CN109540771A - 一种精准分选白细胞亚型的声光微流控芯片及其分选方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种精准分选白细胞亚型的声光微流控芯片及其分选方法，该芯片包括微流沟道、声表面波聚焦模块、声表面波分选模块和光力分选模块；通过声表面波聚焦模块进行聚焦后的血液样本，根据待分选的对象细胞种类，选择声表面波分选模块和光力分选模块的开启状态；分选后的血液样本通过样本出口流入对应的收集瓶内。将声表面波细胞三维聚焦、分离和激光光力细胞分选集成到微小的微流控芯片中，大大缩小了仪器体积克服了传统仪器的缺陷。本发明结合两种技术的优势实现了从外周血中实现三种白细胞亚类的精准分离，并且无需标记物损伤，分离得到的三种白细胞亚类都有着高于95％的纯度，整个仪器小巧、精度高、易操作，有着巨大应用前景。

Description

一种精准分选白细胞亚型的声光微流控芯片及其分选方法

技术领域

本发明涉及白细胞亚型分选技术领域，尤其涉及一种精准分选白细胞亚型的声光微流控芯片及其分选方法。

背景技术

在临床诊断中免疫白细胞精准分选对于疾病诊断病情分析有着关键作用，特别是白细胞特定亚型精确分离是深入理解疾病发生，实现疾病治疗的重要前提。比如在作为在肿瘤免疫中起着重要的白细胞亚型-T细胞，对于其免疫过程中的功能分析研究，以及未来在肿瘤治疗中很有希望的肿瘤免疫疗法都需要精准的T细胞提纯分选来实现进一步的分析或者细胞增殖。传统的临床使用的方法大多基于离心或者电化学方法，根据细胞的密度、尺寸或者电学特性来分选具有高通量简便快速的优点。但是对于外周血中众多细胞类型，特别是白细胞亚型，细胞的尺寸、密度和电阻有很大分布区间并且相互重叠，这些物理性质的重叠极大限制了离心和电化学方法的精准性，难以满足更高精度的分选需求。基于荧光特异性分选的流式细胞分选仪利用不同细胞表面特异性抗原实现不同荧光标记，结合荧光信号实现不同细胞的分选，这种方法具有较高的精度，但是由于整体仪器设备十分庞大昂贵并且需要复杂的荧光标记等专业操作，使得这种仪器难以大范围应用。所以，目前亟需一种小型化方便快捷并且具有高精度的仪器来满足临床中日益增长的白细胞亚型分选的需求，从而能够实现快速辅助诊断分析，或者用于疾病治疗。

微流控技术是一个跨学科的新领域，近年来发展迅速。微流控芯片具有尺寸小，成本低，高度集成化等优点，由于其在微米尺度对流体和细胞有着很好的操控检测等优势，所以很适合用于临床临床快速检测细胞分选等应用。在细胞操控中声表面波技术(surfaceacoustic waves)简称SAW和光镊技术一直以来都因为其非接触无损伤的优势得到广泛应用，特别是近年来将光学技术与声表面波技术集成到微流控芯片而发展的光流控与声流控技术得到越来越多的重视和发展。声表面波能够实现精准的细胞三维聚焦和根据细胞的声学常数分离不同大小或者不同密度的细胞，光力则能够根据光学常数差异十分精准地分离不同细胞，这两种方法都具有不需要复杂标记并且无损伤的优势。但是同大部分依据细胞密度或者大小的分离方法一样，在细胞尺寸差异较大的情况下，声表面波分选细胞技术有着较高效率，但在特定白细胞亚型分选中受到了很大限制，特别是外周血中单个核细胞(包括淋巴细胞和单核细胞)有着相近的密度(1.05–1.07g cm^-3)，同时细胞尺寸上也比较接近。而淋巴细胞通常有着较大的细胞核占比和较高的折射率(1.39-1.41)，非常适用于利用有着高分辨率的光力技术高效分离。在光力分选技术中需要细胞的三维聚焦，而声表面波技术则能够很好地取代传统三维水力聚焦方式实现温和的聚焦所有细胞到光束中心。所以将声表面波技术与光力技术集成到一个芯片中能够很好弥补各自在细胞分选中的缺陷，从而实现在白细胞亚型的精准无标记的分离。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中的缺陷，提供一种精准分选白细胞亚型的声光微流控芯片及其分选方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

本发明提供一种精准分选白细胞亚型的声光微流控芯片，该芯片包括铌酸锂压电晶片，以及铌酸锂压电晶片上设置的微流沟道、声表面波聚焦模块、声表面波分选模块和光力分选模块；其中：

微流沟道一端设置有一个样本入口，另一端设置有两个样本出口；声表面波聚焦模块、声表面波分选模块和光力分选模块分别依次设置在微流沟道的侧面；

声表面波聚焦模块包括成对设置在微流沟道两侧的叉指换能器，通过成对设置的叉指换能器产生驻波场，通过调节驻波场中声波信号的相位和功率，进而调节血液样本中的细胞聚焦在水平面和竖直面的位置，实现细胞的三维聚焦；

声表面波分选模块包括设置在微流沟道一侧的叉指换能器，通过设置在一侧的叉指换能器产生行波场，行波场中的细胞所受声辐射力与细胞体积正相关，通过调节行波场的信号功率，对不同尺寸的分选对象细胞产生不同的位移距离，实现细胞的分选；

光力分选模块包括设置在微流通道一侧的固体激光器，通过固体激光器产生光力，细胞所受光力大小与细胞的折射率正相关，通过调节固体激光器的激光功率，对不同折射率的分选对象细胞产生不同的位移距离，实现细胞的分选；

样本入口通过导管连接有微流泵，通过微流泵将待分选的血液样本送入样本入口；样本出口通过导管连接有收集瓶；通过声表面波聚焦模块进行聚焦后的血液样本，根据待分选的对象细胞种类，选择声表面波分选模块和光力分选模块的开启状态；分选后的血液样本通过样本出口流入对应的收集瓶内。

进一步地，本发明的声表面波聚焦模块还包括信号发生器和功率放大器，信号发生器和功率放大器相互连接后，输出端与声表面波聚焦模块的叉指换能器均相连；声表面波分选模块还包括信号发生器和功率放大器，信号发生器和功率放大器相互连接后，输出端与声表面波分选模块的叉指换能器相连。

进一步地，本发明的叉指换能器均包括多个叉指电极。

进一步地，本发明的光力分选模块还包括多模光纤，固体激光器的输出端发出激光信号，经过多模光纤导入微流沟通中；多模光纤埋设在微流沟道中，多模光纤的出光方向垂直于微流沟道。

进一步地，本发明的固体激光器使用波长为1064nm的激光进行特定白细胞亚类的分离。

进一步地，本发明的微流沟道通过紫外光刻技术制成，先根据软件绘制好预期的沟道形状，然后根据沟道形状制作掩模版，通过紫外光刻技术，将沟道形状的图形显影于硅片，得到沟道的模具；微流沟道使用有机材料聚二甲基由硅氧烷PDMS制成，在硅片模具上浇注未凝固的PDMS，在75摄氏度的温度下热烘1小时即可凝固，经过切割以及通过等离子火焰加工与载玻片粘合便得到该微流沟道。

进一步地，本发明的叉指换能器通过紫外光刻技术制成，首先将光刻胶均匀粘在铌酸锂基底上，然后通过紫外光刻得到预期的换能器图案，经过显影，设计电极的区域光刻胶被洗掉，再通过热蒸发分别蒸镀5nm铬和50nm金到基底上，经过丙酮清洗，基底便只有电极的图案区域覆盖铬和金，其他有光刻胶的区域的镀层被洗掉，得到叉指换能器。

本发明提供一种精准分选白细胞亚型的声光微流控分选方法，该分选方法包括以下步骤：

S1、通过微流泵将待分选的血液样本送入芯片的样本入口；

S2、血液样本通过样本入口流入微流沟道中，首先经过声表面波聚焦模块进行血液细胞的三维聚焦；声表面波聚焦模块产生驻波场，通过调节驻波场的声波信号的相位和功率，调节血液细胞聚焦在水平面和竖直面的位置，实现血液细胞的三维聚焦，聚焦后的所有细胞沿着同一路径有序流过；

S3、根据待分选的血液细胞的种类，选择声表面波分选模块和光力分选模块的开启状态；

S4、在进行粒细胞分选时，开启声表面波分选模块，并关闭光力分选模块；声表面波分选模块产生行波场，行波场中的细胞所受声辐射力与细胞体积正相关，通过调节行波场的信号功率，对不同尺寸的分选对象细胞产生不同的位移距离，实现细胞的分选；

S5、在进行淋巴细胞或单核细胞分选时，开启光力分选模块，并关闭声表面波分选模块；光力分选模块产生光力，细胞所受光力大小与细胞的折射率正相关，通过调节固体激光器的激光功率，对不同折射率的分选对象细胞产生不同的位移距离，实现细胞的分选；

S6、分选后的血液细胞分别通过两个样本出口流入对应的收集瓶中，完成血液样本细胞的分选。

本发明产生的有益效果是：本发明的精准分选白细胞亚型的声光微流控芯片及其分选方法，结合了声表面波技术与光力分选技术的优势并集成到同一个芯片中，并且创新使用声表面波技术用来在细胞分选中预先进行细胞样本三维聚焦，避免了使用水力聚焦容易造成细胞损伤和复杂的缺陷。两种技术被集成到同一个微流芯片中解决了传统仪器庞大昂贵的问题，同时声光结合的方法有着高的精准度无需荧光标记，能够无损高效实现白细胞三种亚型的精准分离。这种声光技术能够用于临床快速辅助诊断和医学研究，并有着巨大的应用前景。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明实施例的芯片结构示意图；

图中：1-铌酸锂压电晶片，2-微流沟道，3-声表面波聚焦模块，4-声表面波分选模块，5-光力分选模块，6-样本入口，7-样本出口，8-微流泵，9-收集瓶，10-叉指换能器，11-固体激光器，12-多模光纤；

图2是本发明实施例的声波细胞聚焦，声波粒细胞分离和声光芯片用于淋巴细胞和单核细胞分离示意图；

图中：13-声驻波场，14-声辐射力，15-声流效应，16-粒细胞；

图3是本发明实施例的声波细胞聚焦的荧光显微图和声光芯片光力分选区域细胞分离显微图；

图4是本发明实施例的经过声光芯片分离之后得到的三种白细胞亚类收集样本纯度测试数据。

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，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

针对于临床对于白细胞亚类的方便精准分选计数的要求，本发明提出了一种声光结合的微流控方法在芯片中实现无标记精准白细胞亚型分选。本发明主要由三个模块组成，如图1所示，三个主要模块分别是声表面波聚焦模块，声表面波分选模块，光力分选模块。在进行粒细胞分选时声表面波分选模块处于开启状态，而光力分选模块关闭，在进行单个核细胞分选时光力分选模块开启，声表面波分选模块关闭。

声表面波聚焦模块主体是由镀在铌酸锂压电材料上的叉指换能器，微流沟道、信号发生器和功率放大器构成，如图一所示，微流沟道包括一个样本进口，待分离样本由入口被微流泵引入沟道中。微流沟道宽度200μm，高度200μm，总长4cm。如图二a所示，展示了其中一个换能器，每个换能器由20对叉指组成，这里展示了其中的两对，每个叉指电极的宽度为75μm，长为0.8cm，每个电极间距为75μm。两个叉指换能器之间距离为0.8cm，电极垂直于铌酸锂芯片的x轴方向。引出的电极加上由信号发生器产生频率为13.35MHZ经功率放大器放大到3W的射频信号从而在微流沟道中形成波长为300μm的驻波场。驻波场的波节位置可以通过调节信号源相位来改变，此处波节被设置在沟道中心偏下30μm，当细胞流经该区域时，所有细胞都被声辐射力聚集到波节处，并且由于声流作用，细胞会被抬升到一定高度，经过调节信号强度声流作用强度也随之改变，从而实现细胞在高度方向的调节，当信号功率为5W时，细胞高度平均为60μm。最终通过调节信号的相位和强度，细胞可以实现三维精准聚焦。

声表面波分选模块由一个叉指换能器和沟道组成，并在粒细胞分选时开启。该叉指换能器构造与聚焦模块的相同，施加的信号频率同样为13.35MHZ，但是信号强度为5W。加上信号之后，叉指换能器将产生表面行波，当粒细胞、红细胞和血小板混合物经过聚焦之后流经分选区域，不同细胞所受声辐射力大小，声辐射力与细胞的尺寸正相关，所以粒细胞所受的声辐射力要远大于其他血细胞。通过调节信号功率大小，粒细胞与其他血细胞的位移可以灵活调节，当信号强度为5W时粒细胞的位移在40-60μm，而其他血细胞的位移都小于30μm。沟道的由两个出口，两个出口等宽，都为100μm，所以经过分选区域，粒细胞都被收集到第一收集瓶中，而其他血细胞被收集到第二收集瓶中。

光力分选模块是由一个固体激光器、多模光纤和微流沟道组成，在单个核细胞分选时开启。激光光纤埋在微流沟道中，光纤出光方向垂直于沟道。在实验中，1064nm固体激光器产生红外激光，经过多模光纤导入沟道，激光半径是30μm，光纤半径60μm，所以激光中心是在60μm。经过之前的声波聚焦区域，细胞都会有序通过光束中心区域。单个核细胞包括淋巴细胞核单核细胞，淋巴细胞的折射率相对较高，而在红外光场下，细胞所受的光力大小与折射率正相关，折射率差别对光力的影响要远大于细胞尺寸的影响，所以淋巴细胞的位移要大于单核细胞。当激光功率在8W左右，淋巴细胞的位移在40-60μm，而单核细胞位移距离则小于30μm，所以经过光力分选区域，淋巴细胞将被瓶7收集，而单核细胞被瓶6收集。

本发明所描述的微流沟道是通过标准的紫外光刻技术制成，先根据软件绘制好预期的沟道形状，然后根据形状制作掩模版，然后通过紫外光刻技术，将图形显影于硅片，得到沟道的模具。沟道是使用有机材料聚二甲基由硅氧烷(Polydimethylsiloxane，简称PDMS)制成，在硅片模具上浇注未凝固的PDMS，在75摄氏度的温度下热烘1小时即可凝固，得到PDMS芯片的半成品。经过切割以及通过等离子火焰加工与载玻片粘合便得到了该微流沟道。叉指换能器同样也是通过标准的紫外光刻技术制成，首先将光刻胶均匀粘在铌酸锂基底上，然后通过紫外光刻得到预期的换能器图案，经过显影，设计电极的区域光刻胶被洗掉。再通过热蒸发分别蒸镀5nm铬和50nm金到基底上，经过丙酮清洗，基底便只有电极的图案区域覆盖铬和金，其他有光刻胶的区域的镀层被洗掉。本发明所需要的外周血样本需要经过预离心处理得到单个核细胞样本(包括单核细胞和淋巴细胞)和剩余部分样本(包括粒细胞、红细胞、血小板)，使用了淋巴细胞分离试剂盒，按照试剂盒的使用标准流程进行分离。

在本发明的另一个具体实施例中：

声光期间的模型如附图1所示，该芯片主要有三个部分，声表面驻波三维聚焦，声表面行波细胞分离和激光细胞分离部分。微流沟道是使用PDMS浇注脱模制作，模具是使用标准紫外光刻技术制作的硅片。硅片模具图案是按照预先设计好的沟道图案制作的掩模版来进行紫外曝光转移到硅片上的。叉指换能器电极也是使用紫外光刻和真空蒸镀的方式得到设计的电极图案，为了更直观展示原理，图一中的换能器只画了四个电极并且放大处理。波长1064nm的红外激光是通过固体激光器产生然后通过多模光纤传导进沟道，光纤是通过沟道中预先设计的光纤沟道插入并固定的。

在利用本发明进行对白细胞亚型分离的时候，步骤如下：

1.首先2ml外周血使用淋巴细胞分离试剂盒进行预分离，按照试剂盒的标准流程进行，得到单个核细胞样本(淋巴细胞核单核细胞)和剩余血液样本(粒细胞、红细胞、血小板)。使用磷酸盐缓冲液(PBS)重悬样本，保持细胞密度在5×10⁶个细胞每毫升备用。

2.首先进行粒细胞的分离，两个换能器都施加13.35MHZ的射频信号，经过功率放大器第一换能器功率设置为3W，第二换能器功率5W。调节信号相位，使在聚焦区域声表面驻波场的波节在沟道中心靠下30μm。然后通过微流泵以1mL/h的速度推入剩余血液样本，则可在第一收集瓶收集到粒细胞群，而在第二收集瓶中收集到红细胞和血小板样本。图2a显示了声驻波场进行细胞聚焦示意图，通过声辐射力和声流作用，细胞可以从三维上被聚焦。图2b显示了声行波场进行粒细胞分离示意图，三种细胞从左到右分别使血小板、红细胞和粒细胞。

3.在进行单个核细胞分离时，首先更换出口的两个收集容器，然后使用PBS以1mL/min的速度冲洗沟道1min，接着将单个核细胞样本以200μL/h的速度用维流泵推入沟道。换能器开启，频率同样13.35MHZ，功率放大器放大功率到3W。细胞被三维聚焦之后流经光力分选区域，固体激光器开启，功率8W。图2c显示了该声光芯片用于分离淋巴细胞核单核细胞示意图，图中声波分选换能器被省略未展示。在光束区域，淋巴细胞被光力推向更远的地方，而单核细胞因为受到的光力较小被推动距离较小，最后两种细胞流向不同的出口，淋巴细胞被第一收集瓶收集，单核细胞被第二收集瓶收集。

在本发明中，我们以外周血为实例进行了白细胞亚型的分离。按照上述的步骤进行分离后，分别记录了声表面波三维聚焦的细胞轨迹荧光图，光力分离的分离显微图。图3a和b分别时聚焦区域水平和竖直方向上细胞的分布图，淋巴细胞和单核细胞使用了不同颜色的荧光抗体染色。图3d和e则是当声表面驻波场开启后细胞在水平和竖直方向上的分布图，可以看到细胞在两个方向都被聚焦到很细的一条线上。证明声表面波聚焦可以精准将细胞三维聚焦。图3e是光力分选区域的明场显微图，图中黑色箭头表示淋巴细胞轨迹，而白色箭头表示的是单核细胞轨迹，经过光力分选区域后，不同类型白细胞被光力推动到不同的距离。证明光力能够很好的区分两种白细胞亚型。经过上述分离之后，不同的收集样本被用来检测其对应白细胞纯度，分离实验进行了四次并分别进行纯度测试。如图四所示，经过流式细胞仪的细胞计数检测，用声光芯片分离的白细胞三种亚型都有着超过95％的平均纯度，证明此方法有着较高的精度能够高效精准地实现三种白细胞亚类的分离。

在本发明中，采用的方法是将光力分选与声表面波技术集成到同一个芯片中。在铌酸锂基底上同时构建叉指电极，微流沟道和近红外激光光纤。全血在预离心处理后，单个核细胞被分离出来并被通入芯片，声表面驻波场首先将所有细胞流动路径的聚焦到三维空间中同一条线上，然后一一经过光束区域，在红外激光作用下，淋巴细胞因为较大的折射率而受到远大于单核细胞的光力被推向特定出口从而分离出来。对于另外一部分粒细胞与红细胞、血小板，因为粒细胞有着更大的体积受到更大声力，所以利用声表面波将其分离出来。这样三种白细胞亚型从全血中无需标记的精准分离出来，这种方法结合了声流控和光流控的优势并集成到芯片上，克服传统离心或者电泳等方法的精度低无法实现精准白细胞亚类分选的问题，同时又解决了需要复杂荧光抗体标记需要大型设备的问题，满足了无标记无损伤小型化的需求，在临床辅助诊断，细胞分离等应用中有着广阔的前景。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种精准分选白细胞亚型的声光微流控芯片，其特征在于，该芯片包括铌酸锂压电晶片(1)，以及铌酸锂压电晶片(1)上设置的微流沟道(2)、声表面波聚焦模块(3)、声表面波分选模块(4)和光力分选模块(5)；其中：

微流沟道(2)一端设置有一个样本入口(6)，另一端设置有两个样本出口(7)；声表面波聚焦模块(3)、声表面波分选模块(4)和光力分选模块(5)分别依次设置在微流沟道(2)的侧面；

声表面波聚焦模块(3)包括成对设置在微流沟道(2)两侧的叉指换能器(10)，通过成对设置的叉指换能器(10)产生驻波场，通过调节驻波场中声波信号的相位和功率，进而调节血液样本中的细胞聚焦在水平面和竖直面的位置，实现细胞的三维聚焦；

声表面波分选模块(4)包括设置在微流沟道(2)一侧的叉指换能器(10)，通过设置在一侧的叉指换能器(10)产生行波场，行波场中的细胞所受声辐射力与细胞体积正相关，通过调节行波场的信号功率，对不同尺寸的分选对象细胞产生不同的位移距离，实现细胞的分选；

光力分选模块(5)包括设置在微流通道(2)一侧的固体激光器(11)，通过固体激光器(11)产生光力，细胞所受光力大小与细胞的折射率正相关，通过调节固体激光器(11)的激光功率，对不同折射率的分选对象细胞产生不同的位移距离，实现细胞的分选；

样本入口(6)通过导管连接有微流泵(8)，通过微流泵(8)将待分选的血液样本送入样本入口(6)；样本出口(7)通过导管连接有收集瓶(9)；通过声表面波聚焦模块(3)进行聚焦后的血液样本，根据待分选的对象细胞种类，选择声表面波分选模块(4)和光力分选模块(5)的开启状态；分选后的血液样本通过样本出口(7)流入对应的收集瓶(9)内。

2.根据权利要求1所述的精准分选白细胞亚型的声光微流控芯片，其特征在于，声表面波聚焦模块(3)还包括信号发生器和功率放大器，信号发生器和功率放大器相互连接后，输出端与声表面波聚焦模块(3)的叉指换能器(10)均相连；声表面波分选模块(4)还包括信号发生器和功率放大器，信号发生器和功率放大器相互连接后，输出端与声表面波分选模块(4)的叉指换能器(10)相连。

3.根据权利要求1所述的精准分选白细胞亚型的声光微流控芯片，其特征在于，叉指换能器(10)均包括多个叉指电极。

4.根据权利要求1所述的精准分选白细胞亚型的声光微流控芯片，其特征在于，光力分选模块(5)还包括多模光纤(12)，固体激光器(11)的输出端发出激光信号，经过多模光纤(12)导入微流沟通(2)中；多模光纤(12)埋设在微流沟道(2)中，多模光纤(12)的出光方向垂直于微流沟道(2)。

5.根据权利要求1所述的精准分选白细胞亚型的声光微流控芯片，其特征在于，固体激光器(11)使用波长为1064nm的激光进行特定白细胞亚类的分离。

6.根据权利要求1所述的精准分选白细胞亚型的声光微流控芯片，其特征在于，微流沟道(2)通过紫外光刻技术制成，先根据软件绘制好预期的沟道形状，然后根据沟道形状制作掩模版，通过紫外光刻技术，将沟道形状的图形显影于硅片，得到沟道的模具；微流沟道(2)使用有机材料聚二甲基由硅氧烷PDMS制成，在硅片模具上浇注未凝固的PDMS，在75摄氏度的温度下热烘1小时即可凝固，经过切割以及通过等离子火焰加工与载玻片粘合便得到该微流沟道(2)。

7.根据权利要求1所述的精准分选白细胞亚型的声光微流控芯片，其特征在于，叉指换能器(10)通过紫外光刻技术制成，首先将光刻胶均匀粘在铌酸锂基底上，然后通过紫外光刻得到预期的换能器图案，经过显影，设计电极的区域光刻胶被洗掉，再通过热蒸发分别蒸镀5nm铬和50nm金到基底上，经过丙酮清洗，基底便只有电极的图案区域覆盖铬和金，其他有光刻胶的区域的镀层被洗掉，得到叉指换能器(10)。

8.一种采用权利要求1所述的精准分选白细胞亚型的声光微流控芯片的分选方法，其特征在于，该分选方法包括以下步骤：

S1、通过微流泵将待分选的血液样本送入芯片的样本入口；

S2、血液样本通过样本入口流入微流沟道中，首先经过声表面波聚焦模块进行血液细胞的三维聚焦；声表面波聚焦模块产生驻波场，通过调节驻波场的声波信号的相位和功率，调节血液细胞聚焦在水平面和竖直面的位置，实现血液细胞的三维聚焦，聚焦后的所有细胞沿着同一路径有序流过；

S3、根据待分选的血液细胞的种类，选择声表面波分选模块和光力分选模块的开启状态；

S4、在进行粒细胞分选时，开启声表面波分选模块，并关闭光力分选模块；声表面波分选模块产生行波场，行波场中的细胞所受声辐射力与细胞体积正相关，通过调节行波场的信号功率，对不同尺寸的分选对象细胞产生不同的位移距离，实现细胞的分选；

S5、在进行淋巴细胞或单核细胞分选时，开启光力分选模块，并关闭声表面波分选模块；光力分选模块产生光力，细胞所受光力大小与细胞的折射率正相关，通过调节固体激光器的激光功率，对不同折射率的分选对象细胞产生不同的位移距离，实现细胞的分选；

S6、分选后的血液细胞分别通过两个样本出口流入对应的收集瓶中，完成血液样本细胞的分选。