生产为芯片实验室(LOC)设备。更优选地，将分离柱的其他部件尤其是电流源、泵、注射阀、分离阀、检测器以及流体贮存器中的至少一个，集成在芯片实验室设备中。因此，可以将整个分离柱有利地集成在芯片实验室设备中。有利地，标准芯片实验室生产技术可以被用于以可再产以及低成本方式制造分离柱。大多数LOC制作工艺的基础是光刻，其最适于半导体制作。另外，可以使用玻璃蚀刻、陶瓷蚀刻以及金属蚀刻，沉积和焊接、PDMS(聚二甲基硅氧烷)处理(例如，软光刻)、厚膜和立体平板印刷术以及经由电镀、注射成型和压纹的快速复制技术。一般说来，LOC制造涉及基于光刻的微系统技术，以及纳米技术和精密工程。
本发明还涉及根据本发明的分离柱的用于基于纳米粒子的磁性响应对磁性纳米粒子进行分馏的用途。
本发明还涉及根据本发明的分离柱的用于获取用于磁性粒子成像(MPI)应用的示踪物材料的用途。
本发明还涉及根据本发明的分离柱的用于获取用在磁性生物传感器中的磁性粒子测定的用途。
从下面的说明书、结合以示例的方式进行说明的附图，本发明的原理的这些以及其他特点、特征以及优势将变得明显。说明书仅用于示例的目的而非限制本发明的范围。下面所引用的图涉及如下附图。
图1示意性地图示说明了场流分馏的原理；
图2示意性地图示说明了根据本发明的分离柱的第一实施例的流体传导通道；
图3以三维图表的形式图示说明了梯度磁场的轮廓的分离柱的优选实施例；
图4、图5和图6在图表中图示说明了相应磁性粒子浓度的时间响应；
图7示意性地图示说明了根据本发明的分离系统的优选实施例；
图8和图9示意性地图示说明了根据本发明的分离柱的第二实施例的流体传导通道；
图10示意性地图示说明了根据图2、图8和图9中的一个的流体传导通道的优选实施例；
图11示意性地详细图示说明了图10的实施例；
图12a和图12b示意性地更详细地图示说明了图10的实施例。
虽然将参照优选实施例并参照特定附图对本发明进行描述，但是，本发明不局限于此，而仅由权利要求限制。所描述的附图仅仅是示意性的而非限制性的。为了说明性的目的，一些元件的大小可能被放大，而不是按比例绘制。
当提到单数名词时，使用不定冠词或定冠词，例如，“一”、“一个”、“该”，除非特别指出，这包括多个这样的名词。
另外，说明书和权利要求中的术语第一、第二、第三等仅仅用于区别类似元件，而不是必须用于描述序列顺序或时间顺序。应该理解，在适当情况下，所使用的术语是可替换的，并且这里所描述的本发明的实施例能够以其他顺序而非这里所说明的顺序进行操作。
此外，说明书和权利要求中的术语顶部、底部、上面、下面等用于描述的目的，而不是必须用于描述相对位置。应该理解，在适当情况下，所使用的术语是可替换的，并且这里所描述的本发明的实施例能够以其他取向而非这里所描述或图示的取向进行操作。
应该注意，在本说明书和权利要求中使用的术语“包括”不应该被理解为被限制于此后列出的器件，其并不排除其他的元件或步骤。因此，表述“包括器件A和B的设备”的范围不应该被限制为仅包括部件A和B的设备。其意味着关于本发明，设备的仅有的相关部件为A和B。
在图1中，参照具有通道壁12的流体传导通道10图示说明了场流分馏(FFF)的原理，其中，流体是流动的。抛物线形流轮廓P图示说明了在流体传导通道10内的流速。与流体传导通道10的更中心区域相比，靠近通道壁12的流速相对较慢，所述流速由箭头图示，箭头的长度表示相应流速。FFF为广义的分离方法，其中，通过施加外部场30，流体的区在流体传导通道10的侧面开始分层。根据场30和流体中的粒子A、B之间的相互作用，对于每种流体，层厚度不同，所述层厚度由虚线图示。例如，特定平均百分比，比如说90％的磁性粒子A、B将位于虚线和流体传导通道10的壁之间的层中。之后，流体由通过流体传导通道10的纵向流动而被移置。由于在靠近通道壁12处流速最低，根据其离通道壁12的距离，包括粒子A、B的层差分地减速。
在图2中，示意性地描绘了根据本发明的分离柱的第一实施例的流体传导通道10。分离柱基于FFF原理并因此有利地对纳米粒子再磁化的动态有选择性。由插入到流体传导通道10中的电流线20生成振荡或交流(AC)磁场30，所述电流线的长度11例如为一米。该方法将HGMS和磁性FFF的优势相结合。
有利地，电流线20也作为用于流体传导通道10中的流体流的壁，从而使得围绕电流线20形成抛物线形流轮廓P。脉冲注射进入流体传导通道10后，对于由电流线20生成的场30具有不同动态磁性响应的磁性粒子(未描述)由在图1中示出的纵向流所取代。
在这一配置中，由于具有其磁化的各向异性的限定强度的磁性粒子的磁化的较快重新取向，可以实现这种磁性粒子的分离。多个磁性粒子之中的这些磁性粒子A、B(图1)被朝向电流线20吸引，即：在较强的磁场30的方向，而具有其磁化的各向异性的不同强度的磁性粒子需要较长的时间以将其磁化反转。在这该时间间隔中，在尚未反转其磁化的情况下，这些磁性粒子受到梯度磁场30的排斥。
在存在梯度AC磁场的情况下，当包含磁性粒子的流体沿着流体传导通道10流动时，则具有其磁化的各向异性的限定强度的磁性粒子A、B(图1)例如被朝向电流线20吸引，由此以比其他磁性粒子更低的速度流动。因此，根据磁性粒子磁化的各向异性的强度实现了其的空间分离。这通常引起主要包括粒子A或B的馏分的洗脱时间的不同。从而，在将磁性粒子注射到流体传导通道10中之后，优选地在不同时间点执行不同馏分的收集。结果，分离柱允许基于动态磁性响应的磁性纳米粒子的分馏。其通过生成MHz范围的AC场有效地解决了具有磁各向异性(例如，对于30nm磁芯直径低于2000J/m3)的纳米粒子。包括磁性粒子的注射流体的微滴的大小在一毫升或高于一毫升的数量级，微滴优选地由连续模式注射，即：一个微滴接着一个微滴。可选地，可以使用多个并行流体传导通道对大量的原材料进行处理。
旨在使用位于流体传导通道内部的一条或多条电流线20。多条并行电流线将允许更宽的流体传导通道，从而可以有利地提高流体的通量。
将结合图3描述包括具有四条电流线20的流体传导通道10的分离柱的优选实施例，该图以三维图表的形式示出了由四条电流线20生成的梯度磁场30的轮廓。以10-4 m在轴61、62上示出了流体传导通道10的横截面的维度。轴60表示以毫特斯拉(mT)的磁场30的场强。直径为大约20μm的电流线20以相互距离60上m并且平行于通道壁地放置于流体传导通道10中。通过电流线20的每条的电流为例如0.25A，25kHz，以生成所描绘的磁场30。
分别在图4、图5和图6中，在横轴40上相对于时间示出了相关磁性粒子浓度，该时间是以秒为单位在纵轴43上示出的从将流体注射入流体传导通道10到流体从其洗脱所用的时间。流体传导通道例如为大约1m长并且直径为大约250毫米。也被称为铁磁流体的包括磁性粒子的流体的脉冲注射被制成在流体传导通道10的一端的缓冲液的多抛物线流。如果没有施加磁场，在流体传导通道的另一端测得的相对于时间的相对磁性粒子浓度所表示的洗脱轮廓将在一段空闲时间之后示出逐渐的衰变，如在图4的图表中以曲线42示出的。然而，在施加梯度磁场之后，洗脱轮廓将被改变，这是由于那些足够快以在例如25kHz被有效再磁化的粒子将在电流线20附近的慢层中流动。图4中的曲线41对应于具有K＝3000J/m3的磁各向异性的30nm的铁氧化物粒子的洗脱。因此，单一分散尺寸(size-monodispersed)的磁性粒子应该具有取决于其各向异性的离散的不同流过时间：各向异性越小，流过时间越长。通过检测器(参照图7)可测量相对磁性粒子浓度，例如，针对粒子尺寸的传统UV-VIS检测器、针对粒子的磁性大小的磁化率计、或者对流中的粒子的MPI性能敏感的基于MPS(磁性粒子光谱仪)的检测器。
在上述情况中，将K＝3000J/m3的粒子与其余铁磁流体分开将花费2到3分钟。在铁磁流体微滴被注射到流体传导通道中并且施加梯度磁场之后，在磁性粒子弛豫到在电流线周围的准平衡分布之前，必须离析一些时间。因此，优选地在铁磁流体注射之后跟随另外的弛豫步骤，其中，在当前示例中，流要被停止例如大约7秒钟。
本领域技术人员将理解流过时间主要与在流体传导通道长度的平均流速相关。这是若干不同参数中的一个，其可以有利地针对分馏效率优化，即：具有按照用于MPI的磁性粒子的磁性属性的最优生成量。例如通过改变收集时间、电流频率和/或电流幅度和/或流速可以执行具有不同动态磁性响应(磁各向异性)的磁性粒子的分馏。与HGMS相比，可以有利地将AC磁场的频率提高到MHz的范围并且由此可以更好地针对并高效地分馏具有低磁各向异性(例如，＜2000J/m3)的粒子。
在图5的图表中示出了两个不同的洗脱轮廓，其分别对应于曲线44中具有K＝1900J/m3的磁各向异性的粒子以及曲线45中具有K＝1500J/m3的磁各向异性的粒子。
在图6中，图表中示出了以2MHz分馏的具有1800J/m3的各向异性的30nm纳米粒子的洗脱轮廓。已经发现在曲线47和曲线46中图示说明的流速减少三倍，引起分馏效率提高三倍。
在图7中，示意性地描绘了根据本发明的分离系统的优选实施例。分离系统包括泵14以驱动连续缓冲液流过流体传导通道10。流体传导通道10可以，例如由玻璃、熔融石英、PEEK(聚醚醚酮，也被称为聚酮)或Radel-R(聚亚苯基砜，PPSU)。在流体传导通道10内部，布置了连接到高频电流源31的一条或多条电流线20。注射阀15用于注射(优选地自动地)铁磁流体。选择阀16将磁性粒子的优选馏分53从流体流隔离。剩下的流体被传导到再生器件52。检测器51用于洗脱轮廓筛选。这是，例如，针对粒子尺寸的传统的紫外-可见光谱或紫外-可见分光光度法(UV/VIS)检测器，针对磁性大小的磁化率计、或对流中的粒子的MPI性能敏感的基于MPS(磁性粒子光谱仪)的检测器。可以有利地将检测器信号用作对于注射阀15和/或选择阀16的反馈。所描绘的分离柱优选地为芯片实验室(LOC)设备，流体传导通道10、电流线20、电流源31、泵14、注射阀15、分离阀16以及流体贮存器50、52、53中的至少一个被集成到LOC。
分离柱的通量基本上取决于流体传导通道10的维度。一次注射的铁磁流体的体积(例如，每微滴)将例如，以流体传导通道10的总体积标度。优选地微滴大小为毫升或大于毫升的量级，以连续模式，即一个微滴接一个微滴的方式进行操作。由于在流体传导通道10中同时可以有多个微滴，不过空间上移置，处理时间可以因此有利地被减小。大量原材料可以有利地通过并行处理进行处理，其中优选地使用多个并行流体传导通道10。
在图8和图9中，示意性地描绘了具有矩形通道壁12的流体传导通道10的横截面。根据本发明，如示例性地示出的，流体传导通道10的该第二实施例被布置为至少部分在基底材料25之中或之上。流体传导通道可以有利地以可再产方式被制造为毛细管，并且沿着流体传导通道10的长度，横截面具有高水平的规则性。因此有利地提高了分离柱的分馏效率。可以有利地使用的基底优选地为绝缘基底，诸如：玻璃、硅、聚四氟乙烯或其他合适的塑料材料。有利地，标准光刻技术可以用于以可再产和低成本的方式制造分离柱。流体传导通道10的宽度17大于其高度18，使得流体传导通道10为平面布置。在图8中，示出了一个实施例，其中，四条电流线20与通道壁12相邻布置，即：在流体传导通道10内部。电流线20优选地被绝缘材料(未描述)覆盖。所描述的实施例的电流线20布置在基底材料25的第一层27上，基底材料25的第一层27可与基底材料25的第二层26进行组合，其中，将流体传导通道10提供为槽。
根据图9的实施例，也将流体传导通道10提供为在基底材料25的第二层26中的槽。基底材料25的第一层27形成流体传导通道10的覆盖壁，电流线20布置在覆盖壁内部，而不与在流体传导通道10内部流动的流体相接触。从而，有利地，用于电流线20的绝缘覆盖不是必须的。
在图10中，示意性地描绘了根据图8或图9中的一个的流体传导通道10的实施例，流体传导通道10包括大量的弯13，其仅仅一部分被示例性地提供有附图标记。由于可以将具有大约2米的长度的流体传导通道10布置在仅有几平方厘米的面积的基底(25，参见图8、图9)之上或之内，所以流体传导通道10的回旋或迂回布置是有利的。连接19表示流体传导通道10的入口和出口。这些流体连接19优选地通过将毛细管接附到基底25上实现。
在图11、图12a和图12b中，更详细地描绘了流体传导通道10的通道壁12的回旋结构。图11中具体为环绕的并以较大比例进行描绘，其中，示出了提供流体传导通道10的恒定横截面的圆形的内弯13a。
在图12a中，示出了在流体传导通道10中具有电流线20的图11的实施例。图12a中具体为环绕的并且在图12b中以较大比例对其进行描绘，示出了在通道壁12之间延伸的五条电流线20。在右侧，描绘了较大比例的横截面的细节，其中，所述五条电流线20与较长的通道壁12相邻地布置。
典型的流体传导通道10的长度在几十厘米到几米的范围内，特别地对于氧化铁MPI纳米粒子为0.5m到2m，并且其随着特定磁性材料以及要被分馏的粒子的大小而变化。流体传导通道10优选地制造成迂回的形式以使所需的总表面最小化。流体传导通道10通常包括横向地大约100μm到几mm(17，参照图8、图9)的维度，并且纵向地大约10到500μm(18，参照图8、图9)的维度。典型值为横向1mm且纵向60μm。这样的流体传导通道10可以使用标准芯片实验室技术在两个基底层26、27(参照图8、图9)之间制造，诸如使用高纵横比(high-aspect ratio)抗蚀剂，例如SU-8，通常使用的负性光致抗蚀剂。SU-8是一种非常粘的聚合物，其可以有利地被碾成或扩展成从1毫米到2毫米范围的厚度，并仍然用标准掩模对准器进行处理。其用于图案化高纵横比结构。大比例形式的流体传导通道10还可以使用其他已知技术用于通道限定。一条或多条电流线20被与流体传导通道10相配。电流线20可以在流体传导通道10(图8)内部，即：在内通道壁12上，或者被埋入通道壁(图9)。在前一种情况，可以使用钝化层将流体与电流线20进行隔离。电流线20的维度的量级在高度上为μm且宽度上为几十μm，特别是仅仅对于宽度情况。根据线的尺寸，针对每条电流线的电流水平在10mA到1A的量级，优选地大约100mA到200mA，这样的电流线20将与低磁场相结合(即：低于10mT)生成高磁场梯度，在100T/m的量级甚至更高。应该对电流线20之间的距离进行选择，使得在设备的宽度上总梯度被最大化。因此，设计方面，电流线20之间的距离优选地大约等于流体传导通道10的高度的两倍。
电流线20可以被施加到流体传导通道10的两侧。在这种情况下，具有双通道高度(18，参照图8、图9)的对称设计将是优选的。
可以有利地实施若干不同的设置，从并行电流线20到更复杂的电流线20的并行——串行，其允许对分离柱的阻抗进行调谐用于高频操作，即：100kHz到10MHz范围，并且降低总功耗。由于热生成，分离柱的操作窗受到限制。优选地通过监控基底25上的专用电阻器结构的有效阻抗控制流体传导通道10的温度。在若干并行电流线20的情况下，有利地可以将电流线20中的一条用作温度传感器。可以在操作中借助于自然或强制对流(空气或液体)对分离设备进行冷却。
Claims (23)
1.一种包括流体传导通道(10)和至少一条电流线(20)的分离柱，所述电流线以如下方式布置在所述流体传导通道中：所述流体传导通道中的磁性粒子(A、B)可受梯度磁场(30)影响。
2.一种包括流体传导通道(10)和至少一条电流线(20)的分离柱，其中，所述至少一条电流线(20)用于通过梯度磁场(30)影响所述流体传导通道中的磁性粒子(A、B)，所述流体传导通道布置为至少部分在基底材料(25)之中或之上。
3.根据权利要求2所述的分离柱，还包括一条或多条电流线(20)，所述分离柱为芯片实验室(LOC)设备。
4.根据权利要求1或2所述的分离柱，其中，所述至少一条电流线(20)布置为与所述流体传导通道(10)内部的通道壁(12)相间隔和/或与所述通道壁(12)相邻，所述至少一条电流线优选地包括绝缘覆盖。
5.根据权利要求1或2所述的分离柱，其中，所述至少一条电流线(20)布置在通道壁(12)中。
6.根据权利要求1或2所述的分离柱，其中，在1条到大约100条之间的电流线布置在所述流体传导通道(10)中和/或在所述基底材料(25)之中或之上。
7.根据权利要求1或2所述的分离柱，其中，所述流体传导通道(10)的长度(11)达到大约3米，优选地大约0.5米到大约2米。
8.根据权利要求1或2所述的分离柱，其中，所述流体传导通道(10)包括至少一个弯(13)，所述流体传导通道(10)优选地为回旋的。
9.一种包括根据权利要求1或2所述的分离柱的分离系统，其中，所述至少一条电流线(20)连接到电流源(31)，使得通过所述电流线生成所述梯度磁场(30)。
10.根据权利要求9所述的分离系统，其中，所述磁场(30)随时间变化。
11.根据权利要求9所述的分离系统，其中，所述电流源(31)为交变电流(AC)源，使得所生成的梯度磁场(30)为振荡的。
12.根据权利要求9所述的分离系统，其特征在于，所述分离柱包括多条电流线(20)，施加到所述电流线中的至少两条的电流的流动方向彼此相对。
13.根据权利要求9所述的分离系统，其特征在于，所述分离柱包括多条电流线(20)，施加于所述电流线中的至少两条的交变电流(AC)相对于彼此具有相移。
14.根据权利要求9所述的分离系统，还包括一个或多个部件，所述部件包括电流源(31)、泵(14)、注射阀(15)、分离阀(16)、检测器(51)和流体贮存器(50、52、53)中的至少一个，所述分离系统为芯片实验室(LOC)设备。
15.一种对流过分离柱的流体传导通道(10)的流体中的磁性粒子进行分馏的方法，包括以下步骤：在所述流体传导通道中提供至少一条电流线(20)，以及通过生成梯度磁场(30)影响所述流体中的所述磁性粒子。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，通过将电流施加到所述至少一条电流线(20)生成所述磁场(30)。
17.根据权利要求15所述的方法，其中，所述磁场(30)随时间改变。
18.根据权利要求15所述的方法，还包括弛豫步骤，其中，暂时停止流体流。
19.根据权利要求15所述的方法，其中，根据要分离的磁性粒子的优选馏分，调节流体流的流动速度。
20.一种制造分离柱的方法，包括以下步骤：在基底材料(25)之中或之上提供流体传导通道(10)，和在所述流体传导通道中提供至少一条电流线(20)。
21.根据权利要求20所述的方法，其中，将所述流体传导通道(10)和/或所述至少一条电流线(20)生产为芯片实验室(LOC)设备。
22.根据权利要求1或2所述的分离柱的用于基于所述纳米粒子的磁性响应来分馏磁性纳米粒子的用途。
23.根据权利要求1或2所述的分离柱的用于获取用于磁性粒子成像(MPI)应用的示踪物材料和/或用于获取用于磁性生物传感器应用的磁性粒子测定的用途。
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Family Cites Families (8)
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| US6746788B2 (en) * | 2002-01-14 | 2004-06-08 | Norman K Borsuk | Concentration cells utilizing external fields |
| US7147108B2 (en) * | 2004-10-29 | 2006-12-12 | Hewlett-Packard Development Company, Lp. | Method and apparatus for the separation and collection of particles |
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Cited By (2)
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