CN108031549A - 一种用于多种粒子连续分离的磁分离装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于多种粒子连续分离的磁分离装置及方法，磁分离装置包括：微流控模块和磁场发生模块；当含有磁性粒子的溶液流入微流控模块时，通过磁场发生模块产生第一周期梯度磁场和第二周期梯度磁场，第一周期梯度磁场和第二周期梯度磁场共同作用，对溶液中的粒子施加垂直于粒子初始运动方向的磁场作用力，使不同粒径的粒子在运动过程中分离。本发明引入复合的周期梯度磁场，使得微流控通道中的样品液中的粒子受到垂直于粒子初始运动方向的梯度磁场力，对样品液中的粒子进行分离；还将样品液中的粒子之间的单一吸力变为交替的吸‑斥力状态，避免样品液中不同的粒子团聚，使得在样品液的浓度较高时能减少粒子间的团聚现象，从而提高了分离效率。

Description

一种用于多种粒子连续分离的磁分离装置及方法

技术领域

本发明属于粒子分离领域，更具体地，涉及一种用于多种粒子连续分离的磁分离装置及方法。

背景技术

近年来，由于微机电系统和微纳米技术的发展，基于微流控模块的分离技术研究得到了越来越多的重视。与传统技术相比，微流控技术具有样品需量少、集成化、精细化和高检测速度等优势，在疾病诊断、药物筛选、环境检测等领域具有广泛的应用前景。

基于微流控系统的磁泳分离技术与传统的分离技术，以及其他新兴技术如电泳分离技术相比，分离速度快、分离物系的粒度可达到很小，具有很强的可控性和灵活性。

但磁泳分离技术仍然存在一些问题，尤其是磁性微粒团聚会导致分离分辨率低。在梯度磁场的作用下，磁性粒子间的磁团聚行为会带来以下几种问题：团聚体夹杂非目标分子，影响分离精度；磁性微粒团聚体因易被捕获而容易造成微管道堵塞；不同磁性粒子发生团聚，从而系统无法基于微粒自身物理特性的差异来实现多目标的有效分离。

这些问题导致系统只能在较低浓度条件下开展高精度分离研究，对磁泳分离系统的分离精度、分辨率和效率都有着直接的影响，已成为制约磁泳分离技术应用和发展的瓶颈。在现有专利中，例如专利CN 105772123A公开了一种基于微流控通道利用三轴亥姆霍兹线圈实现磁分离的方法及装置，该方法及装置可以实现磁性微粒的高精度分离，但其磁场装置实施和控制稍复杂。

发明内容

针对现有技术的改进需求或以上缺陷，本发明提供了一种多种粒子连续分离的磁分离方法，其目的在于利用复合周期梯度磁场，分离溶液中多种不同粒径的磁性粒子。

本发明提供了一种多种粒子连续分离的磁分离装置，包括：微流控模块和磁场发生模块；当含有磁性粒子的溶液流入所述微流控模块时，通过所述磁场发生模块产生第一周期梯度磁场和第二周期梯度磁场，第一周期梯度磁场和第二周期梯度磁场共同作用，对溶液中的粒子施加垂直于粒子初始运动方向的磁场作用力，使不同粒径的粒子在运动过程中分离；且避免了溶液中的多个粒子团聚。

更进一步地，所述磁场发生模块包括：第一磁体和第二磁体；所述第一磁体的中心轴平行于y轴，且所述第一磁体的质心与微流控模块的质心沿x轴对齐放置；所述第二磁体的中心轴与所述第一磁体的中心轴在同一xoy平面内互相垂直平分；所述第一磁体和所述第二磁体均放置在微流控模块的沿x轴的同一侧，且所述微流控模块的质心、所述第一磁体的质心和所述第二磁体的质心均共平面；所述第一磁体用于对所述微流控通道中的溶液施加所述第一周期梯度磁场；所述第二磁体用于对微流控通道中的溶液施加所述第二周期梯度磁场。

更进一步地，第一磁体为第一螺线管线圈，所述第二磁体为第二螺线管线圈，且第一螺线管线圈产生的磁场方向平行于y轴，第二螺线管线圈产生的磁场方向平行于x轴。

更进一步地，磁场发生模块包括：旋转控制模块和固定在旋转控制模块上的长方形永磁铁；所述旋转控制模块包括长方形平台和步进电机两部分，该长方形平台正中心打孔固定在步进电机的转子轴上，与转子同步旋转。永磁铁放置在平台表面正中央，通过步进电机驱动器控制步进电机，使得长方形平台连带永磁铁以永磁铁的质心作为圆心发生周期性旋转，从而产生第一周期梯度磁场和第二周期梯度磁场。

更进一步地，微流控模块具有平行设置的微流控通道；所述微流控通道为T型或Y型。

更进一步地，磁分离装置还包括多个分离出口，分别设置于所述微流控通道的出口处，用于收集溶液中分离的粒子。

更进一步地，第一周期梯度磁场和所述第二周期梯度磁场的磁场强度最大值为50mT～100mT。

本发明还提供了一种多种粒子连续分离的磁分离方法，包括下述步骤：

控制含有磁性粒子的溶液流入所述微流控模块的微流控通道中；

在所述微流控通道的分离通道部分通过对溶液中的粒子施加第一周期梯度磁场和第二周期梯度磁场实现磁分离。

更进一步地，通过设置第一磁体和第二磁体来实现施加磁场，具体包括：

将第一磁体和第二磁体均放置在微流控模块沿直型分离通道的同一侧且将第二磁体的中心轴与第一磁体的中心轴互相垂直平分；将第一磁体的质心与微流控模块的质心共平面，且第一磁体的中心轴平行于所述微流控模块中的分离通道；

通过第一磁体对溶液施加第一周期梯度磁场，通过第二磁体对溶液施加第二周期梯度磁场；且所述第一周期梯度磁场与所述第二周期梯度磁场的最大磁化方向互相垂直。

更进一步地，通过设置永磁铁和旋转控制模块来实现施加磁场，具体包括：

在前半周期内，沿平行于y轴方向放置的永磁铁产生平行于y轴方向的第一周期梯度磁场；

半个周期后，通过旋转控制模块将所述永磁铁顺时针方向旋转90°，使得永磁铁在后半个周期内沿平行于x轴方向放置并产生平行于x轴方向的第二周期梯度磁场；

一个周期后，再通过旋转控制模块控制永磁铁逆时针方向旋转90°回到初始位置，如此循环往复，形成每隔半个周期变化的磁场源。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

(1)本发明引入复合的周期梯度磁场，除了使得所述微流控通道中的样品液中的粒子受到垂直于粒子初始运动方向的梯度磁场力，对样品液中的粒子进行分离；另外，这种大小和方向周期性变化的梯度磁场，将样品液中的粒子之间的单一吸力变为交替的吸-斥力状态，避免所述样品液中不同的粒子团聚，使得该系统在样品液的浓度较高时能减少粒子间的团聚现象，从而提高了分离效率。

(2)本发明采用第一磁体以及第二磁体，对两个周期梯度磁场进行分别控制，方便根据实际情况调整磁场的强度。

(3)本发明中涉及的磁分离方法只使用了两个梯度磁场，实施简单、易操作、经济性高、分离解聚效果良好，可以实现磁场方向和磁场梯度力的解耦控制，对基于微流控模块高精度分离多种粒径的磁性微粒的工作有重要意义。

附图说明

图1为本发明实例1提供的多种粒子连续分离的磁分离装置的俯视图；

图2为本发明实例1提供的多种粒子连续分离的磁分离装置中磁场发生模块的三维示意图；

图3为本发明实例2提供的多种粒子连续分离的磁分离装置的俯视图；

图4为本发明实例1和2中微流控模块具体结构的俯视图；

图5(a)和图5(b)为本发明实施方式中粒子分别在y轴磁场和x轴磁场作用下所受到的磁场力的示意图；

图6(a)，图6(b)和图6(c)分别为：本发明实施方式能够实现和达到的，仅受到y轴磁场作用下和仅受到x轴磁场作用下的两个粒子在微流体通道中运动的初始和最终位置图；

图7(a)和图7(b)分别为本发明实例1的第一磁体产生的y轴磁场，和第二磁体产生的x轴磁场类型示意图；

在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：a为微流控模块，b为磁场发生模块，11为液体出口，12为入口通道，14为出口通道，13为进样口，15为分离通道，2为绝缘区域。

在本发明的说明和附图中，定义z轴垂直地面向上，y轴为平行于微流控模块直型分离通道的方向，xoy平面平行于地面，x轴为垂直于y轴的方向。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。

应当理解，此处所描述的每一个实例都属于本发明的具体形式的一种，给出目的是更详细的描述本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供的多种粒子连续分离的磁分离装置包括：微流控模块和磁场发生模块，当含有磁性粒子的溶液流入微流控模块时，通过磁场发生模块产生第一周期梯度磁场和第二周期梯度磁场，第一周期梯度磁场和第二周期梯度磁场共同作用，对溶液中的粒子始终施加垂直于粒子初始运动方向的磁场作用力，使不同粒径的粒子在运动过程中分离。第一周期梯度磁场和第二周期梯度磁场共同作用，获得强度和方向周期性变化的磁场，避免溶液中的多个粒子团聚。

在本发明实施例1中，如图1和图2所示，磁场发生模块包括：第一磁体以及第二磁体；第一磁体的中心轴平行于y轴，且第一磁体的质心与微流控模块的质心沿x轴对齐放置；第二磁体的中心轴与第一磁体的中心轴在同一xoy平面内互相垂直平分。第一磁体和第二磁体均放置在微流控模块的沿x轴的同一侧，且微流控模块的质心与第一磁体和第二磁体的质心均共平面。第一磁体用于对微流控通道中的溶液施加平行于y轴的第一周期梯度磁场；第二磁体用于对微流控通道中的溶液施加平行于x轴的第二周期梯度磁场。

作为本发明的一个实施例，如图4所示，微流控模块内设T型的微流控通道，该通道的分离通道部分是平行于y轴的长方形凹槽直管道；

需要说明的是，作为本发明的另一个实施例，微流控模块的微流控通道也可以设成Y型，在本发明中Y型和T型微流控均属于本发明具体形式的一种。

在第一周期梯度磁场作用下，磁场强度方向和粒子的受力图如图5(a)所示，梯度力的方向是沿磁场梯度方向指向磁体，即垂直于通道；所述第二周期梯度磁场作用下，磁场强度方向和粒子的受力图如图5(b)所示，同样，梯度磁场力的方向是沿磁场梯度方向指向磁体，即垂直于分离通道。所述的两个梯度磁场组成复合梯度磁场作用下，粒子受到的梯度磁场力也始终沿垂直于分离通道的方向。

两个梯度磁场均有较大的磁场度，另外磁场强度最大值约为50mT～100mT，由于磁场力的大小与磁场强度和梯度均成正比关系，故粒子受到的梯度磁场力在与粒子初始速度垂直的方向上有一个较大值。从而，基于磁场力与粒子大小的相关性，所述样品液中的不同粒径的粒子会因迁移速率的不同而发生不同的偏转，继而实现分离。

当粒子只受到第一周期梯度磁场作用，两个不同粒径的粒子在微流控通道中运动的初始位置和最终位置如图6(b)所示，粒子会沿磁场方向，即平行于y轴的方向成链排列；当粒子只受到第二周期梯度磁场作用，两个不同粒径的粒子在微流控通道中运动的初始位置和最终位置如图6(c)所示，粒子会沿磁场方向，即平行于x轴的方向成链排列；

两个梯度磁场的强度是交替半个周期产生的，构成复合周期磁场，则粒子受到的梯度磁场的场强方向也是交替变化的，故粒子与粒子之间的相互作用力方向也是周期性变化的，交替的吸-斥力使得粒子间的团聚得到抑制，同时能够解聚团聚的粒子链。

在复合周期梯度磁场作用下，两个不同粒径的粒子在微流控通道中运动的初始位置和最终位置如图6(a)所示，即在分离多种粒子的时候实现了解聚。

在本发明实施例中，磁分离装置还包括：多个分离出口，分别设置于微流控通道的出口处，用于收集溶液中分离的粒子。

本发明实施例1提供的磁分离装置的工作原理如下：第一磁体每隔半个周期工作，对微流控通道中的样品液施加周期性的梯度磁场，其磁化方向平行于微流控模块的分离通道；同时，第二磁体每隔半个周期对样品液施加磁化方向垂直于微流控模块分离通道的梯度磁场。由于第一磁体和第二磁体均放置在微流控模块的同一侧，故粒子在整个周期内都会受到沿垂直于分离通道的方向的梯度磁场力；磁场强度最大值约为50mT～100mT，磁场力与磁场强度和梯度均成正比关系，通道中的粒子会由于粒径不同而受到的磁场力不同，从而发生不同位移量的偏转而分离。

两个磁体产生的两个磁化方向互相垂直的梯度磁场是交替半个周期产生的，即粒子受到的梯度磁场磁化方向是交替变化的，故在第一磁体和第二磁体共同作用下，粒子与粒子之间的相互作用力也是周期性变化的，由引力变为斥力再变为引力，周而复始，粒子之间无法形成稳定的团聚链状结构，从而起到抑制粒子团聚和使粒子团聚物解聚的作用。

在具体操作中，可以根据微流控模块尺寸、微通道尺寸、磁纳米粒子粒径、磁纳米粒子溶液浓度、流速、微芯片工作时间(温度)、实验温度等因素对磁场的大小、方向和频率进行设置。

在本发明实施例2中，如图3所示，磁场发生模块包括：旋转控制模块和固定在旋转控制模块上的长方形永磁铁，其中，旋转控制模块包括长方形平台和步进电机两部分，平台正中心打孔固定在步进电机的转子轴上，与转子同步旋转。永磁铁放置在平台表面正中央，通过对步进电机驱动器进行编程，控制步进电机，可以使得长方形平台连带永磁铁以永磁铁的质心作为圆心发生周期性旋转，从而产生第一周期梯度磁场和第二周期梯度磁场。

本发明实施例还提供了一种多种粒子连续分离的磁分离方法，包括：

控制含有磁性粒子的溶液流入所述微流控模块的微流控通道中；

在所述微流控通道的分离通道部分通过对溶液中的粒子施加周期梯度磁场实现磁分离。

其中，可以通过设置第一磁体和第二磁体来实现施加磁场，具体包括：

将第一磁体和第二磁体均放置在微流控模块沿直型分离通道的同一侧且将第二磁体的中心轴与第一磁体的中心轴互相垂直平分；将第一磁体的质心与微流控模块的质心共平面，且第一磁体的中心轴平行于微流控模块中的分离通道；

通过第一磁体对微流控通道中的溶液施加第一周期梯度磁场，通过第二磁体对微流控通道中的溶液施加第二周期梯度磁场；且第一周期梯度磁场与第二周期梯度磁场的最大磁化方向互相垂直。

本发明中复合周期梯度磁场对溶液中的粒子始终施加垂直于粒子初始运动方向的磁场作用力，使不同粒径的粒子在运动过程中分离。复合周期梯度磁场的强度和方向是周期性变化的，避免了溶液中的多个粒子团聚。

为了更进一步的说明本发明实施例提供的一种用于多种粒子连续分离的磁分离装置及方法，现结合附图和具体实例详述如下：

本发明实例1中的磁分离装置包括微流控模块a以及磁场发生模块b。微流控模块沿x轴摆放在磁场发生模块的一侧，其质心与磁场发生模块的质心沿x轴对齐，其分离通道15与y轴平行。微流控模块与磁场发生模块放置在同一xoy平面内。该磁分离装置的俯视示意图如图1所示。

磁场发生模块如下：两个螺线管线圈固定绕制在双面凹字槽形模具上，该模具具有两个轴芯，分别是平行于y轴的“凹”字槽轴芯即内侧轴芯，和平行于x轴的“凹”字槽轴芯即外侧双轴芯。首先第一线圈的导线沿xoz平面一圈圈缠绕在平行于y轴的内层轴芯上并均匀分布，导线填满“凹”字部分，且最终第一线圈(包含轴芯和其上所绕制的导线)在xoz平面的外径不超出外层轴芯，继而第二线圈的导线沿yoz平面一圈圈缠绕在外层双轴芯上并均匀分布。第二线圈导线与第一线圈的导线垂直排列。第一线圈产生的磁场方向平行于y轴，第二线圈产生的磁场方向平行于x轴。磁场发生模块的三维示意图如图2所示。

微流控模块a的简化结构示意图如图4所示。该T型通道包括第一进样口13、第二进样口16、入口通道12、分离通道15、出口通道14以及液体出口11；第一进样口用来流入磁纳米粒子悬浊液即所需要完成磁分离的磁纳米粒子溶液，第二进样口用来流入缓冲液，两种溶液通过入口通道12共同流入分离通道15，该直通道作为磁场作用区域，混合溶液中的多种不同粒径的粒子会发生偏转分离，溶液和粒子从出口通道14流出，分散后从液体出口11中的不同小型分离出口流出，继而在出口实现对多种不同粒径粒子的收集。

具体工作方式：

(1)第一线圈通入周期性的方波电流，产生磁化方向平行于y轴方向的第一周期梯度磁场，如图7(a)所示，如图1所示磁场发生模块和微流控模块的相对摆放位置可知，第一线圈作为磁场源会对磁纳米粒子施加沿+x轴方向的梯度磁场力，磁场强度最大值约为50～100mT，磁场力的大小与磁场强度和梯度均成正比关系；

(2)第二线圈通入与第一线圈交替的周期性方波电流，产生磁化方向平行于x轴方向的第二周期梯度磁场，如图7(b)所示。如图1所示磁场发生模块和微流控模块的相对摆放位置可知，第二线圈作为磁场源也会对磁纳米粒子施加沿+x轴方向的梯度磁场力。

在一个周期内，溶液中的磁纳米粒子始终会受到+x轴方向的梯度磁场力，另外粒子流入分离通道15的初始时刻存在沿+y轴方向的速度量，因此在该磁场力作用下粒子会发生偏转，而粒子位移量和偏转角度是与磁场力相关，即与磁性粒子的大小和磁化率相关，因此不同粒径的粒子会由于偏转角度不同而从出口通道11的不同小型分离出口流出，从而实现分离。

(3)两个磁体产生的两个方向互相垂直的梯度磁场是交替半个周期产生的，故在第一磁体和第二磁体共同作用下，粒子与粒子之间的相互作用力也是周期性变化的，由引力变为斥力再变为引力，周而复始，粒子之间无法形成稳定的团聚链状结构，从而起到抑制粒子团聚和使粒子团聚物解聚的作用。

本发明实施过程中粒子解聚、抑制团聚和粒子的分离是同时发生的。

本发明实例2中的磁分离装置包括微流控模块a以及磁场发生模块b。将一个长方形永磁铁固定在旋转控制模块上，旋转控制模块包括长方形平台和步进电机两部分，平台正中心打孔固定在电机的转子轴上，与转子同步旋转。永磁铁放置在平台表面正中央，通过对步进电机驱动器进行编程，控制步进电机，可以使得长方形平台连带永磁铁以永磁铁的质心作为圆心发生周期性旋转，以上作为磁场发生模块。

微流控模块沿x轴摆放在上述磁场发生模块的一侧，其质心与磁场发生模块的质心沿x轴对齐，其分离通道15与y轴平行。微流控模块与磁场发生模块放置在同一xoy平面内。该磁分离装置的俯视示意图如图3所示。

微流控模块a的简化结构示意图如图4所示。该T型通道包括第一进样口13、第二进样口16、入口通道12、分离通道15、出口通道14以及液体出口11；第一进样口用来流入磁纳米粒子悬浊液即所需要完成磁分离的磁纳米粒子溶液，第二进样口用来流入缓冲液，两种溶液通过入口通道12共同流入分离通道15，该直通道作为磁场作用区域，混合溶液中的多种不同粒径的粒子会发生偏转分离，溶液和粒子从出口通道14流出，分散后从液体出口11中的不同小型分离出口流出，继而在出口实现对多种不同粒径粒子的收集。

具体工作方式：

(1)前半周期内，长方形永磁铁沿平行于y轴方向放置，产生平行于y轴方向的梯度磁场；

(2)半个周期后，通过可控的旋转控制模块将永磁铁顺时针方向旋转90°，使得长方形永磁铁在后半个周期内沿平行于x轴方向放置，产生平行于x轴方向的梯度磁场。一个周期后，再通过旋转控制模块控制长方形永磁铁逆时针方向旋转90°回到初始位置，如此循环往复，形成每隔半个周期变化的磁场源。

(3)粒子以一定的初始速度进入分离通道，该速度方向为+y轴方向，并往出口通道运动；如图1所示磁场发生模块和微流控模块的相对摆放位置可知，在一个周期内，磁纳米粒子受到的与磁场强度和梯度均成正比关系的梯度磁场力始终垂直于分离通道方向(分离通道平行于y轴)，从而粒子发生偏转；而粒子位移量和偏转角度是与磁场力相关，即与磁性粒子的大小和磁化率相关，因此不同粒径的粒子会由于偏转角度不同而从出口通道11的不同小型分离出口流出，从而实现分离。

(4)交替半个周期产生的两个方向互相垂直的梯度磁场作用下，粒子之间的相互作用力也是周期性变化的，由引力变为斥力再变为引力，周而复始，粒子之间无法形成稳定的团聚链状结构，从而起到抑制粒子团聚和使粒子团聚物解聚的作用。

本发明实施过程中粒子解聚、抑制团聚和粒子的分离是同时发生的。

本发明的磁场发生模块构成空间高梯度复合震荡磁场发生单元，其产生的磁场主要作用区域为图4中的分离通道15，即微流控模块所在区域。为了保证有效的作用空间和均匀度，磁体与微流控模块的距离一般应控制在微流控模块有效作用区域以内。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多种粒子连续分离的磁分离装置，其特征在于，包括：微流控模块和磁场发生模块；当含有磁性粒子的溶液流入所述微流控模块时，通过所述磁场发生模块产生第一周期梯度磁场和第二周期梯度磁场，第一周期梯度磁场和第二周期梯度磁场共同作用，对溶液中的粒子施加垂直于粒子初始运动方向的磁场作用力，使不同粒径的粒子在运动过程中分离；且避免了溶液中的多个粒子团聚。

2.如权利要求1所述的磁分离装置，其特征在于，所述磁场发生模块包括：第一磁体和第二磁体；

所述第一磁体的中心轴平行于y轴，且所述第一磁体的质心与微流控模块的质心沿x轴对齐放置；所述第二磁体的中心轴与所述第一磁体的中心轴在同一xoy平面内互相垂直平分；所述第一磁体和所述第二磁体均放置在微流控模块的沿x轴的同一侧，且所述微流控模块的质心、所述第一磁体的质心和所述第二磁体的质心均共平面；

所述第一磁体用于对所述微流控通道中的溶液施加所述第一周期梯度磁场；所述第二磁体用于对微流控通道中的溶液施加所述第二周期梯度磁场。

3.如权利要求2所述的磁分离装置，其特征在于，所述第一磁体为第一螺线管线圈，所述第二磁体为第二螺线管线圈，且第一螺线管线圈产生的磁场方向平行于y轴，第二螺线管线圈产生的磁场方向平行于x轴。

4.如权利要求1所述的磁分离装置，其特征在于，所述磁场发生模块包括：旋转控制模块和固定在旋转控制模块上的长方形永磁铁；

所述旋转控制模块包括长方形平台和步进电机两部分，该长方形平台正中心打孔固定在步进电机的转子轴上，与转子同步旋转。永磁铁放置在平台表面正中央，通过步进电机驱动器控制步进电机，使得长方形平台连带永磁铁以永磁铁的质心作为圆心发生周期性旋转，从而产生第一周期梯度磁场和第二周期梯度磁场。

5.如权利要求1-4任一项所述的磁分离装置，其特征在于，所述微流控模块具有平行设置的微流控通道；所述微流控通道为T型或Y型。

6.如权利要求1-5任一项所述的磁分离装置，其特征在于，所述磁分离装置还包括多个分离出口，分别设置于所述微流控通道的出口处，用于收集溶液中分离的粒子。

7.如权利要求1-6任一项所述的磁分离装置，其特征在于，所述第一周期梯度磁场和所述第二周期梯度磁场的磁场强度最大值为50mT～100mT。

8.一种多种粒子连续分离的磁分离方法，其特征在于，包括下述步骤：

控制含有磁性粒子的溶液流入所述微流控模块的微流控通道中；

在所述微流控通道的分离通道部分通过对溶液中的粒子施加第一周期梯度磁场和第二周期梯度磁场实现磁分离。

9.如权利要求8所述的磁分离方法，其特征在于，通过设置第一磁体和第二磁体来实现施加磁场，具体包括：

将第一磁体和第二磁体均放置在微流控模块沿直型分离通道的同一侧且将第二磁体的中心轴与第一磁体的中心轴互相垂直平分；将第一磁体的质心与微流控模块的质心共平面，且第一磁体的中心轴平行于所述微流控模块中的分离通道；

通过第一磁体对溶液施加第一周期梯度磁场，通过第二磁体对溶液施加第二周期梯度磁场；且所述第一周期梯度磁场与所述第二周期梯度磁场的最大磁化方向互相垂直。

10.如权利要求8所述的磁分离方法，其特征在于，通过设置永磁铁和旋转控制模块来实现施加磁场，具体包括：

在前半周期内，沿平行于y轴方向放置的永磁铁产生平行于y轴方向的第一周期梯度磁场；

半个周期后，通过旋转控制模块将所述永磁铁顺时针方向旋转90°，使得永磁铁在后半个周期内沿平行于x轴方向放置并产生平行于x轴方向的第二周期梯度磁场；

一个周期后，再通过旋转控制模块控制永磁铁逆时针方向旋转90°回到初始位置，如此循环往复，形成每隔半个周期变化的磁场源。