CN111032218A - 颗粒捕获室、颗粒捕获芯片、颗粒捕获方法、设备和颗粒分析系统 - Google Patents

Abstract

提供了一种用于捕获颗粒的微流体装置，包括颗粒捕获室(100)，所述颗粒捕获室至少包括：颗粒捕获单元(101)，包括至少一个阱(106)或至少一个通孔(108)中的一个；以及颗粒捕获通道单元(102)，用于在阱内或通过通孔捕获颗粒，其中，通过在与颗粒沉积的方向(114)相反的方向经由颗粒捕获通道单元抽吸，在阱内或通过通孔捕获颗粒。这种配置的结果是，当抽吸停止时，防止未在阱内或通过通孔捕获的颗粒停留在颗粒捕获单元的阱或通孔附近。

Description

颗粒捕获室、颗粒捕获芯片、颗粒捕获方法、设备和颗粒分析 系统

交叉引用相关申请

本申请要求2017年9月7日提交的日本优先权专利申请JP2017-171921和2018年3月19日提交的日本优先权专利申请JP2018-050507的优先权，其全部内容通过引用结合于此。

技术领域

本公开涉及一种颗粒捕获室、一种颗粒捕获芯片、一种颗粒捕获方法、设备和一种颗粒分析系统。更具体地，本发明涉及：一种颗粒捕获室，其包括阱和通孔中的一个，颗粒通过抽吸而在阱中或通过通孔捕获；一种颗粒捕获芯片，包括阱和通孔中的一个，颗粒通过抽吸而在阱中或通过通孔捕获；一种颗粒捕获方法，包括通过抽吸而在阱中或通过通孔捕获颗粒；一种包括颗粒捕获室的设备；以及一种包括颗粒捕获室的颗粒分析系统。

背景技术

提请注意单细胞分析技术。在单细胞分析技术中，可以在平面排列的大量微孔中的每一个微孔中逐个捕获细胞，并且可以单独观察每个细胞的形式，来分析细胞的特性，和/或可以使用例如荧光等作为指标来分析每个细胞对试剂的反应。

单细胞分析技术中使用的市售设备的示例包括AS ONE Cell Picking System(由AS ONE公司制造)。在使用该设备的分析技术中，将细胞悬浮液应用于包括大量阱的微室，所述阱具有容纳一个细胞的尺寸，并且允许一个细胞沉积在每个阱中。然后分别收集和/或分析每个阱中的一个细胞。这些阱设置在微室的芯片中。作为芯片，制备与细胞尺寸匹配的多种类型的芯片。例如，制备φ30μm的阱在X方向和Y方向上以80μm的间距排列的芯片(包括大约80,000个阱)、φ10μm的阱在X方向和Y方向上以30μm的间距排列的芯片(包括大约300,000个阱)等。利用这种设备，通过荧光检测等观察在阱中单独分离的细胞的特性。然后通过显微操作器从阱中提取感兴趣的细胞，并转移到96阱/384阱板上。然后，可以对细胞进行更详细的分析，例如，测序。

此外，用于捕获阱中一个细胞的技术的示例包括日本专利申请公开号2011-163830中公开的技术。日本专利申请公开号2011-163830公开了一种能够通过尺寸选择性微腔阵列捕获血液样本中包含的循环肿瘤细胞(CTC)的微流体装置，其包括：上部构件，其形成有样本入口、样本出口和连接在样本入口和样本出口之间的微通道，并且在对应于微通道的一部分的位置处设置有用于尺寸选择性微腔阵列的开口窗口；由尺寸选择性微腔阵列组成的微腔阵列支撑部件，具有用于捕获CTC的细通孔，控制其孔直径、孔数量和位置；以及用于在对应于开口窗口的下侧的位置支撑尺寸选择性微腔阵列的紧密密封；以及下部构件，其形成有抽吸开口窗口和连通抽吸开口窗口和抽吸开口的抽吸通道，该抽吸开口窗口设置在对应于尺寸选择性微腔阵列的下侧的位置。

引文目录

专利文献

PTL 1：日本专利申请公开号2011-163830

发明内容

技术问题

在上述市售设备中，细胞预计会沉积并进入阱中。只有一个细胞进入一个阱这一可能性被认为遵循泊松分布的概率理论。例如，在将数量与阱的数量相同的细胞施加到芯片的情况下，不太可能有不少于50％的施加细胞进入阱，并且可以观察到许多没有细胞的阱。此外，由于细胞简单地沉积，多个细胞通常进入一个阱。

在日本专利申请公开号2011-163830中，已经提出了一种用于逐个捕获阱中细胞的技术。在该技术中，每个阱都包括一个孔，并且细胞通过相应的孔的抽吸捕获。利用这项技术，就有可能更有效地捕获阱中的细胞。然而，在施加数量大于阱数量的细胞的情况下，例如，阱中未捕获的细胞沉积在阱附近。当观察和/或监控在阱中捕获的细胞时，或者当通过使用诸如显微操作器等设备取出在阱中捕获的细胞时，在阱附近沉积的细胞可能具有不利的影响。

为了去除已经沉积在阱附近的细胞，可以设想例如冲洗这些细胞。然而，即使在形成冲洗这些细胞的流动的情况下，在提供阱的芯片表面上，流速基本上变为零，因此冲洗沉积的细胞需要稍微高一些的流速。同时，在形成用于冲洗沉积细胞的流的流速太高的情况下，在沉积细胞附近的阱中捕获的细胞离开阱，或者在某些情况下，阱中捕获的细胞损坏。因此，不容易去除沉积在阱附近的细胞。

此外，为了解决上述问题，可以设想应用数量小于阱数量的细胞。然而，在这种情况下，因为在已经捕获细胞的阱附近很难形成由于抽吸而产生的流动，所以细胞仍然可以在已经捕获细胞的阱附近沉积。此外，在某些情况下，细胞进一步沉积在捕获细胞的阱中。

根据本公开的实施方式，提供了一种新型单颗粒捕获技术。

问题解决方案

本公开的发明人已经发现，上述问题中的至少一个可以通过使用特定的颗粒捕获室来解决。

根据一些方面，提供了一种分离颗粒的方法，所述方法包括：通过颗粒捕获室施加流体压力，所述颗粒捕获室包括颗粒捕获单元，所述颗粒捕获单元将颗粒捕获室分成至少第一腔室和第二腔室，并且包括连接到第一腔室的多个阱，每个阱包括连接到第二腔室的至少一个通孔，其中，所述流体压力从所述第一腔室通过所述多个阱的通孔施加到所述第二腔室中，从而在所述通孔内产生第一方向的流体流，并且其中，至少一个力在至少部分与第一方向相反的方向上作用在颗粒捕获室上。

在一些实施方式中，第二腔室设置在第一腔室上方，并且其中，至少一个力包括沉降力。

在一些实施方式中，所述至少一个力包括重力、由颗粒捕获室的旋转产生的离心力和由电场产生的电磁力中的一个或多个。

在一些实施方式中，施加流体压力包括在颗粒捕获室的入口和出口之间施加压差。

在一些实施方式中，所述方法还包括将包含颗粒的流体供应到所述颗粒捕获室的第一腔室中并且在所述多个阱中的一个或多个阱中捕获所述流体的颗粒的步骤。

在一些实施方式中，所述方法还包括将试剂流体供应到颗粒捕获室的第一腔室中，从而使试剂流体与一个或多个阱中的至少一些捕获的颗粒接触。

在一些实施方式中，从所述第一腔室通过所述多个阱的通孔施加到所述第二腔室中的流体压力是第一流体压力，并且所述方法还包括分析所述一个或多个阱中捕获的颗粒，同时从所述第一腔室通过所述多个阱的通孔施加第二流体压力到所述第二腔室中，所述第二流体压力低于所述第一流体压力。

在一些实施方式中，所述方法还包括在从所述第一腔室通过所述多个阱的通孔施加流体压力到所述第二腔室的步骤之后，停止施加所述流体压力并经由流体排放通道从第一腔室排放流体。

在一些实施方式中，所述方法还包括在所述经由流体排放通道从第一腔室排放流体的过程中，从第二腔室向阱施加吸力，从而在所述排放过程中在阱内保持颗粒。

在一些实施方式中，所述至少一个力的方向与所述第一方向形成至少160°的角度。

在一些实施方式中，从所述第一腔室通过所述多个阱的通孔施加到所述第二腔室中的流体压力施加预定时间量，基于要在所述多个阱内捕获的颗粒的直径来选择所述预定时间量。

根据一些方面，提供了一种用于分离颗粒的微流体装置，所述微流体装置包括：颗粒捕获室，包括：颗粒捕获单元，其将颗粒捕获室分成至少上腔室和下腔室，并且包括连接到下腔室的多个阱，每个阱包括连接到上腔室的至少一个通孔；以及至少一个流体端口，其被配置为将流体接收至下腔室中，并将流体通过多个阱的通孔引导到上腔室中，从而在通孔内产生第一方向的流体流，其中，所述颗粒捕获室被配置为在微流体装置的操作过程中定向，以分离颗粒，使得至少有一个力在至少部分与第一方向相反的方向上作用在颗粒捕获室上。

在一些实施方式中，至少一个力包括沉降力。

在一些实施方式中，所述沉降力选自重力、由颗粒捕获室的旋转产生的离心力和由电场产生的电磁力。

在一些实施方式中，所述多个阱设置在所述颗粒捕获单元的面向第一腔室的一侧。

在一些实施方式中，所述多个阱中的每一个都具有面向第一腔室的开口和内表面，通过所述内表面形成相应的通孔，并且其中，所述开口比所述通孔宽。

在一些实施方式中，所述多个阱的通孔具有1μm至10μm之间的宽度。

在一些实施方式中，所述至少一个力的方向与第一方向形成至少160°的角度。

根据一些方面，提供了一种用于分离颗粒的微流体系统，所述微流体系统包括：颗粒捕获室，包括：颗粒捕获单元，其将颗粒捕获室分成至少上腔室和下腔室，并且包括连接到下腔室的多个阱，每个阱包括连接到上腔室的至少一个通孔；以及至少一个流体端口，其被配置为将流体接收至下腔室中，并将流体通过多个阱的通孔引导到上腔室中，从而在通孔内产生第一方向的流体流，其中，所述颗粒捕获室被配置为在微流体系统的操作过程中定向，以分离颗粒，使得有至少一个力在至少部分与第一方向相反的方向上作用在颗粒捕获室上；以及至少一个压力源，其耦合到所述至少一个流体端口，并被配置为向下腔室内的流体施加流体压力。

在一些实施方式中，所述至少一个力包括重力、由颗粒捕获室的旋转产生的离心力和由电场产生的电磁力中的一个或多个。

发明的有利效果

根据本公开，提供了一种用于在一个阱中或通过一个通孔捕获一个颗粒的新技术。利用本公开，有可能更有效地在一个阱中或通过一个通孔捕获一个颗粒。应当注意，本公开施加的效果不限于此处描述的效果，并且可以是本说明书中描述的任何效果。

附图说明

图1是示出根据本公开实施方式的颗粒捕获室的示例以及通过使用该室捕获颗粒的状态的示意图；

图2是示出根据本公开实施方式的颗粒捕获室的示例以及通过使用该室捕获颗粒的状态的示意图；

图3是示出根据本公开的实施方式的颗粒捕获室的示例以及未在阱中捕获的颗粒的排放状态的示意图；

图4是示出根据本公开实施方式的两个颗粒捕获室彼此连接的示例的示意图；

图5是示出根据本公开实施方式的颗粒捕获室的示例以及通过该室捕获颗粒并观察捕获的颗粒的状态的示意图；

图6是示出根据本公开实施方式的颗粒捕获室内部的示例的示意图；

图7是示出根据本公开实施方式的颗粒捕获室内部的示例的示意图；

图8是示出根据本公开实施方式的颗粒捕获室中设置的阱的示例的示意图；

图9是示出根据本公开实施方式的颗粒捕获芯片的示例的示意图；

图10是示出根据本公开实施方式的颗粒捕获方法的示例的流程图；

图11是示出根据本公开实施方式的颗粒捕获室的另一示例的示图；

图12是示出根据本公开实施方式的设备的示例的框图；

图13是示出比较示例1的腔室的示意图；

图14是示出在颗粒捕获表面上捕获细胞的状态的照片；

图15是显示其它细胞粘附在阱中捕获的细胞上的照片；

图16是示出在颗粒捕获表面上捕获细胞的状态的照片；

图17是示出根据本公开实施方式的颗粒捕获室的示例以及通过使用该室捕获颗粒的状态的示意图；

图18是示出构成根据本公开实施方式的颗粒捕获室的颗粒捕获单元的示例的示图；

图19是示出构成根据本公开实施方式的颗粒捕获室的颗粒捕获单元的示例的示图；

图20是示出构成根据本公开实施方式的颗粒捕获室的颗粒捕获单元的示例的示图；

图21是示出构成根据本公开实施方式的颗粒捕获室的颗粒捕获单元的示例的示图；

图22是示出根据本公开实施方式的颗粒捕获室的示例的示意图；

图23是示出具有颗粒捕获区域的颗粒捕获芯片的示例的示图；

图24是示出根据本公开实施方式的堆叠形成用于保持颗粒捕获芯片的芯片保持器的多个部件的方法的示例的示图；

图25是示出构成芯片保持器的部件的示例的示图；

图26是示出根据本公开实施方式的颗粒捕获室捕获颗粒的状态的示例的示图；

图27是示出根据本公开实施方式的颗粒捕获方法的示例的流程图；

图28是示出成像方法的示例的示图；

图29是根据本公开实施方式的设备的配置示例；

图30是示出控制单元的示例的框图。

具体实施方式

在下文中，将描述用于执行本公开的有利实施方式。注意，下面描述的实施方式仅示出了本公开的典型实施方式的示例，并且本公开的范围不由实施方式狭义地解释。注意，将按照以下顺序进行描述。

1.第一实施方式(颗粒捕获室)

(1)第一实施方式的描述

(2)第一实施方式的第一示例(颗粒捕获室)

(3)第一实施方式的第二示例(颗粒捕获室)

(4)第一实施方式的第三示例(颗粒捕获室)

(5)第一实施方式的第四示例(颗粒捕获室)

(6)第一实施方式的第五示例(颗粒捕获单元的示例)

(7)第一实施方式的第六示例(颗粒捕获单元的示例)

(8)第一实施方式的第七示例(阱的示例)

(9)第一实施方式的第八示例(颗粒捕获室)

(10)第一实施方式的第九示例(阱的示例)

(11)第一实施方式的第十示例(阱的示例)

(12)第一实施方式的第十一示例(通孔的示例)

(13)第一实施方式的第十二示例(通孔的示例)

(14)第一实施方式的第十三示例(颗粒捕获室)

(15)第一实施方式的第十四示例(颗粒捕获室)

2.第二实施方式(颗粒捕获芯片)

(1)第二实施方式的描述

(2)第二实施方式的示例(颗粒捕获芯片)

(3)第二实施方式的另一示例(芯片和芯片保持器的示例)

3.第三实施方式(颗粒捕获方法)

(1)第三实施方式的描述

(2)第三实施方式的第一示例(颗粒捕获方法)

(3)第三实施方式的第二示例(颗粒收集步骤的另一示例)

(4)第三实施方式的第三示例(颗粒捕获方法)

(5)第三实施方式的第四示例(捕获颗粒的操作示例)

(6)第三实施方式的第五示例(低放大率的整个表面观察的示例)

(7)第三实施方式的第六示例(高放大率的三维观察的示例)

4.第四实施方式(设备)

(1)第四实施方式的描述

(2)第四实施方式(设备)的示例

(3)第四实施方式(设备)的另一示例

5.第五实施方式(颗粒分析系统)

(1)第五实施方式的描述

(2)第五实施方式的示例(颗粒分析系统)

(3)第五实施方式的另一示例(颗粒分析系统)

6.示例

(1)比较示例1

(2)示例1

(3)示例2

1.第一实施方式(颗粒捕获室)

(1)第一实施方式的描述

根据本公开的实施方式，提供了一种颗粒捕获室，至少包括：颗粒捕获单元，包括至少一个阱(well)或至少一个通孔中的一个；以及颗粒捕获通道单元，用于在阱中或通过通孔捕获颗粒，其中，通过经由颗粒捕获通道单元吸向与颗粒沉积的一侧相对的一侧，在阱中或通过通孔捕获颗粒。

在本公开中，通过在与颗粒沉积的一侧相对的一侧抽吸，在阱中或通过通孔捕获颗粒。在通过将颗粒吸向与颗粒沉积的一侧相对的一侧，在吸力操作部分(例如，阱或通孔)中捕获颗粒的情况下，未在阱中或通过通孔捕获的颗粒沉积到与吸力引起的颗粒移动方向不同的方向，例如，重力的作用方向。结果，产生了防止未在阱中或通过通孔捕获的颗粒停留在颗粒捕获单元的阱或通孔附近和/或防止另一颗粒进入捕获颗粒的阱或防止捕获颗粒的通孔捕获另一颗粒的效果。

此外，在本公开中，由于吸力使细胞移动到阱或通孔的入口中，与简单地期望细胞沉积进入阱的情况相比，在一个阱中捕获一个颗粒的可能性增大。根据本公开，例如，在数量与阱或通孔的数量相同的颗粒施加到芯片的情况下，可以在阱中或通过通孔逐个捕获不少于50％的施加的颗粒。此外，根据本公开，防止未在阱中或通过通孔捕获的颗粒停留在颗粒捕获单元的阱或通孔附近，和/或防止另一颗粒进入捕获颗粒的阱或防止捕获颗粒的通孔捕获另一颗粒，同时增加在一个阱中或通过一个通孔捕获一个颗粒的可能性。

此外，如上所述，在本公开中，防止未在阱中或通过通孔捕获的颗粒停留在颗粒捕获单元的阱或通孔附近，和/或防止捕获了颗粒的阱或通孔捕获另一颗粒。因此，可以更好地观察和/或监测在阱中或通过通孔捕获的颗粒。此外，可以减少从阱中或通孔中取出在阱中或通过通孔捕获的颗粒受到未在阱中或通过通孔捕获的颗粒影响的可能性。

此外，根据本公开，可以用简单的配置来执行单个颗粒捕获。因此，还可以降低用于捕获颗粒的设备的成本。

此外，如上所述，根据本公开，防止未在阱中或通过通孔捕获的颗粒停留在颗粒捕获单元的阱或通孔附近。例如，未在阱中或通过通孔捕获的颗粒沉积在腔室的底面上。由于这个原因，在阱中或通过通孔捕获的颗粒和未捕获的颗粒之间的距离很大。因此，例如，在通过显微镜观察在阱中或通过通孔捕获的颗粒的情况下，通过聚焦该颗粒，未在阱中或通过通孔捕获的颗粒没有聚焦和观察到。具体地，可以观察在阱中或通过通孔捕获的颗粒，而不执行去除未在阱中或通过通孔捕获的颗粒的步骤。

出于类似的原因，也可以取出在阱中或通过通孔捕获的颗粒，而不执行去除未在阱中或通过通孔捕获的颗粒的步骤。

此外，在去除未在阱中或通过通孔捕获的颗粒的情况下，由于在阱中或通过通孔捕获的颗粒和未捕获的颗粒之间的距离很大，所以可以用更高流速的流动冲洗未在阱中或通过通孔捕获的颗粒。此外，可以降低在阱中或通过通孔捕获的颗粒被流体带出阱或远离通孔和/或颗粒被流体损坏的可能性。

在本公开中，颗粒捕获单元包括用于捕获颗粒的至少一个阱和至少一个通孔中的一个。根据本公开的实施方式，颗粒捕获单元可以设置在颗粒捕获室内。

在本公开中，在颗粒捕获单元包括阱的情况下，颗粒向与颗粒通过抽吸沉积在室内的一侧相对的一侧移动，漂浮在室内，然后在阱内捕获。

此外，在本公开中，例如，在颗粒捕获单元包括通孔的情况下，颗粒向与颗粒通过抽吸沉积在腔室中的一侧相对的一侧移动，漂浮在腔室中，然后通过通孔捕获，从而阻塞通孔的两个端口中的一个的至少一部分穿过颗粒捕获单元。

具体地，颗粒捕获单元可以设置在颗粒捕获室中，从而可以执行颗粒的这种移动和捕获。

阱或通孔数量的下限可以是例如1，特别是10，更特别是100，甚至更特别是1000。阱或通孔数量的上限可以是例如1,000,000，特别是800,000，更特别是600,000，更特别是500,000。阱或通孔的数量范围可以是由选自任何上述下限值和任何上述上限值的值确定的范围，并且可以是例如1至1,000,000，特别是10至800,000，更特别是100至600,000，甚至更特别是1,000至500,000。

在本公开中，颗粒捕获通道单元可以是当在阱中或通过通孔捕获颗粒时使用的通道或者包括通道的部分。通过经由通道抽吸，颗粒在腔室中移动，然后在阱中捕获或通过通孔捕获。

在本公开中，“吸向与颗粒沉积的一侧相对的一侧”表示例如以这样的方式抽吸颗粒：使得颗粒在与导致颗粒移动的流体力不同的力的至少一个分量相反的方向上移动。在一些情况下，力的方向可以与流体流过通孔的方向相反，即，导致颗粒移动的流体力可以与流体流过通孔的方向相同。

在一些情况下，颗粒可以在与阱接触的腔室内的颗粒上的重力作用方向相反的方向上移动，或者在与在通孔的两个端口之中的、捕获颗粒的端口(颗粒沉积一侧的端口)相接触的腔室内的空间移动。在其他情况下，颗粒可以在部分与重力相反的方向上移动，即，颗粒不在与重力作用方向相反的方向上移动，但是颗粒的运动与重力的至少一个分量相反。不管导致颗粒移动的除流体力之外的力是重力还是某种其他力，由于流体力，颗粒通过阱和/或通孔的运动方向可以相对于除流体力之外的力的方向成至少90°的角度，例如，至少120°，有利地至少135°，更有利地至少150°，甚至更有利地至少160°。

在某些情况下，沉积可能是由例如离心力引起的。在沉积通过离心力沉积的情况下，“吸向与颗粒沉积的一侧相对的一侧”表示例如以这样的方式抽吸颗粒，使得颗粒移动到与离心力对与阱接触的腔室内的空间或者在与在通孔的两个端口之中的、捕获颗粒的端口相接触的腔室内的空间中的颗粒的作用方向相反的方向。颗粒可以以这样的方式抽吸，使得颗粒由于流体力而穿过阱和/或通孔的运动方向可以相对于离心力的方向成至少90°的角度，例如，至少120°，有利地至少135°，更有利地至少150°，甚至更有利地至少160°。

在一些情况下，颗粒可以以这样的方式抽吸，使得颗粒由于流体力而穿过阱和/或通孔的运动方向可以至少部分地与施加到颗粒上的动电力相反。例如，至少一些颗粒可以充电，并且动电力经由电场施加到颗粒上。

在本公开中，“颗粒沉积的一侧”表示例如由颗粒捕获单元划分的腔室内的多个(例如，两个)空间中的与阱接触的腔室内的空间的一侧或者与在通孔的两个端口之中的、捕获颗粒的端口相接触的腔室内的空间的一侧。

此外，在本公开中，“与颗粒沉积的一侧相对的一侧”表示例如由颗粒捕获单元划分的腔室内的多个空间中的与阱接触的腔室内的空间的一侧相对的一侧或者在与在通孔的两个端口之中的、捕获颗粒的端口相接触的腔室内的空间的一侧，并且表示例如更靠近颗粒捕获通道单元的腔室内的空间的一侧。

在本公开中，抽吸可以通过本领域技术人员已知的任意方式来执行，并且可以例如通过使用泵来执行。作为泵，可以使用市售的泵。本领域技术人员可以根据例如要施加的吸力来适当选择泵的类型。

在本公开中，颗粒捕获室表示具有用于在阱中或通过通孔捕获颗粒的空间的结构。颗粒捕获单元可以设置在该空间中。

在本公开中，例如，希望逐个捕获颗粒。颗粒的示例包括但不限于生物微粒(例如，细胞、微生物、生物固体成分和脂质体)以及合成颗粒，例如，胶乳颗粒、凝胶颗粒和工业颗粒。细胞的示例包括动物细胞和植物细胞。动物细胞的示例包括肿瘤细胞和血细胞。微生物的示例包括细菌，例如，大肠杆菌和真菌，例如，酵母。生物固体成分的示例包括在活体中产生的固体物质晶体。合成颗粒的示例包括由有机或无机聚合物材料或金属形成的颗粒。有机聚合物材料的示例包括聚苯乙烯、苯乙烯-二乙烯基苯和聚甲基丙烯酸甲酯。无机聚合物材料的示例包括玻璃、二氧化硅和磁性材料。金属的示例包括金胶体和铝。此外，在本公开中，颗粒可以是多个(例如，两个或三个)颗粒的组合。

在本公开的有利实施方式中，阱可以包括孔。阱和颗粒捕获通道单元可以经由孔彼此连通。具体地，孔从阱侧穿透颗粒捕获单元，进入颗粒捕获通道单元侧。通过孔经由颗粒捕获通道单元进行抽吸，可以在阱中捕获颗粒。每个阱中提供的孔的数量可以是例如1至10个，特别是1至5个，更特别是1至3个。从易于生产的角度来看，每个阱中提供的孔的数量可以是1或2个，特别是1个。

在本公开中，作为孔的入口形状，可以采用任意形状。在本公开中，孔的入口表示孔在其中设置有孔的阱壁表面上的开口。孔的入口形状可以是例如圆形、椭圆形或多边形，例如，三角形、四边形(例如，矩形、正方形、平行四边形和菱形)、五边形和六边形。在本公开中，孔的入口形状可以有利地为四边形，更有利地为矩形或正方形，甚至更有利地为矩形。

在本公开中，孔的入口可以具有防止捕获的颗粒通过抽吸穿过孔到达颗粒捕获通道单元的尺寸。例如，孔入口的最小尺寸小于颗粒的尺寸。

例如，在孔的入口形状是矩形的情况下，矩形的短边或长边(特别是矩形的短边)可以具有小于要捕获的颗粒的尺寸(颗粒直径等)的尺寸。例如，矩形短边的长度可以是例如要捕获的粒度(例如，颗粒直径)的不超过0.9倍，特别是不超过0.8倍，更特别是不超过0.7倍，甚至更特别是不超过0.6倍。还需要设置矩形短边的长度，以便不影响抽吸，并且矩形短边的长度可以设置为例如不小于要捕获的粒度的0.01倍，特别是不小于0.1倍，甚至更特别是不小于0.3倍。

例如，在孔的入口形状是圆形的情况下，孔的直径可以小于要捕获的颗粒的尺寸(例如，颗粒的直径等)。例如，圆的直径可以不超过要捕获的颗粒的尺寸(例如，颗粒的直径)的0.8倍，特别是不超过0.7倍，甚至更特别是不超过0.6倍。还需要设置直径，以不影响抽吸，并且直径可以设置为例如不小于要捕获的粒度的0.01倍，特别是不小于0.1倍，甚至更特别是不小于0.3倍。

利用这种孔的形状，可以捕获颗粒，同时防止损坏颗粒。

在本公开中，孔的入口形状有利地为矩形。矩形长边的长度可以有利地不小于矩形短边长度的1.2倍，更有利地不小于1.3倍，甚至更有利地不小于1.5倍。此外，矩形长边的长度可以有利地是例如矩形短边长度的不超过5倍，更有利地不超过4倍，更有利地不超过3倍，甚至更有利地不超过2.5倍。利用这种狭缝形状，当在阱中捕获颗粒时，可以抑制损坏颗粒。这种狭缝形状在颗粒是细胞的情况下特别有利。由于孔的入口具有狭缝形状，所以可以抑制损坏细胞，同时防止细胞穿过孔。

例如，孔入口的形状可以是狭缝形状，其短边为1μm至10μm，特别是2μm至8μm，长边为5μm至20μm，特别是6μm至18μm

在本公开中，孔可以有利地设置在阱的底部。在孔设置在阱的底部的情况下，孔的长度比孔设置在阱的侧面的情况下短。结果，可以更容易地执行生产。阱的底部可以是例如在构成阱的壁中的与阱的开口相对的一侧的壁。

从可加工性的角度来看，孔有利地较浅。同时，从颗粒捕获单元的强度的观点来看，孔优选更深。因此，在本公开中，在孔设置在阱底部的情况下，孔的深度(即，从阱底部表面到与颗粒捕获表面相对的表面的距离)有利地为5至100μm，更有利地为6至50μm，并且甚至更有利地为10至30μm。

在本公开中，阱可以向颗粒沉积的一侧敞开。具体地，阱的端口可以面向颗粒沉积的一侧。利用这种配置，在孔中捕获通过吸向与颗粒沉积的一侧相反的一侧而在腔室中移动的颗粒。

在本公开中，每个阱可以具有捕获一个颗粒的形状。例如，阱入口的形状可以是例如圆形、椭圆形或多边形，例如，三角形、四边形(例如，矩形、正方形、平行四边形和菱形)、五边形和六边形。在本公开中，阱的入口表示在提供阱的颗粒捕获单元的表面上的阱的开口。可以设计阱入口的形状，使得例如要捕获的颗粒可以进入阱内，但是不允许未捕获的颗粒进入阱内。

在另一实施方式中，阱可以被成形为使得阱的入口最窄，并且阱的内部具有更大的横截面积。这种形状使得可以防止已经进入阱内的颗粒离开阱外。

在又一实施方式中，阱可以被成形为使得阱的入口最宽，并且阱的内部具有较小的横截面积。这种形状允许颗粒更容易进入阱中。

在本公开中，通孔起到与孔相同的作用。孔的所有描述也适用于通孔。例如，上述孔入口的形状和尺寸的描述也适用于通孔的两个端口(特别是在两个端口中的捕获颗粒的端口)的描述。

此外，通孔的长度(即，两个端口之间的距离)可以与颗粒捕获单元的厚度相同，特别是下面描述的板状部分的厚度。

通孔的形状可以是例如圆柱形、棱柱形(例如，三角形棱柱和四边形棱柱)或人字形。或者，可以使用其他形状。

例如，在通孔的形状是四边形棱柱形状的情况下，颗粒捕获表面上的通孔的端口的形状是矩形，并且该矩形可以延续到与其相对的表面。

此外，在通孔的形状是人字形的情况下，通孔的侧表面(即，倾斜表面)可以是线性的或弯曲的(例如，画弧形的表面)。在这种情况下，可以在通孔的端口附近或通孔的中间捕获颗粒。

此外，通孔形状的其他示例包括这样的形状，使得颗粒捕获表面上的通孔的端口的形状延续到通孔的中间，并且通孔的横截面积从中间逐渐减小。这种形状的示例包括微针形状。

本公开中使用的颗粒捕获单元具有包括阱或通孔的至少一个表面。在本公开中，包括阱的表面或包括通孔的表面(特别地，包括通孔的两个端口中的颗粒沉积在其上的一侧的端口的表面)也称为“颗粒捕获表面”。可以设置颗粒捕获单元，使得该表面面向颗粒沉积的一侧。具体地，在本技术的实施方式中，颗粒捕获单元可以具有面向颗粒沉积的一侧的颗粒捕获表面，并且阱或通孔可以设置在颗粒捕获表面中。

颗粒捕获表面可以是平坦表面或弯曲表面。从易于生产的观点来看，颗粒捕获表面有利地是平坦表面。在颗粒捕获表面是平坦表面的情况下，颗粒捕获表面可以设置成使得平坦表面垂直于颗粒上重力的作用方向，或者使得平坦表面相对于作用方向形成小于90°的角度。

在本公开中，阱或通孔可以规则地设置在颗粒捕获单元的至少一个表面上，即颗粒捕获表面上。阱或通孔的规则排列使得能够更容易地识别捕获目标颗粒的阱或通孔的位置。结果，例如，可以更容易地取出在阱中或通过通孔捕获的颗粒和/或更容易地观察颗粒。例如，阱或通孔可以以预定间隔以一条线或多条线设置在颗粒捕获表面上，或者阱或通孔可以以预定间隔以网格形状设置在颗粒捕获表面上。本领域技术人员可以根据例如要施加的颗粒数量、要捕获的颗粒数量等适当选择间隔。例如，间隔可以是20μm至300μm，优选30μm至250μm，更优选40μm至200μm，甚至更优选50μm至150μm。例如，在阱或通孔以网格形状设置的情况下，阱或通孔可以以上述间隔在颗粒捕获表面上沿X方向和Y方向设置。

在本公开中，颗粒捕获单元可以被设置成将腔室内部分成颗粒沉积一侧的空间和与其相对一侧的空间。在这种情况下，可以设置颗粒捕获单元，使得颗粒捕获单元的颗粒捕获表面面向颗粒沉积的一侧。此外，颗粒捕获单元可以具有面向相对侧的空间的表面。

在本公开中，在颗粒捕获单元包括阱的情况下，设置在阱内的孔与面向相对侧的空间的表面连通。具体地，阱和相对侧的空间经由孔彼此连通。颗粒沉积的一侧的空间和相对侧的空间可以仅经由孔或者经由孔和另一连通部分彼此连通。有利的是，这两个空间仅经由孔彼此连通。利用这种配置，吸力更有效地作用在颗粒上。

此外，在本公开中，在颗粒捕获单元包括通孔的情况下，通孔允许由颗粒捕获单元划分的腔室内的两个空间彼此连通。颗粒沉积的一侧的空间和相对侧的空间可以仅经由通孔或者经由通孔和另一连通部分彼此连通。有利的是，这两个空间仅经由通孔彼此连通。利用这种配置，吸力更有效地作用在颗粒上。

在本公开的有利实施方式中，颗粒捕获单元可以包括板状部分，该板状部分具有面向颗粒沉积的一侧的颗粒捕获表面和面向相对侧的表面。利用这种配置，可以更容易地产生颗粒捕获单元，并且更容易地监控和/或观察捕获的颗粒。此外，腔室中颗粒捕获单元的体积比减小，并且整个腔室可以小型化。

板状部件的厚度可以由本领域技术人员根据例如阱的深度、孔的深度、板状部件的材料强度等或者根据通孔的深度、板状部件的材料强度等来适当设置。板状部分的厚度可以是例如10μm至1000μm，优选15μm至500μm，更优选20μm至200μm。

作为颗粒捕获单元的材料(特别是形成阱或通孔的部分的材料)，能够形成在本公开中使用的阱或通孔的材料是有利的。这种材料的示例包括紫外线固化树脂，特别是适用于3D立体光刻方法的树脂。用于3D立体光刻方法的设备的示例包括ACCULAS(商标)立体光刻打印机。该树脂可以由本领域技术人员适当选择。可以通过例如紫外固化包含丙烯酸低聚物、丙烯酸单体、环氧低聚物和环氧单体中至少一种的树脂组合物来获得该树脂。

根据本公开实施方式的颗粒捕获室的另一部分的材料可以由本领域技术人员适当选择。例如，在颗粒是细胞的情况下，材料有利地是对细胞无毒的材料。

此外，在对捕获的颗粒进行荧光观察的情况下，有利地使用不发射超过允许范围的自发荧光的材料。

此外，有利地使用能够观察阱中的颗粒或通过通孔捕获的颗粒的材料。例如，为了观察颗粒，腔室的至少一部分可以由透明材料形成。

作为根据本公开实施方式的颗粒捕获室的另一部分的材料，例如，可以使用微通道技术领域中通常使用的材料。材料的示例包括玻璃(例如，硼硅酸盐玻璃和石英玻璃)、塑料树脂(例如，丙烯酸树脂、环烯烃聚合物和聚苯乙烯)以及橡胶材料，例如，PDMS。在根据本公开实施方式的颗粒捕获室包括多个构件的情况下，多个构件可以由相同材料或不同材料形成。

在本公开中，颗粒捕获单元可以是可更换的。由于颗粒捕获单元是可更换的，所以可以重复使用颗粒捕获室的颗粒捕获单元之外的部件。根据本公开实施方式的颗粒捕获室可以被配置为使得其中的颗粒捕获单元可以从其中取出。例如，颗粒捕获室可以包括可去除的盖子。通过去除盖子，可以更换颗粒捕获单元。

在本公开的一个特别有利的实施方式中，颗粒捕获单元可以被设置成将腔室的内部分成颗粒沉积一侧的空间和与颗粒沉积的一侧的相对侧的空间，并且这两个空间可以经由孔彼此连通。颗粒捕获单元允许吸力更有效地作用在颗粒上。

在本公开中使用的颗粒捕获通道单元用于在阱中或通过通孔捕获颗粒。颗粒捕获通道单元有利地连接到与颗粒沉积的一侧相对的一侧的空间。利用这种配置，进行抽吸，使得经由颗粒捕获通道单元在阱中或通过通孔捕获颗粒。

在本公开中，颗粒捕获通道单元可以连接到抽吸单元。抽吸单元可以进行抽吸。抽吸单元可以是例如本领域技术人员已知的泵。本公开中使用的泵有利地是能够精细调节吸力的泵，更有利地是能够将压力控制在大约1kP的几十Pa的量级的泵。这种泵是市售的，泵的示例包括KAL-200(Halstrup-Walcher)。在一些实施方式中，当抽吸细胞时，可能希望降低尽可能低的压力。此外，当通过施加正压排出细胞时，可以施加相对较大的压力。在一些实施方式中，抽吸细胞时的压力可以大于或等于5Pa、10Pa、20Pa、50Pa、75Pa或100Pa。在一些实施方式中，抽吸单元时的压力可以小于或等于500Pa、300Pa、200Pa、100Pa或50Pa。上述范围的任何合适的组合也是可能的(例如，当抽吸大于或等于20Pa且小于或等于200Pa的细胞时的压力等，优选范围在10Pa和100Pa之间)。在一些实施方式中，排出细胞时的压力可以大于或等于1kPa、5kPa、10kPa、20kPa或30kPa。在一些实施方式中，排出细胞时的压力可以小于或等于50kPa、25kPa、15kPa、10kPa、5kPa或2kPa。上述范围的任何合适的组合也是可能的(例如，排出细胞时的压力大于或等于5kPa且小于或等于20kPa等，优选范围在15kPa和30kPa之间，例如，20kPa)。

在本公开中，颗粒捕获通道单元不仅可用于在阱中或通过通孔捕获颗粒，还可用于从阱中排出阱中捕获的颗粒或从通孔排出利用通孔捕获的颗粒。例如，在通过负压进行抽吸的情况下，可以通过施加正压来进行排放。

在本公开中，第二流体供应通道单元可以连接到相对侧的空间。通过从第二流体供应通道单元引入流体，可以更有效地替换腔室中的流体。

(2)第一实施方式的第一示例(颗粒捕获室)

在下文中，将参考图1和图2描述根据本公开实施方式的颗粒捕获室的示例以及通过使用该室捕获颗粒的状态。图1和图2分别是示出根据本公开实施方式的颗粒捕获室的示例以及通过使用该室捕获颗粒的状态的示意图。

在图1中，颗粒捕获室100包括颗粒捕获单元101、颗粒捕获通道单元102和流体供应通道单元103。颗粒捕获单元101具有颗粒捕获表面104和面向其相对侧的表面105。颗粒捕获表面104包括多个阱106。孔108设置在每个阱106的底部107。孔108从阱的底部107延伸到与颗粒捕获表面相对的表面105。颗粒捕获室100被设置成使得重力在箭头114所示的方向上作用在颗粒112上。每个阱106具有仅捕获一个颗粒112的尺寸。

在图1中，颗粒捕获室100内部的空间被颗粒捕获单元101分成颗粒沉积的一侧的空间109和与其相对一侧的空间110。

用于存储包含颗粒的流体的容器(未示出)连接到流体供应通道单元103。流体供应通道单元103向腔室100供应包含颗粒的流体。流体供应通道单元103在腔室100的底部(即，颗粒沉积的表面)连接到颗粒沉积的一侧的空间109。包含颗粒的流体经由流体供应通道单元103从容器供应到颗粒沉积的一侧的空间109。

注意，流体供应通道单元103可以在除腔室底部之外的部分连接到颗粒沉积的一侧的空间109。例如，流体供应通道单元103可以被设置成在腔室的侧表面上与颗粒沉积的一侧的空间109连通。

通过使用连接到颗粒捕获通道单元102的泵(未示出)，经由颗粒捕获通道单元102进行抽吸。颗粒捕获通道单元102在腔室100的顶部(即，与颗粒沉积在其上的表面相对的表面)连接到相对侧的空间110。

注意，颗粒捕获通道单元102可以设置在腔室顶部以外的部分。例如，颗粒捕获通道单元102可以设置成在腔室的侧表面上与相对侧的空间110连通。

通过使用泵进行抽吸，包含颗粒的流体经由流体供应通道单元103从容器供应到颗粒沉积的一侧的空间109。通过进一步继续抽吸，颗粒112漂浮在颗粒沉积的一侧的空间109中，并且每个颗粒进入任何阱106。已经进入任何阱106的颗粒112撞击孔108的入口，并停止移动。这是因为孔108的尺寸小于颗粒112的尺寸，这防止颗粒112穿过孔108。这样，在阱106中捕获颗粒。

在使用图1所示的颗粒捕获室100进行颗粒捕获时，由于颗粒112通过抽吸引导到阱106中，所以在阱中捕获颗粒的可能性增大。

此外，在图2中示出了未在阱中捕获的颗粒的移动的示例。如图2所示，在颗粒通过重力作用沉积的一侧，未在阱中捕获的颗粒201在空间109的底部沉积。结果，未捕获的颗粒不会停留在阱106附近。

此外，由于已经捕获颗粒的阱的孔被颗粒堵塞，所以阻止其他颗粒进入阱。换言之，可以防止其他颗粒进入已经捕获颗粒的阱。

可以通过各种方式观察和/或监测阱中捕获的颗粒。例如，通过在将颗粒提供给腔室之前向颗粒添加预定的荧光标记，可以在捕获之后从捕获的颗粒中选择发射最强荧光的颗粒。此外，可以通过使用单个颗粒获得设备，例如，显微操作器，仅从颗粒捕获室100中取出选择的颗粒。然后，可以使用选择的颗粒执行不同的处理。在颗粒是细胞的情况下，不同的处理可以是例如基因分析、培养、物质生产等。

通过上述一系列操作，可以选择具有所需特性的颗粒，例如，分泌所需抗体的细胞、表达所需基因的细胞或微生物以及具有所需分化潜能的细胞。

(3)第一实施方式的第二示例(颗粒捕获室)

下面将参考图3描述根据本公开实施方式的颗粒捕获室的另一示例。图3是示出根据本公开的实施方式的颗粒捕获室以及未在阱中捕获的颗粒的排放的示意图。

图3中描述的颗粒捕获室300包括颗粒捕获单元301、颗粒捕获通道单元302和流体供应通道单元303。图3所示的颗粒捕获室300还包括流体排放通道单元320，并且阀321连接到流体排放通道单元320。

使用图3中描述的颗粒捕获室300的颗粒捕获可以以与图1中所示的颗粒捕获室100中相同的方式执行，同时阀321关闭。作为颗粒捕获的结果，如参考图2所述，在阱中捕获颗粒，并且未在阱中捕获的颗粒在重力的作用下在颗粒沉积的一侧沉积在空间309的底部。

在捕获阱中的颗粒后，阀321打开。然后，已经沉积在底部的颗粒通过使用连接到阀321的尖端的泵(未示出)的抽吸经由流体排放通道单元320排放到颗粒捕获室300的外部。或者，代替泵，通过使用连接到流体供应通道单元303的泵(未示出)的液体供应，已经沉积在底部的颗粒可以经由流体排放通道单元320排放到颗粒捕获室300的外部。

如上所述，在根据本公开实施方式的颗粒捕获室中，在阱中捕获的颗粒和没有在阱中捕获的颗粒之间的距离很大。因此，可以降低在阱中捕获的颗粒离开阱外和/或当排放未在阱内捕获的颗粒时损坏颗粒的可能性。此外，与未在阱内捕获的颗粒停留在阱附近的现有技术相比，可以提高在排放未在阱内捕获的颗粒时形成的流动速度。

如上面参考图3所述，根据本公开实施方式的颗粒捕获室还可以包括从室中排放流体的流体排放通道单元。流体排放通道单元可以连接到颗粒沉积的一侧的空间。如上所述，流体排放通道单元可用于将未在阱内捕获的颗粒排放到颗粒捕获室的外部。排放减少了观察和/或监测在阱内捕获的颗粒受到未捕获的颗粒不利影响的可能性。

此外，流体排放通道单元可用于收集在阱内捕获的颗粒。例如，首先，如上所述，未在阱中捕获的颗粒经由流体排放通道单元排放到腔室外部。接下来，通过经由颗粒捕获通道单元施加与抽吸相反的压力(例如，正压)，从阱中排出颗粒，并且颗粒经由流体排放通道单元排出到腔室外部。这样，利用流体排放通道单元，也可以收集在阱内捕获的颗粒。

根据本公开实施方式的颗粒捕获室可以包括多个(例如，2、3或4个)流体排放通道单元，而不是一个流体排放通道单元。例如，根据本公开实施方式的颗粒捕获室可包括两个流体排放通道单元，其中，一个可用于排放未在阱中捕获的颗粒，另一个可用于收集在阱中捕获的颗粒。

(4)第一实施方式的第三示例(颗粒捕获室)

下面将参考图4描述根据本公开实施方式的颗粒捕获室的另一示例。图4是示出根据本公开实施方式的两个颗粒捕获室彼此连接的实施方式的示意图。

在图4中，示出了两个颗粒捕获室400和450。颗粒捕获室400和450均与图3中描述的相同。颗粒捕获室400的流体排放通道单元420连接到颗粒捕获室450的流体供应通道单元451。阀452设置在连接流体排放通道单元420和流体供应通道单元451的管道上。

在图4所示的实施方式中，未在颗粒捕获室400的阱中捕获的颗粒可以经由流体排放通道单元420和流体供应通道单元451供应到颗粒捕获室450，同时阀452打开。然后，在颗粒捕获室450中，再次执行颗粒捕获。在该实施方式中，例如，通过施加在颗粒捕获室400中的吸力未在阱中捕获的颗粒可以被更强的吸力在颗粒捕获室450中捕获。结果，例如，可以根据颗粒的比重、尺寸等对颗粒进行分类。

(5)第一实施方式的第四示例(颗粒捕获室)

下面将参考图5描述根据本公开实施方式的颗粒捕获室的另一示例。图5是示出根据本公开实施方式的颗粒捕获室捕获颗粒以及观察捕获颗粒的状态的示意图。

在图5中，颗粒捕获室500包括颗粒捕获单元501。颗粒捕获单元501具有面向颗粒沉积的一侧的颗粒捕获表面502和面向与其相对的一侧的表面503。颗粒捕获表面502包括多个阱525。孔505设置在每个阱的底部504。孔505从底部504延伸到面向相对侧的表面503。腔室500设置成使得重力沿箭头507所示的方向作用在颗粒506上。每个阱525具有仅捕获一个颗粒506的尺寸。

颗粒捕获室500包括颗粒捕获通道单元508、流体供应通道单元509和流体排放通道单元510。泵512经由液体收集容器511连接到颗粒捕获通道单元508。类似地，泵514经由液体收集容器513连接到流体排放通道单元510。阀515设置在颗粒捕获通道单元508和液体收集容器511之间。此外，阀516设置在流体排放通道单元510和液体收集容器513之间。这些液体收集容器通过使用泵的抽吸来防止液体进入泵。

在颗粒捕获室500中，第一构件517、第二构件518和第三构件519构成腔室和通道内部的空间。

在第一构件517、第二构件518和第三构件519中，形成通道图案，以便在堆叠第一构件517、第二构件518和第三构件519时形成腔室和通道内部的空间。然后，通过堆叠其中形成通道图案的构件，形成腔室和通道内的空间。具体地，根据本公开实施方式的颗粒捕获室可以是包括多层的堆叠材料。用堆叠的材料形成腔室，使得可以容易形成通道图案。

在图5中，颗粒捕获室500内部的空间被颗粒捕获单元501分成颗粒沉积的一侧的空间520和与其相对一侧的空间521。此外，为了进一步确保这两个空间仅经由孔505彼此连通，密封构件522(例如，O形环)夹在颗粒捕获单元501和第一构件517之间。

能够接收包含颗粒的流体的容器523连接到流体供应通道单元509。包含颗粒的流体经由流体供应通道单元509从容器523供应到颗粒沉积的一侧的空间520。流体供应通道单元509被设置成在腔室侧表面上与颗粒沉积的一侧的空间520连通。流体供应通道单元509有利地提供给最靠近腔室底部的腔室的侧表面的部分。

在本公开中，流体供应通道单元的长度(即从容器523到腔室入口的长度)有利地更短，以防止颗粒附着或沉淀到其中间。此外，对于流体供应通道单元，颗粒从下侧移动到上侧的通道和具有弯曲部分的通道是不期望的。因此，例如，流体供应通道单元可以有利地仅包括颗粒从上侧移动到下侧的通道和/或颗粒沿水平方向移动的通道。例如，如图5所示，流体供应通道单元可以包括通道，颗粒在该通道中从容器523移动到下侧，然后在水平方向上移动，以进入腔室。利用这种通道，可以防止颗粒附着或沉积到通道上/中。结果，可以以较低的压力进行抽吸，同时防止颗粒附着或沉降到通道上/中。通过较低的压力，可以防止在捕获时损坏颗粒，并防止颗粒穿过孔。

经由颗粒捕获通道单元508进行连接到颗粒捕获通道单元508的泵512的抽吸。

流体排放通道单元510设置成在腔室的侧表面上与颗粒沉积的一侧的空间520连通。流体排放通道单元510有利地提供给最靠近腔室底部的腔室的侧表面的部分。

由于流体供应通道单元509和流体排放通道单元510都设置成在腔室的侧表面上彼此面对，所以可以更容易地排出已经沉积在腔室中的颗粒。

此外，由于流体供应通道单元509和流体排放通道单元510中的至少一个或有利地两个提供给最靠近腔室底部的腔室的侧表面的部分，因此可以降低形成用于排出已经沉积在腔室中的颗粒的流影响在阱中捕获的颗粒的可能性。

通过使用泵512进行抽吸，包含颗粒的流体经由流体供应通道单元509从容器523供应到颗粒沉积的一侧的空间520。通过进一步继续抽吸，颗粒506漂浮在颗粒沉积的一侧的空间520中，并且每个颗粒进入任何阱525。已经进入任何阱525的颗粒506撞击孔505的入口，并停止移动。以这种方式，在阱525中捕获颗粒。

颗粒捕获室500被配置为使得可以通过使用倒置显微镜524来观察阱525中捕获的颗粒。例如，第三构件519由透明材料形成，使得例如可以观察到颗粒捕获表面502。如上所述，通过用透明材料形成颗粒捕获室的至少一部分，可以使用例如显微镜来观察捕获的颗粒。倒置显微镜524设置成使得可以从腔室500下方观察阱525。

如上所述，在本公开中，防止未在阱中捕获的颗粒停留在颗粒捕获单元的阱附近。结果，在阱内捕获的颗粒和未在阱内捕获的颗粒之间的距离很大。因此，在通过使用倒置显微镜524观察图5中描述的阱525中捕获的颗粒的情况下，通过聚焦阱525中捕获的颗粒，未在阱中捕获的颗粒落在景深之外，即不能观察到。因此，通过使用倒置显微镜524，可以观察在阱中捕获的颗粒，而不会将未在阱中捕获的颗粒从腔室500中排出。当然，可以经由流体排放通道单元510将未在阱内捕获的颗粒排放到腔室500的外部。

考虑到观察结果，可以选择目标颗粒。可以通过使用单个颗粒获得设备(例如，显微操作器)来获得所选择的颗粒。

或者，可以基于经由倒置显微镜524获得的图像数据或光学数据(例如，荧光数据)，使用单个颗粒获得设备自动获得目标颗粒。例如，单个颗粒获得设备可以执行自动获得发射高于预定荧光强度的荧光的所有颗粒的步骤。

(6)第一实施方式的第五示例(颗粒捕获单元的示例)

下面将参考图6描述根据本公开实施方式的颗粒捕获室的另一示例。图6是示出根据本公开实施方式的颗粒捕获室的内部的示意图。

在图6中，颗粒捕获单元601包括具有阶梯形状的颗粒捕获表面602。颗粒捕获表面602的阶梯包括具有不同尺寸的阱603、604和605。这些阶梯包括具有不同尺寸的孔606、607和608。更大的阱设置在更靠近腔室底面614的阶梯中，并且更大的孔设置在更大的阱中。

具有各种尺寸的颗粒610、611和612经由流体供应通道单元(未示出)供应到图6中描述的颗粒沉积的一侧的颗粒捕获室的空间609。

最大的颗粒610可以被最大的阱603容纳，但是不能被较小的阱604和605容纳。此外，最大颗粒610不能穿过设置在最大阱603中的孔606，但是较小颗粒611和612可以穿过孔606。结果，通过与颗粒沉积的一侧相对的一侧的抽吸，仅在阱603中捕获最大的颗粒610。

由于第二大颗粒611可以被最大的阱603容纳，但是可以穿过最大的孔606，所以即使通过上述抽吸，也不会在最大的阱603中捕获颗粒611。颗粒611可以被较小的阱604容纳，并且不能穿过设置在阱604中的孔607。微粒611不能被最小的阱605容纳。以这种方式，通过上述吸力，仅在阱604中捕获颗粒611。

因为最小的颗粒612可以进入最大的阱603和第二大的阱604，但是可以穿过这些阱的孔，所以即使通过上述抽吸，也不会在这些阱中捕获颗粒621。颗粒612可以被最小的阱605容纳，并且不能穿过设置在阱605中的孔608。因此，仅在阱605中捕获颗粒612。

如图6所示，在具有不同尺寸的阱603、604和605中，捕获具有对应于这些阱的尺寸的颗粒。因此，可以根据每个颗粒的尺寸(例如，粒度)来分类和捕获具有不同尺寸的颗粒。

此外，在图6所示的颗粒捕获表面602上，在更靠近腔室的底面614的阶梯上设置更大的阱。在执行预定时间段的抽吸的情况下，较大的颗粒具有较短的漂浮距离，较小的颗粒具有较长的漂浮距离。因此，通过在更靠近底表面的阶梯上设置更大的阱，如图6中所述，可以更有效地在具有不同尺寸的阱中捕获具有不同尺寸的颗粒，例如，通过执行更少次数的抽吸。

在图6所示的颗粒捕获室中，第二大颗粒611和最小颗粒612可以通过抽吸穿过孔606或607，并移动到与颗粒沉积的一侧的空间相对的一侧的空间613。根据需要，已经移动到相对侧的空间613的颗粒可以再次经由流体供应通道单元(未示出)供应到颗粒沉积的一侧的空间609。然后，可以再次执行颗粒捕获。或者，可以简单地收集或丢弃已经移动到相对侧的空间613的颗粒。

如上面参考图6所述，在根据本公开实施方式的颗粒捕获室中，颗粒捕获表面可以具有阶梯形状。在具有阶梯形状的颗粒捕获表面中，可以在更靠近颗粒沉积的表面的阶梯上设置更大的阱。此外，在较大的阱中提供较大的孔。利用这种颗粒捕获表面，可以根据颗粒的尺寸有效地对颗粒进行分类。

(7)第一实施方式的第六示例(颗粒捕获单元的示例)

下面将参考图7描述根据本公开实施方式的颗粒捕获室的示例。图7是示出根据本公开实施方式的颗粒捕获室的内部的示意图。

在图7中，提供颗粒捕获单元701，使得颗粒捕获表面702相对于颗粒沉积的方向(箭头707)形成小于90°的角度，即，相对于底表面倾斜。颗粒捕获表面702包括具有不同尺寸的阱703、704和705。更大的阱设置在更靠近腔室底面706的阶梯上，并且更大的孔设置在更大的阱中。

通过利用具有颗粒捕获表面702的颗粒捕获单元701通过抽吸来执行颗粒捕获，如参考图6所述，在相应的阱中捕获具有与具有不同尺寸的阱703、704和705的尺寸相对应的尺寸的颗粒。因此，可以根据每个颗粒的尺寸(例如，粒度)来分类和捕获具有不同尺寸的颗粒。

如上面参考图7所述，在根据本公开实施方式的颗粒捕获室中，颗粒捕获表面可以被定位成相对于颗粒沉积的方向形成小于90°的角度。更靠近颗粒沉积的表面的颗粒捕获表面可以包括更大的阱。此外，在较大的阱中提供较大的孔。利用这种颗粒捕获表面，可以根据颗粒的尺寸有效地对颗粒进行分类。

(8)第一实施方式的第七示例(阱的示例)

下面将参考图8描述根据本公开实施方式的颗粒捕获室中设置的阱的示例。图8是示出根据本公开实施方式的颗粒捕获室中设置的阱的示例的示意图。

在图8中，在颗粒捕获单元800的颗粒捕获表面801中，提供圆形阱802。每个阱802的直径和深度分别为20μm和20μm。此外，在每个阱的底面803中设置有孔804。孔804的入口具有狭缝形状，即长边为10μm、短边为5μm的矩形形状。孔804从相应阱的底面803延伸到与颗粒捕获表面801相对的表面805。具体地，孔804形成长方体的空间。阱以80μm的间隔设置在X方向和Y方向。

图8所示的具有狭缝形状的孔特别适用于颗粒具有粘弹性的情况，例如，颗粒是细胞。狭缝形状的短边的长度有利地小于颗粒的尺寸(例如，直径)，并且可以例如不大于粒度的2/3，更有利地，不大于粒度的1/2。狭缝形状的长边长度可以有利地不超过粒度(例如，直径)的1.2倍，更有利地不超过1.1倍，甚至更有利地不超过粒度(例如，直径)。

(9)第一实施方式的第八示例(颗粒捕获室)

下面将参考图17描述根据本公开实施方式的颗粒捕获室的示例。图17是示出根据本公开实施方式的颗粒捕获室的示例的示意图。

图17所示的颗粒捕获室1700与图1所示的颗粒捕获室100相同，除了颗粒捕获单元包括通孔1706，而不是颗粒捕获室100的阱106。

具体地，在图17中，颗粒捕获室1700包括颗粒捕获单元1701、颗粒捕获通道单元1702和流体供应通道单元1703。颗粒捕获单元1701具有颗粒捕获表面1704和面向与其相对的一侧的表面1705。颗粒捕获表面1704包括多个通孔1706。通孔1706均从颗粒捕获表面1704延伸到与其相对的表面1705。每个通孔1706的形状是矩形柱状。具体地，颗粒捕获表面1704上的每个通孔1706的端口的形状是矩形，并且该矩形从颗粒捕获表面1704延续到与其相对的表面1705。颗粒捕获室1700被设置成使得重力在箭头1714指示的方向上作用在颗粒1712上。

在图17中，颗粒捕获室1700中的空间被颗粒捕获单元1701分成颗粒沉积的一侧的空间1709和与其相对的一侧的空间1710。

储存包含颗粒的流体的容器(未示出)连接到流体供应通道单元1703。流体供应通道单元1703向腔室1700供应包含颗粒的流体。流体供应通道单元1703在腔室1700的底部(即颗粒沉积的表面)连接到颗粒沉积的一侧的空间1709。包含颗粒的流体经由流体供应通道单元1703从容器供应到颗粒沉积的一侧的空间1709。

注意，流体供应通道单元1703可以在除腔室底部之外的部分连接到颗粒沉积的一侧的空间1709。例如，流体供应通道单元1703可以被设置成在腔室的侧表面上与颗粒沉积的一侧的空间1709连通。

通过使用连接到颗粒捕获通道单元1702的泵(未示出)，经由颗粒捕获通道单元1702进行抽吸。颗粒捕获通道单元1702在腔室1700的顶部(即，与颗粒沉积的表面相对的表面)连接到相对侧的空间1710。

注意，颗粒捕获通道单元1702可以设置在腔室顶部以外的部分。例如，颗粒捕获通道单元1702可以被设置成在腔室的侧表面上与相对侧的空间1710连通。

通过使用泵进行抽吸，包含颗粒的流体经由流体供应通道单元1703从容器供应到颗粒沉积的一侧的空间1709。通过进一步继续抽吸，颗粒1712漂浮在颗粒沉积的一侧的空间1709中，撞击通孔1706的端口，并停止移动。这是因为每个通孔1706的端口尺寸小于每个颗粒1712的尺寸，这防止颗粒1712穿过通孔1706。以这种方式，在通孔1706中捕获颗粒。

对于图17所示的颗粒捕获室1700，施加了类似于在“(2)第一实施方式的第一示例(颗粒捕获室)”中描述的效果。

(10)第一实施方式的第九示例(阱的示例)

下面将参考图18描述根据本公开实施方式的设置在颗粒捕获室中的阱的另一示例。图18是示出根据本公开实施方式的设置在颗粒捕获室中的颗粒捕获单元的示例的示意图。

在图18中，颗粒捕获单元1800具有颗粒捕获表面1804和面向其相对侧的表面1805。颗粒捕获表面1804包括多个阱1806。孔1808设置在每个阱的底部1807。孔1808从每个阱的底部1807延伸到与颗粒捕获表面相对的表面1805。

每个阱1806在其入口处具有最小的面积，并且随着阱越来越靠近孔1808，阱的横截面积逐渐增加。具体地，阱是倒锥形的，阱内的空间就像砂浆一样。通过这种形状，防止已经进入阱的颗粒离开阱。

(11)第一实施方式的第十示例(阱的示例)

下面将参考图19描述根据本公开实施方式的设置在颗粒捕获室中的阱的另一示例。图19是示出根据本公开实施方式的设置在颗粒捕获室中的颗粒捕获单元的示例的示意图。

在图19中，颗粒捕获单元1900具有颗粒捕获表面1904和面向其相对侧的表面1905。颗粒捕获表面1904包括多个阱1906。孔1908设置在每个阱的底部1907。孔1908从每个阱的底部1907延伸到与颗粒捕获表面相反的一侧的表面1905。

阱1906在其入口处具有最大的面积，并且每个阱的横截面积随着阱更靠近孔1908而逐渐减小。具体地，阱是锥形的，阱内的空间是人字形的。通过这种形状，可以更容易地使颗粒进入阱内。

(12)第一实施方式的第十一示例(通孔的示例)

下面将参考图20描述根据本公开实施方式的设置在颗粒捕获室中的通孔的示例。图20是示出根据本公开实施方式的设置在颗粒捕获室中的颗粒捕获单元的示例的示意图。

在图20中，颗粒捕获单元2000具有颗粒捕获表面2004和面向其相对侧的表面2005。颗粒捕获表面2004包括多个通孔2006。通孔2006相应具有人字形形状。此外，每个通孔2006的侧表面(即，倾斜表面)是线性的。颗粒捕获表面2004上的通孔2006的端口的形状可以是例如圆形、椭圆形或多边形(例如，矩形)，并且相对侧的表面2005上的端口2008的形状可以是例如圆形、椭圆形或多边形(例如，矩形)。前一端口的面积大于后一端口的面积。具体地，每个通孔2006的横截面积从前一端口到后一端口逐渐减小。后一端口的尺寸可防止要捕获的颗粒通过后一端口。由于要捕获的颗粒穿过前一个端口，但不穿过后一个端口，所以可以在通孔2006的中间捕获颗粒。

由于通孔2006均具有上述形状，因此可以更容易地使颗粒进入通孔。此外，与具有上述孔的阱相比，可以更容易地产生具有这种形状的通孔。

(13)第一实施方式的第十二示例(通孔的示例)

下面将参考图21描述根据本公开实施方式的设置在颗粒捕获室中的阱的示例。图21是示出根据本公开实施方式的设置在颗粒捕获室中的颗粒捕获单元的示例的示意图。

在图21中，颗粒捕获单元2100具有颗粒捕获表面2104和面向其相对侧的表面2105。颗粒捕获表面2104包括多个通孔2106。通孔2106都具有人字形。此外，每个通孔2106的侧表面(即，倾斜表面)是弯曲的，即，画出弧形。颗粒捕获表面2104上的每个通孔2106的端口的形状可以是例如圆形、椭圆形或多边形(例如，矩形)，并且相对侧的表面2105上的端口2108的形状可以是例如圆形、椭圆形或多边形(例如，矩形)。前一端口的面积大于后一端口的面积。具体地，通孔的横截面积从前一端口到后一端口逐渐减小。后一端口的尺寸可防止要捕获的颗粒通过后一端口。由于要捕获的颗粒穿过前一端口，但不穿过后一端口，所以可以在通孔2106的中间捕获颗粒。

由于通孔2106均具有上述形状，因此可以更容易地使颗粒进入通孔。此外，与具有上述孔的阱相比，可以更容易地产生具有这种形状的通孔。

(14)第一实施方式的第十三示例(颗粒捕获室)

下面将参考图22描述根据本公开实施方式的颗粒捕获室的另一示例。图22是示出根据本公开实施方式的颗粒捕获室的示例的示意图。

图22所示的颗粒捕获室2200包括颗粒捕获单元2201、颗粒捕获通道单元2202、连接到颗粒沉积的一侧的空间2209的第一流体供应通道单元2203、流体排放通道单元2220和连接到颗粒沉积的一侧相反的一侧的空间2210的第二流体供应通道单元2231。如图22所示，阀2232、阀2233、阀2234和阀2235连接到与颗粒捕获室2200连接的四个通道单元。

可以通过从第一流体供应通道单元2203供应包含颗粒的流体并在阀2235和2234关闭的情况下经由颗粒捕获通道单元2202进行抽吸，来执行使用图22所示的颗粒捕获室2200的颗粒捕获。

作为颗粒捕获的结果，在阱中捕获颗粒2230。在重力的作用下，未在阱内捕获的颗粒会沉积在颗粒沉积的一侧的空间底部。

在捕获阱中的颗粒之后，阀2234打开。然后，通过使用连接到阀2234尖端的泵(未示出)抽吸，已经沉积在底部的颗粒经由流体排放通道单元2220排放到颗粒捕获室2200的外部。除了或代替使用泵的抽吸，通过使用连接到第一流体供应通道单元2203的泵(未示出)的液体供应，已经沉积在底部的颗粒可以经由流体排放通道单元2220排放到颗粒捕获室2200的外部。

通过使预定试剂与阱中捕获的颗粒2230接触，可以分析捕获的颗粒2230。例如，在颗粒2230是细胞的情况下，可以通过使用一种或多种试剂来刺激细胞。利用这种配置，可以选择由试剂刺激的细胞。或者，在颗粒2230是细胞的情况下，通过将试剂(例如，抗体)结合到细胞，可以选择试剂结合到的细胞。

为了使颗粒2230与试剂接触，在阱中捕获颗粒2230之后，颗粒捕获室2200中的流体可以被包含试剂的流体代替。可以通过例如将包含试剂的流体从第一流体供应通道单元2203和第二流体供应通道单元2231供应到颗粒捕获室2200并经由颗粒捕获通道单元2202和流体排放通道单元2220进行抽吸，来执行更换。

作为更换的结果，包含试剂的流体占据颗粒捕获室2200。此外，可以通过使用单个颗粒获得设备(例如，显微操作器)，来选择性地获得与试剂反应或结合到试剂上的颗粒。

或者，可以选择性地获得没有与试剂反应或结合到试剂上的颗粒，然后可以通过经由流体排放通道单元2220的抽吸来共同收集已经与试剂反应或结合到试剂上的颗粒。例如，在共同收集时，可以通过从第二流体供应通道单元2231供应流体来从阱中取出颗粒。在共同收集时，阀2232和2233有利地关闭。利用这种配置，可以更有效地执行共同收集。

如上面参考图22所述，由于根据本公开的实施方式的颗粒捕获室包括上述四个通道单元，因此可以有效地执行室中的流体更换。结果，可以进行上述颗粒与试剂的反应或结合到试剂上以及其后的颗粒收集。

根据本公开的一个有利实施方式，如图22所示，四个通道单元可以设置在颗粒捕获室2200的侧表面上。利用这种配置，可以更容易地在颗粒捕获室2200中形成流动。

根据本公开的一个有利实施方式，第一流体供应通道单元2203到颗粒沉积的一侧的空间2209的连接部分可以被定位成面向流体排放通道单元2220到颗粒沉积的一侧的空间2209的连接部分。利用这种配置，在上述流体更换时容易形成流动。结果，可以更有效地执行上述流体更换。

类似地，根据本公开的一个有利实施方式，第二流体供应通道单元2231到在与颗粒沉积的一侧相对的一侧的空间2210的连接部分可以被定位成面向颗粒捕获通道单元2202到在与颗粒沉积的一侧相对的一侧的空间2210的连接部分。利用这种配置，可以更有效地执行上述流体更换。

(15)第一实施方式的第十四示例(颗粒捕获室)

下面将参考图26描述由颗粒捕获室2200捕获颗粒、用试剂处理捕获的颗粒以及观察上述(14)“第一实施方式的第十三示例(颗粒捕获室)”中描述的处理过的颗粒的状态。

如图26所示，泵2251至2253分别经由液体收集容器2241至2243连接至颗粒捕获通道单元2202、流体排放通道单元2220和第二流体供应通道单元2231。能够存储包含颗粒的流体的容器2623连接到第一流体供应通道单元2203。在第一流体供应通道单元2203、颗粒捕获通道单元2202、流体排放通道单元2220和第二流体供应通道单元2231上分别设置有阀2232至2235。作为阀，有利地使用电动夹管阀。这是因为夹管阀易于外部控制且紧凑。

通过在阀2235和2234关闭的情况下使用泵经由颗粒捕获通道单元2202进行抽吸，包含颗粒的流体经由第一流体供应通道单元2203从容器2623供应到颗粒沉积的一侧的空间2209。通过进一步继续抽吸，颗粒漂浮在颗粒沉积的一侧的空间2209中，并且每个颗粒进入任何阱。已经进入任何阱的颗粒2230撞击阱的入口，并停止移动。以这种方式，在阱中捕获颗粒。

容器2623中的液体被包含试剂的液体替代，并且包含试剂的液体也供应到连接到第二流体供应通道单元2231的容器2243。然后，通过连接到颗粒捕获通道单元2202和流体排放通道单元2220的泵2251和2252进行抽吸，同时打开所有阀。以这种方式，腔室中的液体被包含试剂的液体替代。结果，试剂与颗粒接触。

例如，在试剂是荧光标记的抗体并且颗粒是细胞的情况下，抗体仅结合在细胞表面上表达抗体抗原的细胞。结果，表达抗原的细胞被荧光标记。

例如，用试剂处理之后，可以使用倒置显微镜观察荧光标记的细胞。或者，也可以通过使用单个颗粒获得设备，例如，显微操作器，选择性地仅获得荧光标记的细胞。

2.第二实施方式(颗粒捕获芯片)

(1)第二实施方式的描述

根据本公开的实施方式，提供了一种颗粒捕获芯片，其包括至少一个阱或至少一个通孔中的一个，该颗粒捕获芯片用于在颗粒捕获室中通过将颗粒吸向与颗粒沉积的一侧相对的一侧来在阱中或通过通孔捕获颗粒。

根据本公开实施方式的颗粒捕获芯片包括至少一个孔或至少一个通孔中的一个。在阱中或通过通孔捕获颗粒。通过将颗粒吸向与颗粒沉积的一侧相反的一侧来进行颗粒捕获。

根据本公开实施方式的颗粒捕获芯片用于通过将颗粒吸向与颗粒沉积的一侧相对的一侧来在阱中或通过通孔捕获颗粒。根据本公开的实施方式的颗粒捕获芯片用于通过这种抽吸捕获颗粒的情况，从而可以施加在“1.第一实施方式(颗粒捕获室)”中描述的效果。

根据本公开实施方式的颗粒捕获芯片可以用于颗粒捕获室中。颗粒捕获室可以是例如在“1.第一实施方式(颗粒捕获室)”中描述的根据本公开实施方式的颗粒捕获室。根据本公开实施方式的颗粒捕获芯片可以构成根据本公开实施方式的颗粒捕获室的颗粒捕获单元的一部分，或者可以是颗粒捕获单元。

根据本公开的实施方式，可以在颗粒捕获芯片的阱中设置孔。该孔从阱穿透颗粒捕获芯片，进入颗粒捕获芯片的一个表面。所述一个表面可以是例如与设置阱的表面相对的表面。通过经由孔进行抽吸，可以在阱中捕获颗粒。

此外，通过经由根据本公开的实施方式的颗粒捕获芯片中的通孔进行抽吸，通过通孔捕获颗粒，从而阻塞通孔的开口的至少一部分。

在“1.第一实施方式(颗粒捕获室)”中相对于颗粒捕获单元描述的所有事项适用于根据本公开实施方式的颗粒捕获芯片。例如，在“1.第一实施方式(颗粒捕获室)”中相对于构成颗粒捕获单元的阱、设置在阱中的孔、包括阱的表面、与其相对的表面以及构成颗粒捕获单元的通孔描述的所有事项适用于根据本公开实施方式的颗粒捕获芯片。例如，除了至少一个阱之外，根据本公开的实施方式的颗粒捕获芯片还可以包括设置在阱中的孔，并且具有包括阱的表面以及与其相对的表面。

(2)第二实施方式的示例(颗粒捕获芯片)

在下文中，将参考图9描述根据本公开实施方式的颗粒捕获芯片。图9是示出根据本公开实施方式的颗粒捕获芯片的示意图。

在图9中，颗粒捕获芯片900具有颗粒捕获表面904和面向其相对侧的表面905。颗粒捕获表面904包括多个阱906。孔908设置在每个阱的底部907。孔908从每个阱的底部907延伸到与颗粒捕获表面相对的表面905。在颗粒捕获中，颗粒捕获芯片900被设置成使得阱906的端口面向重力对颗粒的作用方向，并且使用。每个阱906具有例如只有一个颗粒进入的尺寸。

(3)第二实施方式的另一示例(芯片和芯片保持器的示例)

根据本公开的一个有利实施方式，根据本公开的实施方式的颗粒捕获室可以包括例如颗粒捕获芯片和保持芯片的芯片保持器。

下面将参考图23至25描述在1.“(14)第一实施方式的第十三示例(颗粒捕获室)”中描述的形成颗粒捕获室2200的颗粒捕获芯片和芯片保持器的示例。图23是示出具有颗粒捕获区域的颗粒捕获芯片的示例的示图。图24是示出堆叠形成用于保持颗粒捕获芯片的芯片保持器的多个部件的方法的示例的示图。图25是示出多个部件的示例的示图。

(3-1)芯片

图23中所示的芯片2300是长方体(即薄板状)，其短边a为8mm，长边b为18mm，厚度为0.15mm。芯片2300具有正方形的颗粒捕获区域2301，在其中心一边为5mm。

根据本公开，芯片的形状不限于图23所示的矩形板状。例如，芯片的形状可以是正方形、圆形或椭圆形板状。芯片的尺寸可以由本领域技术人员适当选择。在芯片是矩形的情况下，矩形的一侧的长度有利地为3mm至50mm，更有利地为5mm至30mm。在芯片是圆形或椭圆形的情况下，其直径或大直径有利地为3mm至50mm，更有利地为5mm至30mm。

根据本公开，颗粒捕获区域的形状不限于正方形。颗粒捕获区域的形状可以是例如矩形、圆形或椭圆形。

在颗粒捕获区域是矩形的情况下，矩形的一侧的长度可以有利地为1mm至20mm，更有利地为2mm至10mm。在颗粒捕获区域是圆形或椭圆形的情况下，其直径或大直径可以有利地为1mm至20mm，更有利地为2mm至10mm。

在芯片2300的颗粒捕获区域2301中，提供了63×63＝大约4000个阱。例如，以80μm的间隔在X方向和Y方向提供阱。

图23所示的芯片2300的颗粒捕获区域2301的厚度大约为0.15mm。

如图23所示，颗粒捕获区域2301被周围区域2302包围。周围区域2302包括通孔2303和2304。通孔2303和2304设置在颗粒捕获区域2301的两侧。通孔2303和2304用于将流体注入腔室或从腔室排放流体，这将在后面描述。

芯片2300被安装成在芯片保持器中形成颗粒沉积的一侧的空间以及在与其相对的一侧的空间。

(3-2)芯片保持器

芯片保持器可以与颗粒捕获芯片一起在颗粒捕获室中形成颗粒沉积的一侧的空间和与其相对的一侧的空间。此外，芯片保持器可以任意地包括颗粒捕获通道单元和另一通道单元。可以通过堆叠设计成在堆叠时形成两个空间和这些通道单元的多个部件来生产芯片保持器。将参考图24和25描述芯片保持器的示例。

通过堆叠多个部件形成图24所示的芯片保持器2400。通过从底部依次堆叠盖玻片2410、由PDMS形成的单层通道片2420、容纳芯片2300的密封膜(未示出)、由PDMS形成的三层通道片2430和丙烯酸盖板2480而形成芯片保持器2400。例如，这些部件可以拧紧，使得部件之间不产生间隙。此外，因为芯片2300夹在由PDMS形成的两个柔性片之间，所以密封性能得到保证。

在下文中，将详细描述这些部件。

盖玻片2410可以附着到待集成的单层通道片2420。附着可以通过例如使用等离子体的表面活化处理来执行。因为盖玻片2410和单层通道片2420是透明的，所以可以通过使用显微镜2490观察芯片2300的颗粒捕获表面。

图25A是示出单层通道片2420的示意图。如示意图所示，孔2421在单层通道片2420的中心开口。为此，通过堆叠盖玻片2410和单层通道片2420，孔2421在颗粒捕获室中形成颗粒沉积的一侧的空间。在图25A的下部，示出了在单层通道片2420和盖玻片2410堆叠的状态下沿着线A-A’截取的截面图。如截面图所示，盖玻片2410对应于孔2421位置的部分形成颗粒捕获室的底部。

孔2421可以具有覆盖颗粒捕获区域的尺寸。孔2421具有圆形形状，例如，直径为6mm，以覆盖5mm平方的颗粒捕获区域2301。

在孔2421的两侧，提供两个线性通道2422和2423。通道2422和2423的宽度为1mm。通道2422连接到例如直径为2mm的孔2424。此外，通道2423连接到直径为2mm的孔2425。

通过用盖玻片2410和芯片2300夹住单层通道片2420，盖玻片2410成为通道2422和2423的底部，芯片2300成为通道2422和2423的上表面。根据本公开的实施方式，通道2422和孔2424形成用于向腔室供应包含颗粒的流体的液体供应通道单元。根据本公开的实施方式，通道2423和孔2425形成流体排放通道单元。

密封膜是当通过由PDMS形成的单层通道片2420和三层通道片2430夹住芯片2300时覆盖芯片2300周围的密封部分。密封膜的厚度可以与芯片2300的厚度相同或基本相同。密封膜的厚度例如与图23所示的芯片的厚度相同，即0.15mm。

密封膜可以在其中心挖空，使得芯片2300可以容纳在中心部分中。例如，中心部分可以挖空，以具有略大于18mm×8mm的芯片2300的形状。

三层通道片2430包括三个被冲压成具有不同图案的PDMS层。这三层从颗粒沉积的一侧开始依次是室形成层2440、基质层2450和通道形成层2460。室形成层2440、基质层2450和通道形成层2460的厚度分别为例如1mm、2mm和1mm。

在图25B的下部示出室形成层2440的示意图。该示意图是当从倒置显微镜2490的侧面观察室形成层2440时的示意图。如示意图所示，室形成层2440包括孔2441。孔2441具有例如直径为6mm的圆形形状，类似于孔2421。通过堆叠室形成层2440和基质层2450，孔2441在颗粒捕获室中形成与颗粒沉积的一侧相对的一侧的空间，并且基质层2450成为该空间的顶面。在图25B的中心，示出了沿线B-B’截取的剖视图。如截面图所示，基质层2450形成空间的顶面。

在室形成层2440中，两个小孔2442和2443形成为彼此面对。小孔2442和2443连接到孔2441。每个小孔2442和2443的直径例如为1mm。

此外，在室形成层2440中，另外两个孔2444和2445形成为彼此面对，孔2441设置在其间。孔2444和2445不连接到孔2441，即，以距孔2441预定间隔设置。每个孔2444和2445的直径例如为2mm。

在基质层2450中，如图24所示，形成两个小孔2452和2453。每个孔的直径例如为1mm。

此外，在基质层2450中，形成两个孔2454和2455。每个孔的直径例如为2mm。

在图25B的上部示出通道形成层2460的示意图。该示意图是当从盖板2480观察通道形成层2460时的示意图。如示意图所示，在通道形成层2460中，形成两个小孔2462和2463。小孔2462和2463分别连接到通道2466和2467。每个小孔的直径例如为1mm。每个通道的宽度例如为1mm。通道2466和2467在其终端处分别连接到孔2468和2469。

此外，在通道形成层2460中，形成两个孔2464和2465。每个孔的直径例如为2mm。孔2464和2465分别连接到通道2470和2471。每个通道的宽度例如为1mm。通道2470和2471分别在其终端处连接到孔2472和2473。每个孔的直径例如为2mm。

通过用基质层2450和盖板2480夹住通道形成层2460，基质层2450成为四个通道2466、2467、2470和2471的底面，盖板2480成为四个通道的顶面。

上述孔的尺寸、通道的宽度和层的厚度可以根据例如粒度等适当改变。

在盖板2480中，形成四个孔2481、2482、2483和2484。盖板2480只需要具有形成通道形成层2460的整个表面或者至少形成通道形成层的通道顶部的形状。例如，盖板2480是外部形状为75mm×35mm×5mm(厚度)的丙烯酸板，其中，提供直径为2mm的圆孔，作为上述四个孔。管道可以连接到这四个孔。经由管道供应或排出流体。各种容器和/或泵可以经由阀2232至2235连接到管道。

注意，希望可靠地密封管道和孔之间的连接部分。利用这种配置，可以防止在供应或排放流体时空气包含在流体中，并且防止产生干扰流体流动的气泡。此外，管道有利地是透明或半透明的。利用这种配置，可以目视观察管道中的气泡。

颗粒捕获室2200的第一流体供应通道单元2203由盖板2480的孔2481、孔2472、通道形成层2460的孔2464、基质层2450的孔2454、室形成层2440的孔2444、芯片2300的通孔2303以及单层通道片2420的孔2424和通道2422形成.

包含颗粒的流体以所述顺序穿过部件，并在腔室中引入到颗粒沉积的一侧的空间中。

颗粒捕获室2200的颗粒捕获通道单元2202由室形成层2440的小孔2443、基质层2450的小孔2453、小孔2463、通道2467和通道形成层2460的孔2469以及盖板2480的孔2482形成。

在抽吸以便捕获颗粒时，流体以上述顺序穿过部件。

在经由第一流体供应通道单元2203将包含颗粒的流体引入到在腔室中颗粒沉积的一侧的空间中并经由颗粒捕获通道单元2202进行抽吸以用于颗粒捕获的情况下的流动方向由图24中的黑色箭头线指示。

颗粒捕获室2200的第二流体供应通道单元2231由盖板2480的孔2483、孔2468、通道形成层2460的小孔2462、基质层2450的小孔2452以及室形成层2440的小孔2442形成。

当将流体引入与在腔室中颗粒沉积的一侧的空间相对的一侧的空间时，流体以上述顺序穿过部件。

颗粒捕获室2200的流体排放通道单元2220由单层通道片2420的通道2423和孔2425、芯片2300的通孔2304、室形成层2440的孔2445、基质层2450的孔2455、孔2465、通道2471和通道形成层2460的孔2473以及盖板2480的孔2484形成。

当流体从在腔室中颗粒沉积的一侧的空间排出时，流体以上述顺序穿过部件。

在经由第二流体供应通道单元2231将流体引入到与颗粒沉积的一侧相对的一侧的空间中，以便从阱排出颗粒并经由流体排放通道单元2220从腔室排放已经从阱取出的颗粒的情况下，流动方向由图24中的灰色箭头线指示。

根据本公开的实施方式，限定颗粒捕获室中的空间的材料有利地是橡胶树脂，例如，本示例中描述的PDMS。利用这种配置，可以气密地密封颗粒捕获芯片，使得没有液体泄漏。

此外，根据本公开的实施方式的颗粒捕获室有利地包括例如在该示例中描述的第一流体供应通道单元、颗粒捕获通道单元、第二流体供应通道单元和流体排放通道单元，并且四个通道单元与四个孔(即，盖板2480的入口或出口)连通。具体地，该示例中所示的颗粒捕获室包括两个入口和两个出口，并且还包括芯片保持器中与这些入口和出口连通的通道。入口和出口的数量可以根据需要增加，并且可以适当地增加芯片保持器中的通道。

此外，根据本公开，入口和出口可以有利地设置在一个表面(在该示例中为盖部的上表面)中。利用这种配置，可以更容易地在下面将要描述的颗粒分析系统上安装或更换颗粒捕获室。

此外，根据本公开，流体向上或向下流动通过的通道可以有利地设置在芯片保持器中。例如，如本示例所示，通道可以由孔形成。利用这种旁路结构，可以使流体向上或向下流动，并在一个表面上提供入口和出口。

3.第三实施方式(颗粒捕获方法)

(1)第三实施方式的描述

根据本公开的实施方式，提供了一种颗粒捕获方法，包括：通过将颗粒吸向与颗粒沉积的一侧相对的一侧来在阱中捕获颗粒或通过通孔捕获颗粒。在颗粒捕获步骤中，颗粒吸向与颗粒沉积的一侧相对的一侧。通过抽吸，颗粒移动到腔室中，并在阱中或通过通孔捕获。

在根据本公开实施方式的方法中，通过将颗粒吸向与颗粒沉积的一侧相对的一侧，在阱中或通过通孔捕获颗粒。如上所述，由于在阱中或通过通孔捕获颗粒，所以可以施加“1.第一实施方式(颗粒捕获室)”中描述的效果。

可以在颗粒捕获室中执行根据本公开实施方式的颗粒捕获方法。颗粒捕获室可以是例如在“1.第一实施方式(颗粒捕获室)”中描述的根据本公开实施方式的颗粒捕获室。通过在根据本公开实施方式的颗粒捕获室中执行根据本公开实施方式的方法，可以更有效地捕获颗粒。

(2)第三实施方式的第一示例(颗粒捕获方法)

在下文中，将参考图5和图10描述根据本公开实施方式的颗粒捕获方法。图10是示出在图5所示的颗粒捕获室500中执行的根据本公开实施方式的颗粒捕获方法的流程图。如图10的流程图所示，执行捕获颗粒的步骤、去除未捕获颗粒的步骤、分析捕获颗粒的步骤、从捕获颗粒获得期望颗粒的步骤以及收集其他捕获颗粒的步骤。

在步骤S101中，开始根据本公开实施方式的颗粒捕获方法。在颗粒捕获方法开始之前，包含将颗粒的流体供应到容器523。

在步骤S102中，执行颗粒捕获步骤。在抽吸颗粒之前，设置在流体排放通道单元510和液体收集容器513之间的阀516可以关闭。在颗粒捕获步骤中，当阀515打开并且泵512的抽吸开始时，通过抽吸，包含颗粒的液体从容器523穿过流体供应通道单元509，以进入颗粒捕获室500的颗粒沉积的一侧的空间520。通过进一步继续抽吸，颗粒506漂浮在颗粒沉积的一侧的空间520中，以进入阱525。已经进入阱525的颗粒506均撞击孔505的入口并停止移动。以这种方式，在阱525中捕获颗粒。在颗粒捕获步骤中，在从抽吸开始经过预定时间段之后，抽吸停止或者抽吸力减小。结果，室中颗粒的漂浮停止，未在孔中捕获的颗粒沉积在室的底面上。

在步骤S103中，执行去除未在阱中捕获的颗粒的步骤。在去除步骤中，未在阱中捕获的颗粒可以从颗粒捕获室500中排出。例如，在去除步骤中，首先，阀515关闭，阀516打开。接下来，为了从腔室500排出未在阱内捕获的颗粒，使用泵514进行抽吸。通过抽吸，已经沉积在腔室底面上的颗粒经由流体排放通道单元510从腔室500排出，并收集在容器513中。在去除步骤中，通过在步骤S102中施加的吸力，也去除不漂浮在颗粒沉积的一侧的空间520中的颗粒。

在阱中捕获的颗粒和已经沉积在颗粒沉积的一侧的空间520中的颗粒之间存在距离，该距离至少对应于颗粒沉积的一侧的空间520的高度。由于这个距离，即使在进行抽吸，以形成具有较高流速的流动的情况下，在阱内捕获的颗粒离开阱和/或在阱内捕获的颗粒损坏的可能性也很低。

可以在阀515打开的情况下，通过使用泵512抽吸将颗粒保持在阱中的同时执行去除步骤。

在步骤S104中，执行分析在阱中捕获的颗粒的步骤。在分析步骤中，例如，可以使用倒置显微镜524进行观察。此外，在分析步骤中，可以使用除倒置显微镜之外的分析设备进行分析。例如，在分析步骤中，可以使用光电探测器分析每个颗粒发射的荧光。

为了减少对颗粒的损坏，可以在施加比颗粒捕获步骤中施加的吸力更小的吸力或者不进行抽吸的状态下进行分析。为了进一步减少对颗粒的损坏，有利地，可以在不进行抽吸的状态下进行分析。在根据本公开实施方式的颗粒捕获室中，即使在不进行抽吸的状态下，也可以在孔中捕获颗粒(特别是细胞)。此外，由于通过这种分析进一步减少了对颗粒的损坏，因此也有可能观察颗粒更长的时间。

在步骤S105中，执行从捕获的颗粒获得期望颗粒的步骤。在获得步骤中，首先，作为步骤S104中分析的结果，选择期望的颗粒。例如，可以选择具有期望形式的颗粒或发射期望荧光的颗粒。然后，可以使用单个物品获得设备(例如，显微操作器)来获取所选择的颗粒。

在步骤S106中，执行收集其他捕获的颗粒(即在步骤S105中未选择的颗粒)的步骤。首先，阀515打开，阀516关闭。接下来，泵512施加压力(例如正压)，使得颗粒离开阱。已经离开阱的颗粒穿过流体供应通道单元509并在容器523中收集。

在步骤S107中，完成根据本公开实施方式的颗粒捕获方法。

在上述流程中，可以逐个观察颗粒。此外，也可以仅获得一个目标颗粒。此外，可以收集在阱内捕获的其他颗粒和未在阱内捕获的颗粒，并且这些颗粒可以用于另一实验。

此外，在上述流中，可以使用包括通孔而不是阱的颗粒捕获室。

(3)第三实施方式的第二示例(颗粒收集步骤的另一示例)

下面将参考图11描述参考图10在(2)中描述的流程中的步骤S106(颗粒收集步骤)的另一实施方式。图11是示出根据本公开实施方式的颗粒捕获室的另一示例的示图。

图11所示的颗粒捕获室1100，除了增加了流体排放通道单元1101、液体收集容器1102、设置在液体收集容器1102和流体排放通道单元1101之间的阀1103、经由液体收集容器1102连接到流体排放通道单元1101的泵1104，并且阀1105设置在流体供应通道单元509和容器523之间之外，与图5所示的颗粒捕获室相同。

在使用图11所示的颗粒捕获室1100的情况下，例如，可以如下执行步骤S106。具体地，首先，关闭阀1105和阀516，并且打开阀515和阀1103。由连接到颗粒捕获通道单元508的泵512施加压力(例如，正压)，使得颗粒离开阱。已经离开阱的颗粒穿过流体排放通道单元1101并在容器1102中收集。此外，根据需要，为了促使颗粒进入流体排放通道单元1101，可以使用泵1104进行抽吸。

在使用图5所示的颗粒捕获室的颗粒捕获方法的颗粒收集步骤中，可能残留在流体供应通道中的颗粒和在阱中捕获的颗粒会相互混合。而，通过使用图11所示的颗粒捕获室执行如上所述的颗粒收集步骤，消除了这种可能性。

(4)第三实施方式的第三示例(颗粒捕获方法)

在下文中，将参考图26和图27描述根据本公开实施方式的颗粒捕获方法。图26如上所述。图27是示出在图26所示的颗粒捕获室中执行的根据本公开实施方式的颗粒捕获方法的示例的流程图。在图10所示的流程中，执行捕获颗粒的步骤、去除未捕获颗粒的步骤、处理捕获颗粒的步骤、分析捕获颗粒的步骤、从捕获颗粒获得期望颗粒的步骤以及收集其他捕获颗粒的步骤。

在步骤S201、S202和S203中，可以执行类似于在“(2)第三实施方式的第一示例(颗粒捕获方法)”中描述的步骤S101、S102和S103的过程。注意，这些步骤可以在第二流体供应通道单元2231上的阀2235关闭的情况下执行。此外，在开始这些步骤之前，为了用流体填充腔室，可以在阀2235打开的情况下将流体从第二流体供应通道单元2231引入腔室。

在步骤S204中，处理阱中捕获的颗粒。在步骤S204中，首先，连接到第一流体供应通道单元2203的容器2623中的流体和连接到第二流体供应通道单元2231的容器2243中的流体被用于处理的流体更换。或者，容器2623和2243都可以用包含用于处理的流体的其他容器代替。

接下来，打开第一流体供应通道单元2203、颗粒捕获通道单元2202、流体排放通道单元2220和第二流体供应通道单元2231上的所有阀2232至2235。然后，通过使用连接到颗粒捕获通道单元2202和流体排放通道单元2220的泵进行抽吸，更换腔室中的流体。

或者，可以首先替换颗粒沉积的一侧的空间2209中的流体，然后更换与颗粒沉积的一侧相对的一侧的空间2210中的流体。或者，可以首先更换与颗粒沉积的一侧相对的一侧的空间2210中的流体，然后可以更换颗粒沉积的一侧的空间2209中的流体。为了替换颗粒沉积的一侧的空间2209中的流体，可以在第一流体供应通道单元2203上的阀2233和流体排放通道单元2220上的阀2234打开的情况下，使用连接到流体排放通道单元2220的泵2252进行抽吸。为了更换与颗粒沉积的一侧相对的一侧的空间2210中的流体，可以在第二流体供应通道单元2231上的阀2235和颗粒捕获通道单元2202上的阀2232打开的情况下，使用连接到颗粒捕获通道单元2202的泵2251进行抽吸。

如上所述，根据本公开实施方式的颗粒捕获方法可以包括替换颗粒捕获室中的流体的步骤。

在步骤S205和S206中，可以执行类似于在“(2)第三实施方式的第一示例(颗粒捕获方法)”中描述的步骤S104和S105的处理。

此外，可以在步骤S203和步骤S204之间进一步执行步骤S205中的颗粒分析步骤。结果，可以比较步骤S204中颗粒处理前后的变化。

此外，可以省略步骤S206。此外，可以在步骤S207中共同收集在步骤S204中处理的所有颗粒。

在步骤S207中，执行收集其他捕获的颗粒(即在步骤S206中未选择的颗粒)的步骤。可以通过例如从第二流体供应通道单元2231引入流体并使用连接到流体排放通道单元2220的泵2252进行抽吸来执行收集步骤，其中，颗粒捕获通道单元2202上的阀2232和第一流体供应通道单元2203上的阀2233关闭，流体排放通道单元2220上的阀2234和第二流体供应通道单元2231上的阀2235打开。以这种方式，在容器2242中收集颗粒。

在步骤S208中，完成根据本公开实施方式的颗粒捕获方法。

(5)第三实施方式的第四示例(捕获颗粒的操作示例)

下面将参考表1至表3描述使用图26所示的颗粒捕获室捕获颗粒、处理捕获的颗粒、然后收集处理的颗粒的操作的具体示例。

在下表1至3中描述的操作示例中，要捕获的颗粒是细胞，并且要用液体药物处理细胞。

在下表1至3中，上侧IN的列指示设置在第二流体供应通道单元2231上的阀2235的打开/关闭状态。上侧OUT的列指示颗粒捕获通道单元2202上的阀2232的打开/关闭状态。下侧IN的列指示第一流体供应通道单元2203上的阀2233的打开/关闭状态。下侧OUT的列指示流体排放通道单元2220上的阀2234的打开/关闭状态。

此外，上侧OUT中所示的吸入压力表示连接到颗粒捕获通道单元2202的泵2251的吸入压力。下侧OUT中所示的吸入压力表示连接到流体排放通道单元2220的泵2252的吸入压力。上侧列IN中所示的压力表示由连接到第二流体供应通道单元2231的泵2253施加的压力。表格的下侧表示颗粒沉积的一侧的空间2209，表格的上侧表示与颗粒沉积的一侧的相对侧的空间2210。

下表1显示了包括细胞捕获的一系列操作。

(表1)

在步骤1-1中，将填充在腔室下侧的缓冲液引入到容器2623中，容器2623连接到第一流体供应通道单元2203，阀的打开/关闭状态如表1所示。

在步骤1-2中，如表1所示，通过打开第一流体供应通道单元2203上的阀2233，将缓冲液引入腔室的下侧。

在步骤1-3中，将填充在腔室上侧的缓冲液引入到容器2243中，容器2243连接到第二流体供应通道单元2231，阀的打开/关闭状态如表1所示。

在步骤1-4中，如表1所示，通过打开第二流体供应通道单元2231上的阀2235，将缓冲液引入腔室的上侧。

在步骤1-5中，连接到第一流体供应通道单元2203的容器2623中的缓冲液被包含细胞的液体代替，阀的打开/关闭状态如表1所示。

在步骤1-6中，使用泵2251经由颗粒捕获通道单元2202进行抽吸，阀的打开/关闭状态如表1所示。通过这种方式，在阱中捕获细胞。

在步骤1-7中，通过在步骤1-6中保持阀的打开/关闭状态并经由颗粒捕获通道单元2202继续抽吸，保持在阱中捕获细胞的状态。在保持状态的同时观察细胞。

表2显示了包括用液体药物处理捕获的细胞的一系列操作。

(表2)

步骤2-1与上述步骤1-7相同。

在步骤2-2中，连接到第一流体供应通道单元2203的容器2623中的包含细胞的液体和连接到第二流体供应通道单元2231的容器2243中的缓冲液被液体药物替代，阀的打开/关闭状态如表2所示。或者，这些容器可以用包含液体药物的容器代替。

在步骤2-3中，如表2所示，通过打开第一流体供应通道单元2203上的阀，腔室下侧的液体被液体药物替代。

在步骤2-4中，如表2所示，吸入压力发生变化。

在步骤2-5中，如表2所示，通过打开流体排放通道单元2220上的阀2234并使用连接到流体排放通道单元2220的泵2252进行抽吸，清洗流体排放通道单元2220。

在步骤2-6中，如表2所示，通过打开第二流体供应通道单元2231上的阀2235，腔室上侧的液体被液体药物替代。

在步骤2-7中，如表2所示，通过关闭第二流体供应通道单元2231上的阀，停止向腔室的上侧供应液体药物。

在步骤2-8中，如表2所示，流体排放通道单元2220上的阀2234关闭。

在步骤2-9中，颗粒捕获通道单元2202的吸力减小，同时在步骤2-8中保持阀的打开/关闭状态。在这种状态下，可以观察到细胞。

下表3示出了包括收集处理过的细胞的操作的一系列操作。

(表3)

步骤3-1与上述步骤2-9相同。

在步骤3-2中，如表3所示，关闭颗粒捕获通道单元2202上的阀2232。

在步骤3-3中，如表3所示，关闭第一流体供应通道单元2203上的阀2233。因此，所有阀都关闭。

在步骤3-4中，如表3所示，连接到第二流体供应通道单元2231的容器2243中的缓冲液在所有阀关闭的情况下被用于细胞收集的缓冲液替换。用于细胞收集的缓冲液可以与细胞捕获步骤中使用的缓冲液相同或不同。此外，连接到流体排放通道单元2220的容器2242被细胞收集容器代替。

在步骤3-5中，如表3所示，打开第二流体供应通道单元2231上的阀2235，然后，通过连接到第二流体供应通道单元2231的泵2253向腔室施加压力。以这种方式，细胞离开阱。

在步骤3-6中，如表3所示，打开流体排放通道单元2220上的阀2234，并且使用连接到流体排放通道单元2220的泵2252进行抽吸。以这种方式，细胞收集在细胞收集容器中。

在步骤3-7中，如表3所示，流体排放通道单元2220上的阀2234关闭。

在步骤3-8中，关闭第二流体供应通道单元2231上的阀2235。结果，所有阀都关闭。

在步骤3-9中，所有泵都停止。通过上述步骤，捕获、处理和收集细胞。

如上所述，在要捕获的目标是细胞的情况下，缓冲液的示例包括作为培养基的RPMI1640和DMEM。例如，可将FBS添加到RPMI1640和DMEM。FBS的比例可以是例如1％至15％，特别是10％。在通过荧光染色观察细胞的情况下，例如，可以使用具有低自发荧光的D-PBS(-)、活细胞成像溶液(ThermoFisher SCIENTIFIC)或FluoroBrite(商标)DMEM(ThermoFisher SCIENTIFIC)。

此外，作为要捕获的目标的细胞的示例包括漂浮细胞(例如，Jurkat细胞、HL60细胞和K562)以及粘附细胞，例如，HeLa和MCF-7。粘附细胞可以在通过胰蛋白酶处理分离以形成单细胞后使用，或者可以用作细胞簇。此外，作为要捕获的目标的细胞不限于已建立的细胞，并且可以是例如外周血单核细胞(PBMC)、iPS细胞、ES细胞等。

处理细胞的液体药物中包含的试剂的示例包括但不限于用于进行细胞生存力测定的Ethidium Homodimier III、碘化丙锭和钙黄绿素AM以及已知能激活Jurkat细胞的Phorbol 12-肉豆蔻酸13-乙酸酯(PMA)和植物血凝素(PHA)。

(6)第三实施方式的第五示例(低放大率的整个表面观察的示例)

在本公开中，例如，可以在颗粒捕获室中的阱中捕获10,000至100,000个细胞，并且可以观察到捕获的细胞。如上所述，例如，排列在二维平面中的大量阱中的所有这些细胞不能在显微镜物镜的一个视场内。在这点上，为了观察颗粒捕获表面的整个表面，有利地，在移动观察单元(特别是显微镜)的观察位置的同时，可以通过图像传感器获取整个二维平面上的数据。

例如，在以60μm的间距在240×170中设置40,000个细胞情况下，观察表面(即颗粒捕获表面)的尺寸为14.4mm×10.2mm。在用放大10倍的物镜观察观察表面的情况下，当图28所示的1.44mm×0.94mm范围内的一个观察表面2801投影在24mm×36mm的CMOS传感器上时，必要在对应于一个成像范围的距离上执行载物台移动大约110次，以便对整个观察表面成像。如图28所示，在观察表面2801上，多个阱2802以网格图案排列。

由于细胞的状态随着时间的推移而改变，为了比较许多细胞之间的差异，需要尽可能同时对整个表面成像。此外，由于在跟踪阱中细胞随时间变化的情况下希望缩短成像周期，因此在短时间内有效地执行整个表面观察是非常重要的。

因此，在根据本公开实施方式的方法中的颗粒观察步骤中，有利地使用具有宽视场和低放大率(例如，小于×40，特别是×4至×10)的物镜，以便观察捕获细胞的整个平坦表面。此外，这种整个表面观察可以有利地用于通过染色细胞的荧光观察来研究对液体药物刺激的响应。

具体地，根据本公开的实施方式，还提供了一种能够在短时间内有效观察整个颗粒捕获表面的成像方法。成像方法可以例如在上述颗粒观察步骤中执行。下面将描述成像方法中包括的步骤的具体示例。下面描述的成像方法也称为平铺方法。

(步骤1：分割步骤)

通过一次成像将一个屏幕的范围成像为一个片，颗粒捕获表面的整个阱区在X方向上划分为Nx片，在Y方向上划分为Ny图块。最后，获取Nx×Ny条成像数据。

例如，为了在成像后检查成像数据的成像位置，有利地提供指示阱区上坐标的位置标记。

此外，为了无损地对所有阱进行成像，每个片可以在片分割时在其端部包括预定的重叠区域。重叠区域例如是图28所示的区域2803。重叠区域可以例如覆盖几个阱(2、3、4或5个阱)。通过参考位置标记，可以精确地检测成像数据上的重叠区域。

(步骤2：成像步骤)

例如，如图28所示，成像从Y方向上最上面的片开始，并且Nx片在X方向上从左端到右端连续成像。

(步骤3：成像步骤)

成像位置沿Y方向下降一行，同时沿X方向保持该位置，并且Nx片沿与步骤2中相反的方向从X方向的右端到左端成像。

(步骤4：成像步骤)

类似于步骤3，成像位置沿Y方向下降一行，同时沿X方向保持该位置，并且Nx片沿与步骤2中相同的方向从X方向的右端到左端成像。

(步骤5：重复步骤)

重复步骤2至4，直到成像位置在Y方向下降到第Ny行。

(步骤6：图像组合步骤)

通过组合在步骤2至5中获取的成像数据，获取整个屏幕成像数据。在组合中，通过参考步骤1中描述的位置标记，可以以更高的速度获取更准确的数据。

(步骤7：重复步骤)

在观察阱中捕获的单元随时间的变化的情况下，步骤2至6重复多次循环，直到经过预定时间。

在执行上述成像方法的情况下，实际上，在颗粒捕获表面(树脂芯片)中存在偏转，或者在一些情况下，当颗粒捕获芯片设置在腔室中时，颗粒捕获表面倾斜。因此，在观察宽范围的情况下，有利地，可以在任何时间对每个片进行焦点调整。因此，有利地执行成像的成像设备具有自动聚焦功能。

此外，所有要捕获的区域都可取地在焦深内。因此，期望保证颗粒捕获芯片(或包括颗粒捕获芯片的盒)的设备安装精度，使得当颗粒捕获芯片被设置到设备时，所有颗粒捕获表面都在焦深内。或者，有利地执行初始调节，使得当颗粒捕获芯片(或包括颗粒捕获芯片的盒)被设置到设备时，所有颗粒捕获表面都在焦深内。

例如，在用放大10倍且NA＝0.25的物镜进行观察的情况下，焦深约为±5μm。因此，希望表面变化在1.5mmx1.0mm的成像范围内的焦深范围内。

例如，在执行上述步骤1至6的情况下，对整个颗粒捕获表面成像所需的时间是(1)片间载物台移动时间、(2)成像时间和(3)聚焦时间的总和。因此，在成像一个片所需的时间为1至2秒的情况下，扫描排列在14.4mm×10.2mm范围内的上述40,000个细胞需要大约3分钟的一个周期。

(7)第三实施方式的第六示例(高放大率的三维观察的示例)

例如，为了获得关于细胞的形状和/或内部结构的详细信息，具有诸如×40至×60的高放大率的物镜是合适的。由于高放大率物镜的视场较窄，因此不适用于整个表面观察。在这点上，例如，通过在“(6)第三实施方式的第五示例(低放大率的整个表面观察的示例)”中描述的观察方法，从用低放大率透镜在整个表面上筛选的细胞中选择显示感兴趣结果的几个细胞，并且关于细胞的详细信息可以通过使用高放大率物镜的细胞观察来获得，例如，相位差观察和荧光观察。

在用NA不小于0.6的高放大率透镜进行观察的情况下，焦深小于1μm。因此，可以通过例如以1μm的间隔在聚焦方向上移动载物台或物镜的同时对相同的细胞(例如，直径为5至30μm的细胞)重复成像并对所获取的成像数据执行图像处理，来获取整个细胞的三维图像。

如上所述，根据本公开，在颗粒观察步骤中，可以用高放大率透镜进行细胞观察。此外，根据本公开，在颗粒观察步骤中，可以多次执行使用高放大率透镜的成像。此外，通过组合通过多次成像获得的图像，可以获得颗粒(例如，细胞)的三维图像。

4.第四实施方式(设备)

(1)第四实施方式的描述

根据本公开的实施方式，还提供了一种设备，包括：颗粒捕获室，其包括至少一个颗粒捕获单元，该颗粒捕获单元包括至少一个阱或至少一个通孔中的一个以及用于在阱中或通过通孔捕获颗粒的颗粒捕获通道单元；以及抽吸单元，其经由颗粒捕获通道单元进行抽吸，其中，颗粒捕获室被配置为通过将颗粒吸向与颗粒沉积的一侧相对的一侧来在阱中或通过通孔捕获颗粒。因为颗粒捕获室如“1.第一实施方式(颗粒捕获室)”中所述，省略对腔室的描述。

根据本公开实施方式的设备仅需要包括根据本公开实施方式的颗粒捕获室，并且能够捕获室中的颗粒，并且可以是例如颗粒捕获设备或颗粒分析设备。

根据本公开实施方式的设备包括经由颗粒捕获通道单元进行抽吸的抽吸单元。利用抽吸单元，颗粒可以吸向与颗粒沉积的一侧相对的一侧。抽吸单元可以是本领域技术人员已知的泵。本公开实施方式中使用的泵有利地是能够精细调节吸力的泵，更有利地是能够将压力控制在大约1kPa的几十Pa的量级的泵。这种泵是市售的，泵的示例包括KAL-200(Halstrup-Walcher集团)。

(2)第四实施方式(设备)的示例

将参考图12描述根据本公开实施方式的设备的示例。图12是根据本公开实施方式的设备的示例的框图。

如图12所示，根据本公开实施方式的设备1200包括颗粒捕获室1201、抽吸单元1202、流体供应单元1203、流体收集单元1204、观察单元1205、控制单元1206和分析单元1207。

颗粒捕获室1201包括：颗粒捕获单元，包括至少一个阱或至少一个通孔中的一个；颗粒捕获通道单元，用于在阱中或通过通孔捕获颗粒。通过经由颗粒捕获通道单元吸向与颗粒沉积的一侧相对的一侧，在阱中或通过通孔捕获颗粒。颗粒捕获室1201还包括流体供应通道单元和流体排放通道单元。

如上所述，颗粒捕获单元可以是可替换的。可以从该室可拆卸地提供颗粒捕获室1201中的颗粒捕获芯片。此外，例如，对于每次分析，用户可以更换颗粒捕获芯片。

或者，颗粒捕获室1201本身可以是可替换的。具体地，颗粒捕获室1201可以可拆卸地设置在根据本公开实施方式的设备1200中。例如，根据本公开，可以在根据本公开实施方式的设备1200中可拆卸地设置盒状颗粒捕获室单元，颗粒捕获芯片和保持芯片的芯片保持器集成在该盒状颗粒捕获室单元中。在这种情况下，由于用户能够通过更换盒来更换颗粒捕获单元，因此与仅更换作为小薄膜的颗粒捕获单元的情况相比，更容易处理。此外，在这种情况下，因为腔室的内部没有暴露，所以可以防止灰尘附着到阱。

抽吸单元1202经由颗粒捕获室1201的颗粒捕获通道单元抽吸室中的颗粒。例如，执行在“3.第三实施方式(颗粒捕获方法)”中描述的颗粒捕获步骤中的吸力。抽吸单元1202可以连接到颗粒捕获室1201，以便能够进行抽吸。例如，颗粒捕获通道单元的颗粒捕获通道和用于进行抽吸的抽吸单元1202的管道可以彼此连通。在管道上，可以设置阀。抽吸单元包括例如泵。此外，例如，如图5所示，抽吸单元1202可以经由液体收集容器连接到颗粒捕获室1201，使得抽吸的液体不进入泵。抽吸单元1202可以与在颗粒捕获室1201中的空间中的与颗粒沉积的一侧相对的一侧的空间连通。

流体供应单元1203向颗粒捕获室1201供应包含颗粒的流体。例如，在“3.第三实施方式(颗粒捕获方法)”中描述的颗粒捕获步骤中，流体供应单元1203用于通过抽吸将包含颗粒的流体供应到颗粒捕获室。流体供应单元包括例如能够存储包含颗粒的流体的容器和连接到容器的管道。管道可以与颗粒捕获室1201的流体供应通道单元的流体供应通道连通。在管道上，可以设置阀。流体供应单元1203可以与在颗粒捕获室1201中的空间中的颗粒沉积的一侧的空间连通。

流体收集单元1204收集来自颗粒捕获室1201的流体。例如，流体收集单元1204在“3.第三实施方式(颗粒捕获方法)””中描述的去除步骤中执行颗粒去除。流体收集单元1204可以连接到颗粒捕获室1201，以便能够从颗粒捕获室1201收集流体。例如，颗粒捕获室1201的流体排放通道和用于收集流体的流体收集单元1204的管道可以彼此连通。在管道上，可以设置阀。流体收集单元1204包括例如泵。使用泵通过抽吸收集腔室中的流体。例如，如图11所示，流体收集单元1204可以经由液体收集容器连接到颗粒捕获室1201，使得由流体收集单元抽吸的液体不会进入泵。流体收集单元1204可以与在颗粒捕获室1201中的空间中的颗粒沉积的一侧的空间连通。

颗粒捕获室1201可以包括一个、两个或三个或更多流体收集单元1204。例如，在颗粒捕获室1201包括两个流体收集单元的情况下，一个流体收集单元用于收集未在阱中或通过通孔捕获的颗粒，另一流体收集单元用于收集在阱中或通过通孔捕获的颗粒。

观察单元1205用于观察在阱中或通过通孔捕获的颗粒和/或了解在阱中或通过通孔捕获的颗粒的特征。对颗粒的观察可以是例如对颗粒本身的形状、结构和/或颜色的观察。了解颗粒的特征可以是例如了解从颗粒发射的光的波长和/或强度，例如，荧光。观察单元1205可以是能够进行上述观察和/或了解的设备，并且可以是例如显微镜和/或光电探测器。在本公开中，由于通过吸向与颗粒沉积的一侧相对的一侧而在阱中或通过通孔捕获颗粒，所以观察单元1205有利地被配置为能够经由颗粒沉积的一侧的空间观察捕获的颗粒。例如，观察单元1205可以设置在颗粒捕获室1201下方。例如，为了便于从颗粒沉积的一侧观察颗粒，倒置显微镜有利地用作显微镜。此外，有利地，显微镜可以是光学显微镜。具体地，在本公开中，有利地，观察单元1205包括倒置光学显微镜。

为了观察细胞的外部特征，也可以在本公开中采用通常采用的明场观察或暗场观察。此外，在观察具有强调细胞的精细内部结构的透明细胞的情况下，在本公开中可以采用适合于这种情况的相位差观察或差分干涉观察。通过采用这些观察方法，可以观察活细胞而不使其染色。特别地，为了观察透明细胞，有利地采用相位差观察。在采用相位差观察的情况下，观察单元1205有利地包括卤素灯光源、物镜、相位板、聚光透镜和环形光阑。

此外，通过用荧光蛋白标记细胞，可以在荧光观察下观察细胞，强调细胞中感兴趣的特定部分。这种荧光观察用于各种应用中，例如，通过抗原-抗体反应识别抗原和细胞内结构(例如，线粒体)的可视化。在执行荧光观察的情况下，观察单元1205有利地包括激发光源(通常是汞灯)、用于选择激发光波长的滤光器、用于提取从物质发射的波长的荧光的分色镜、以及切断荧光波长以外的波长的吸收滤光器。通过使用滤光器选择激发波长和荧光波长的组合，可以从一个观察图像执行各种类型的分析。此外，观察单元1205可以还包括成像设备。成像设备的示例包括成像设备，该成像设备包括图像传感器，尤其是数码相机。图像传感器可以是例如CCD(电荷耦合器件)或CMOS(互补金属氧化物半导体)。通过成像获取的图像数据可以存储在成像设备、分析单元1207或有线或无线连接到成像设备的外部数据存储设备中。

控制单元1206可以控制抽吸单元1202、流体供应单元1203和/或流体收集单元1204。例如，控制单元1206可以控制抽吸单元1202、流体供应单元1203和/或流体收集单元1204的泵和/或阀。以这种方式，执行根据本公开实施方式的颗粒捕获方法中的各种步骤，例如，颗粒捕获步骤、颗粒去除步骤和颗粒收集步骤。

分析单元1207分析由观察单元1205获取的数据，例如，图像数据或关于光的数据。例如，分析单元1207在“3.第三实施方式(颗粒捕获方法)”中描述的分析步骤中执行分析。分析单元1207可以基于例如获取的图像数据选择具有预定形状或颜色的颗粒，或者可以基于获取的关于光的数据选择发射预定荧光的颗粒。关于所选颗粒的位置信息可以传输到例如单个颗粒捕获设备，例如，有线或无线连接到分析单元1207的显微操作器。基于位置信息，所选择的颗粒可以由单个颗粒捕获设备独立地获取。

除了上述组件之外，设备1200可以包括其他组件，例如，上述单颗粒捕获设备。此外，根据需要，设备1200可以包括存储各种类型的数据的存储单元、从用户输入关于颗粒捕获的指令的输入单元、输出诸如捕获结果和分析结果等各种结果的输出单元等。

(3)第四实施方式的另一示例(设备)

将参考图29和30描述根据本公开实施方式的设备的另一示例。图29示出了根据本公开实施方式的设备的配置示例。图30是示出设备中包括的控制单元的示例的框图。

图29所示的根据本公开实施方式的设备2900包括在“(14)第一实施方式的第十三示例(颗粒捕获室)”中描述的颗粒捕获室2200。颗粒捕获室2200包括芯片和芯片保持器，如2.“(3)第二实施方式的另一示例(芯片和芯片保持器的示例)”中所述。

在颗粒捕获室2200的部件中，液体供应箱2903经由阀2233连接到第一流体供应通道单元2203，作为流体供应单元。

此外，液体供应箱2933经由阀2235连接到第二流体供应通道单元2231。微型压力泵2943连接到液体供应箱2933。通过驱动微型压力泵2943，可以向颗粒捕获室2200供应流体。

废液箱2932和微型压力泵2942经由阀2232连接到颗粒捕获通道单元2202。

废液箱2934和微型压力泵2944经由阀2234连接到流体排放通道单元2220。废液箱2934可以用例如颗粒收集箱代替，以便收集颗粒。

这些阀都是电动夹管阀。此外，这些微型压力泵能够有利地调节10Pa至3000Pa之间的压力，更有利地调节100Pa至2000Pa之间的压力，其量级例如为100Pa至1000Pa，有利地10Pa至300Pa，更有利地20Pa至200Pa。

颗粒捕获室2200设置在倒置显微镜2951的载物台2952上。载物台2952可以通过电控制在例如X方向和Y方向上移动。

倒置显微镜2951的物镜2953可以通过电控制在例如Z方向上移动。物镜2953被配置为能够从颗粒捕获室2200下方观察颗粒捕获室2200的颗粒捕获表面。

倒置显微镜2951可以包括例如光源(例如，卤素灯、汞灯、发光二极管等)、滤光器(例如，激发滤光器和/或荧光滤光器)、根据目的具有放大率的物镜、电XY载物台和电Z载物台(其可以移动物镜，或者可以在其上设置腔室)。

相机2954连接到倒置显微镜2951。相机2954被配置为能够经由物镜2953对颗粒捕获室2200的颗粒捕获表面成像。相机2954包括例如CMOS图像传感器或CMOS图像传感器。相机2954被配置为能够将成像数据传输到下述成像数据处理单元。

设备2900包括控制单元2906。控制单元2906包括液体流控制单元2961、泵控制单元2962、阀控制单元2963、观察和成像控制单元2964、载物台控制单元2965、传感器控制单元2966和成像数据处理单元2967。

液体流控制单元2961通过控制泵控制单元2962和阀控制单元2963来控制向颗粒捕获室2200供应流体或从颗粒捕获室2200排出流体。液体流控制单元2961控制例如细胞捕获、液体药物的更换和/或细胞收集。

泵控制单元2962控制微压泵的操作和/或微压泵施加的压差。

阀控制单元2963控制阀的打开和关闭。

观察和成像控制单元2964通过控制载物台控制单元2965和传感器控制单元2966来对颗粒捕获表面成像。例如，观察和成像控制单元2964控制载物台控制单元2965和传感器控制单元2966来执行3.“(6)第三实施方式的第五示例(低放大率的整个表面观察的示例)”或“(7)第三实施方式的第六示例(高放大率的三维观察的示例)”中描述的成像。例如，当在分成片的阱区中在宽范围内移动电XY载物台时，可以执行低放大率的细胞成像。此外，可以在停止电XY载物台，然后移动电Z载物台，以执行焦点调节之后，执行每个成像。此外，在高放大率的细胞成像中，一个细胞在Z方向上的多个位置或多个焦点位置成像。

载物台控制单元2965控制载物台2952和/或物镜2953。通过载物台控制单元2965，可以移动要成像的区域和/或可以执行焦点调节。

传感器控制单元2966控制相机2954。例如，通过传感器控制单元2966，可以控制对颗粒捕获表面成像的时间、曝光周期和/或成像次数。

通过观察和成像控制单元2964，载物台控制单元2965的载物台控制和传感器控制单元2966的相机操作控制可以同步。此外，观察和成像控制单元2964可以控制附接有多个物镜2953的电动旋转器的旋转。具体地，观察和成像控制单元2964能够切换物镜2953。

成像数据处理单元2967处理从相机2954发送的图像数据。例如，成像数据处理单元2967可以通过组合多条成像数据来获取整个二维平面的图像数据，如3.“(6)第三实施方式的第五示例(低放大率的整个表面观察的示例)”中所述。此外，例如，成像数据处理单元可以获取颗粒的三维图像，如3.“(7)第三实施方式的第六示例(高放大率的三维观察的示例)”中所述。如上所述，成像数据处理单元可以通过排列多条XY平面内成像数据来获得二维图像，或者通过组合通过在Z方向上切片而成像的一个细胞的多条数据来获得三维图像。

颗粒的整个二维平面或三维图像的图像数据可以由除成像数据处理单元2967之外的数据重建单元2968获取，如图30所示。

此外，控制单元2906可以包括分析和诊断单元2969，如图30所示。分析和诊断单元2969可以基于由成像数据处理单元2967或数据重建单元2968获取的成像数据来分析和/或诊断颗粒。例如，分析和诊断单元2969可以提取颗粒的形状和/或基于成像数据分析荧光强度。作为分析结果而获得的数据可以经由输出设备(例如，显示器)呈现给用户。结果，可以帮助用户分析和/或诊断颗粒。

如图30的方框部分所示，液体流控制单元2961、观察和成像控制单元2964和成像数据处理单元2967可以由中央控制单元2970控制。当用户向中央控制单元2970指定要由设备执行的操作时，中央控制单元2970可以控制液体流控制单元2961、观察和成像控制单元2964以及成像数据处理单元2967。

5.第五实施方式(颗粒分析系统)

(1)第五实施方式的描述

根据本公开的实施方式，还提供了一种颗粒分析系统，包括：颗粒捕获室，其包括至少一个颗粒捕获单元，该颗粒捕获单元包括至少一个阱或至少一个通孔中的一个；以及颗粒捕获通道单元，用于在阱中或通过通孔捕获颗粒；抽吸单元，其经由颗粒捕获通道单元进行抽吸；以及分析单元，其分析由所述腔室捕获的颗粒，其中，所述颗粒捕获腔室被配置为通过将颗粒吸向与颗粒沉积的一侧相对的一侧来在阱中或通过通孔捕获颗粒。

因为颗粒捕获室如“1.第一实施方式(颗粒捕获室)”中所述，省略对腔室的描述。

因为抽吸单元如“4.第四实施方式(设备)”中所述，省略了对抽吸单元的描述。

(2)第五实施方式的示例(颗粒分析系统)

根据本公开实施方式的颗粒分析系统可以包括例如参考图12在“4.第四实施方式(设备)”中描述的颗粒捕获室1201、抽吸单元1202和分析单元1207。在根据本公开实施方式的颗粒分析系统中，这些组件可以被配置为能够执行根据本公开实施方式的颗粒捕获方法和捕获颗粒的分析。这些组件不一定需要设置在一个设备中，并且可以设置在例如单独的设备中。根据本公开实施方式的颗粒分析系统还可以包括参考图12在“4.第四实施方式(设备)”中描述的流体供应单元1203、流体收集单元1204、观察单元1205、控制单元1206和/或单个颗粒获得设备。此外，根据本公开实施方式的颗粒分析系统可以根据需要包括存储单元、输入单元、输出单元等。

(3)第五实施方式的另一示例(颗粒分析系统)

根据本公开的实施方式的颗粒分析系统可以包括例如在1“(14)第一实施方式的第十三示例(颗粒捕获室)”中描述的颗粒捕获室2200、连接到颗粒捕获通道单元2202的泵以及控制单元。在根据本公开实施方式的颗粒分析系统中，这些组件可以被配置为能够执行根据本公开实施方式的颗粒捕获方法和捕获颗粒的分析。这些组件不一定需要设置在一个设备中，并且可以设置在例如单独的设备中。

关于上面描述的本公开，本领域技术人员将理解，根据例如设计要求、其他因素等，可以在本公开及其等同物的范围内进行各种修改、组合、子组合或替换。

6.示例

(1)比较示例1

a.比较示例1中使用的设备

制备颗粒捕获室(在下文中，称为比较示例1的腔室)，该颗粒捕获室通过将颗粒吸向颗粒沉积的方向来在阱中捕获颗粒。图13示出了比较示例1的腔室的示意图。

如图13所示，在颗粒捕获室1300中包括颗粒捕获单元1301。颗粒捕获单元1301具有颗粒捕获表面1302和面向与其相对的一侧的表面1303。颗粒捕获表面1302包括多个阱1325。孔1305设置在每个阱的底部1304。孔1305从底部1304延伸到面向相对侧的表面1303。腔室1300被设置成使得重力在箭头1307所示的方向上作用在颗粒1306上。每个阱1325具有仅捕获一个颗粒1306的尺寸。

颗粒捕获室1300包括颗粒捕获通道单元1308、流体供应通道单元1309和流体排放通道单元1310。泵1312经由液体收集容器1311连接到颗粒捕获通道单元1308。类似地，泵1314经由液体收集容器1313连接到流体排放通道单元1310。阀1315提供给颗粒捕获通道单元1308的尖端。类似地，阀1316提供给流体排放通道单元的尖端。

在颗粒捕获室1300中，第一构件1317、第二构件1318和第三构件1319形成腔室中的空间和通道。

通过使用基于PMMA的紫外线可固化树脂作为材料的3D立体光刻工艺来制造颗粒捕获单元1301。在颗粒捕获单元1301中，在5mm×5mm的正方形范围内形成63×63＝大约4000个微孔。阱以图8所示的网格图案排列。每个阱的开口具有直径为20μm的圆形形状，阱的深度为20μm。阱之间的间隔在X方向和Y方向上大约为80μm。孔1305的开口具有宽度为5μm×长度为10μm的狭缝形状，孔1305的深度为15μm。

第一构件1317由透明硼硅酸盐盖玻片形成。可以经由第一构件1317观察阱的内部。

第二构件1318由三层PDMS片形成。通过提供用于在三层PDMS片中形成图13所示的通道的通道图案并堆叠这些片材而形成第二构件1318。

第三构件1319是丙烯酸板。

通道图案预先形成在形成第一构件1317的硼硅酸盐盖玻片、形成第二构件1318的三个PDMS片和形成第三构件1319的丙烯酸板中，使得当它们堆叠时形成图13所示的腔室中的通道和空间。

堆叠三个PDMS片和其上形成有通道图案的丙烯酸板。接下来，颗粒捕获单元1301被设置成将腔室中的空间分成上部空间和下部空间这两个空间。颗粒捕获单元1301中设置阱的区域被柔性PDMS片包围。最后，盖玻片堆叠，以产生颗粒捕获室1300。

通过用围绕设置有阱的区域的PDMS片密封盖玻片和PDMS片之间的间隙，确保液体不会经由孔以外的部分进出两个空间。

腔室1300中的颗粒捕获表面1302和室的顶部之间的距离大约为0.2mm。

作为泵1312和1314，使用了压力校准器KAL-200(Halstrup-Walcher集团)。该设备能够控制几十Pa量级的微压力。泵1312和1314分别通过内径为1mm的PEEK管连接到颗粒捕获通道单元1308和流体排放通道单元1310

b.颗粒捕获

只有阀1315打开。接下来，经由流体供应通道单元1309将颗粒大小均为15±5μm的K562细胞(人慢性粒细胞白血病细胞)注射到腔室1300中，同时使用泵1312以0.6kPa的压差进行抽吸。

当将6000个细胞注射到腔室1300中时，在大约4000个阱中的2200个阱中捕获细胞。此外，在阱外沉积的细胞数量为60至70个。其他细胞穿过孔，或沉积在流体供应通道单元1309中。在图14左侧的照片中显示注射6000个细胞后在颗粒捕获表面上捕获的细胞状态。

此外，当将2000个细胞额外地注射到腔室1300中时，已经捕获细胞的阱的数量达到2900个，但是已经沉积在阱外的细胞的数量增加到600至700个。由于已经沉积的细胞数量很大，对阱中捕获的细胞的观察受到干扰。在额外注射2000个细胞之后，在图14右侧的照片中显示在颗粒捕获表面上捕获细胞的状态。

当比较图14中左侧的照片和右侧的照片时，可以看出在右侧的照片中已经捕获颗粒的阱的数量更大。然而，在右侧的照片中，观察到的在阱周围沉积的细胞数量也很大。

c.颗粒去除

接下来，我们试图去除阱周围沉积的细胞。为了去除，阀1316打开。如下所述，通过使用连接到流体排放通道单元1310的泵1314抽吸在颗粒捕获表面周围产生液体流，来执行去除。

首先，为了防止阱内捕获的细胞通过液体流离开阱，开始使用泵1312抽吸0.3kPa，以将细胞保持在阱内。

接下来，通过在执行保持的同时逐渐增加泵1314的吸入压力，在颗粒捕获表面周围产生液体流。在泵1314的吸力约为1kPa的情况下，已经在阱周围沉积的细胞根本不移动。当泵1314的吸入压力增加到1.5kPa时，已经在阱周围沉积的细胞的一部分开始轻微移动。当泵1314的吸入压力增加到2kPa时，除了已经沉积在阱周围的细胞之外，在阱内捕获的细胞开始流向流体排放通道单元1310。此外，即使在2kPa的吸入压力下，已经在阱周围沉积的一些细胞也没有流到流体排放通道单元1310。如上所述，难以控制液体流，即仅用于从腔室中排出在阱周围沉积的细胞的吸入压力。

此外，当泵1314的吸入压力增加到3kPa时，阱中捕获的20％至30％的细胞流向流体排放通道单元1310。同时，即使在3kPa的吸入压力下，已经在阱周围沉积的一些细胞仍然没有流到流体排放通道单元1310。特别地，最难去除粘附到在阱中捕获的细胞上的细胞。在图15中，示出了其他细胞粘附到在阱中捕获的细胞上的状态。

如上所述，在比较示例1的腔室中，难以去除已经沉积在阱周围的细胞。

(2)示例1

a.示例1中使用的设备

制备颗粒捕获室，该颗粒捕获室通过将颗粒吸向与颗粒沉积的一侧相对的一侧来捕获阱中的颗粒(在下文中，也称为“示例1的腔室”)。示例1的腔室的示意图如“1.第一实施方式(颗粒捕获室)”的(5)中描述的图5中所述。因此，省略了对示例1的腔室的配置的描述。在下文中，将描述构成示例1的腔室的构件的材料及其制造方法。

作为颗粒捕获单元501，使用与比较示例1中使用的颗粒捕获单元1301相同的单元。

第一构件517是丙烯酸板。

第二构件518由三层PDMS片形成。通过提供用于在三层PDMS片中形成图5所示的通道的通道图案并堆叠这些片材，形成第二构件518。

第三构件519由透明硼硅酸盐盖玻片形成。因此，可以经由第三构件519观察阱的内部。

通道图案预先形成在形成第一构件517的丙烯酸板、形成第二构件518的三个PDMS片和形成第三构件519的硼硅酸盐盖玻片中，使得当它们堆叠时，形成图5所示的腔室中的通道和空间。

堆叠硼硅酸盐盖玻片和其上形成通道图案的三个PDMS片。接下来，颗粒捕获单元501被设置成将腔室中的空间分成上部空间和下部空间这两个空间。颗粒捕获单元501中设置阱的区域被柔性PDMS片包围。最后，堆叠丙烯酸板，以产生细胞捕获室500。

通过用围绕设置阱的区域的PDMS片密封盖玻片和PDMS片之间的间隙，确保液体不会经由孔以外的部分进出两个空间。

腔室500中的颗粒捕获表面502和腔室底面之间的距离约为0.3mm。

作为泵512和514，使用了压力校准器KAL-200(Halstrup-Walcher集团)。泵512和514分别通过内径为1mm的聚醚醚酮管连接到颗粒捕获通道单元508和流体排放通道单元510。

b.颗粒捕获

只有阀515打开。接下来，通过使用泵512以0.6kPa的压差进行抽吸，将与比较示例1中使用的细胞相同的5000K562细胞经由流体供应通道单元509从容器523注射到腔室500中。在这种情况下，基本上所有注射的细胞都沉积在腔室的底面上。阱中捕获的细胞数量少于10个。可以想象，0.6kPa的吸力不足以使细胞漂浮在腔室500中。

接下来，5000K562细胞经由流体供应通道单元509注射到腔室500中，同时使用泵512以1.1kPa的压差进行抽吸。结果，在大约4000个阱中的2800个阱中捕获了细胞。具体地，大约70％的阱中捕获了细胞。此外，附着在颗粒捕获表面上的阱附近的细胞数量约为20个。在图16中，示出了其上捕获颗粒的颗粒捕获表面的照片。未在阱内捕获的颗粒沉积在室的底面。

如上所述，在示例1的腔室中，实现了在2800个阱中捕获细胞的有利结果，对应于总共4000个阱的大约70％。

此外，附着到阱附近的细胞数量非常少，即大约20个。因此，在观察阱中捕获的细胞之前，没有必要去除附着在阱附近的细胞。

此外，在示例1的腔室中，通过注射5000个细胞，实现了2800个阱中的细胞捕获。同时，在比较示例1的腔室中，为了捕获相同数量阱中的细胞，需要注射总共8000个细胞。因此，与比较示例1的腔室的情况相比，在示例1的腔室中，可以通过注射更少数量的细胞来捕获阱中相同数量的细胞。

此外，在示例1的腔室中，在2800个孔中实现细胞捕获的情况下，附着到阱附近的细胞数量约为20个。同时，在比较示例1的腔室中，在获得相同数量的阱中的细胞捕获的情况下，已经沉积在阱外的细胞数量为600至700。换言之，在示例1的腔室中，与比较示例1的腔室的情况相比，在捕获阱中相同数量的细胞时附着到阱附近的细胞数量非常少。因此，在示例1的腔室中，与使用比较示例1的腔室的情况不同，在观察在阱中捕获的细胞之前，不需要去除附着在阱附近的细胞。

在细胞捕获之后，阀515关闭，以停止抽吸。捕获的细胞不会自然脱落，而是保存在阱中。接下来，当阀515再次打开并且在相反方向施加压力，以产生回流时，细胞直到反压力达到2kPa才离开阱。具体地，尽管示例1的腔室中的阱的开口在颗粒沉积的方向上打开，但是阱中捕获的细胞不容易自然下落。

如上所述，在示例1的腔室中，不需要在细胞捕获后进行抽吸，以将细胞保持在阱中。当吸力施加到细胞上时，细胞会累积损坏。因此，由于在观察阱中捕获的细胞时不需要进行抽吸，因此抽吸力造成的损伤不会累积在细胞上，并且可以观察到阱中捕获的细胞。此外，由于在阱中捕获的细胞上没有累积损伤，与在进行抽吸时观察细胞的情况相比，可以观察细胞更长的时间。

c.颗粒去除

在b.细胞捕获之后，已经沉积在腔室底面上的细胞排放到腔室外部。在排放之前，首先，阀516打开，阀515关闭。具体地，通过关闭阀515，在排出期间不执行使用泵512将细胞吸向与细胞沉积的一侧相对的一侧。为了排放，使用泵514进行1kPa的抽吸。结果，已经沉积在腔室底面上的细胞经由流体排放通道单元510排放到腔室外部。

如上所述，在示例1的腔室中，未在阱中捕获的细胞沉积在腔室的底表面上，该底表面远离包括阱的颗粒捕获表面。因此，与比较示例1的腔室的情况相比，未在阱中捕获的颗粒更容易排放到腔室的外部。

此外，在示例1的腔室中，阱中捕获的细胞和已经沉积在腔室底面上的细胞之间的距离至少约为0.3mm。因此，在使用倒置显微镜524观察阱中捕获的细胞的情况下，已经沉积在腔室底面上的细胞由于该距离而明显散焦。因此，在某些情况下，沉积在腔室底表面上的细胞不会干扰对阱中捕获的细胞的显微观察。因此，也有可能在不从腔室中排出已经沉积在腔室底面上的细胞的情况下进行显微观察。此外，还可以省略用于从腔室中排出已经沉积在腔室底面上的细胞的机构。结果，可以简化设备。

d.颗粒收集

在c.颗粒去除后，收集阱中捕获的细胞。在收集之前，首先，阀516关闭。然后，阀515打开，泵512施加2kPa的压差，该压差与吸向与细胞沉积的一侧相对的一侧情况下的压力相反。结果，阱中的细胞流出阱并返回容器523。已经返回容器523的细胞可以通过使用设备(例如，注射器)来收集。

(3)示例2

如示例1的“b.颗粒捕获”中所述，根据本公开的实施方式，通过施加等于或高于预定吸入压力的压力，细胞漂浮在腔室中。此外，在根据本公开实施方式的腔室中，细胞需要预定的时间从腔室的底表面漂浮并在阱中捕获。未在阱中捕获的细胞沉积在腔室的底面。因此，通过控制吸入压力和/或吸入时间，有可能仅捕获在阱中所需的细胞。

例如，根据本公开实施方式的腔室，可以仅捕获阱中直径不小于预定值的细胞或密度不大于预定值的细胞。或者，根据本公开实施方式的腔室，可以仅捕获阱中的靶细胞，而不捕获在包含细胞的流体或在阱中粘附有多个细胞的细胞集合体中混合的异物。

如上所述，根据本公开实施方式的腔室，可以执行颗粒过滤。

在下文中，通过模拟获得颗粒漂浮所需的吸入压力和在阱中捕获颗粒的时间，验证了颗粒过滤的可能性。

在雷诺数足够低的情况下，颗粒沉积速度遵循以下斯托克斯方程。

Vf＝g·Dp2·(ρp-ρf)/18μ

(在方程中，g：重力加速度，Dp：颗粒直径，ρp：颗粒密度，ρf：流体密度，μ：流体粘度系数)

根据该方程，颗粒的比重和直径影响沉积速度。特别地，由于在方程中直径是平方的，因此其影响很大。在这方面，模拟了不同直径颗粒漂浮所需的吸入压力和在阱中捕获颗粒的时间。

使用COMSOL Multiphysics进行模拟。在模拟中，具有示例1中使用的形状的一个阱从腔室的底面垂直设置在0.3mm以上，阱的开口面向底面，并且假设颗粒从腔室的底面直接到达阱。颗粒的颗粒密度设定为1.05g/cm3，接近示例1中使用的K562细胞的颗粒密度。模拟了四种直径分别为10μm、15μm、20μm和30μm的颗粒，获得了颗粒漂浮所需的吸入压力和在阱中捕获颗粒的时间。模拟结果如下表4所示。

(表4)

例如，如表4所示，在阱中捕获粒度为15μm的细胞所需的时间是7.4秒，而在阱中捕获粒度为30μm的颗粒需要17.1秒。

此外，如表4所示，例如，尽管粒度为10μm的颗粒通过7Pa的吸入压力漂浮，但是粒度为15μm的颗粒通过7Pa的吸入压力不漂浮。

如上所述，通过控制吸入时间或吸入压力，可以仅捕获阱中粒度不大于预定值的颗粒。此外，通过控制吸入时间或吸入压力，也可以仅捕获所需的细胞，而不捕获具有大形状或大比重的异物或阱中附着有多个细胞的集合体。

此外，根据斯托克斯方程，颗粒的比重也会影响沉积速度。因此，通过控制吸入时间或吸入压力，也有可能仅捕获阱中比重不超过预定值的颗粒。

例如，在根据本公开的实施方式的颗粒捕获方法的颗粒捕获步骤中，利用吸力进行抽吸，通过该吸力只有尺寸小于预定尺寸的颗粒漂浮。

此外，在根据本公开的实施方式的颗粒捕获方法的颗粒捕获步骤中，吸力可以改变，使得颗粒的漂浮在预定时间过去之后停止，或者可以去除在预定时间过去之后未在阱中捕获的颗粒。

应当注意，本技术可以采用以下配置。

[1]一种颗粒捕获室，至少包括：

颗粒捕获单元，包括至少一个阱或至少一个通孔中的一个；以及

颗粒捕获通道单元，用于在阱中捕获颗粒或通过通孔捕获颗粒，其中，

通过经由颗粒捕获通道单元与颗粒沉积的一侧相对的一侧，在阱中捕获颗粒或通过通孔捕获颗粒。

[2]根据[1]所述的颗粒捕获室，其中，

所述阱包括孔，并且

所述阱和所述颗粒捕获通道单元经由孔彼此连通。

[3]根据[2]的颗粒捕获室，其中，

所述孔设置在阱的底部。

[4]根据[1]至[3]中任一项所述的颗粒捕获室，其中，

所述阱向颗粒沉积的一侧敞开。

[5]根据[1]至[4]中任一项所述的颗粒捕获室，其中，

所述至少一个阱包括多个阱，并且

每个阱都具有捕获一个颗粒的形状。

[6]根据[1]至[5]中任一项所述的颗粒捕获室，其中，

所述至少一个阱包括多个阱，

所述至少一个通孔包括多个通孔，并且

所述阱或通孔规则地设置在颗粒捕获单元的至少一个表面上。

[7]根据[1]至[6]中任一项所述的颗粒捕获室，其中，

所述颗粒捕获单元设置成将腔室内部分成颗粒沉积的一侧的空间和与颗粒沉积的一侧相反的一侧的空间。

[8]根据[1]至[7]中任一项所述的颗粒捕获室，其中，

所述颗粒捕获单元具有面向颗粒沉积的一侧的颗粒捕获表面，并且

所述颗粒捕获表面包括阱或通孔。

[9]根据[2]或[3]的颗粒捕获室，其中，

所述颗粒捕获单元具有面向与颗粒沉积的一侧相对的一侧的表面，并且

所述孔与表面连通。

[10]根据[1]至[9]中任一项所述的颗粒捕获室，其中，

所述颗粒捕获单元包括板状部分，所述板状部分具有面向颗粒沉积的一侧的颗粒捕获表面和面向与颗粒沉积的一侧相反的一侧的表面。

[11]根据[1]至[10]中任一项所述的颗粒捕获室，其中，

所述颗粒捕获单元是可更换的。

[12]根据[2]、[3]和[9]中任一项所述的颗粒捕获室，其中，

所述颗粒捕获单元被设置成将所述室的内部分成颗粒沉积的一侧的空间和与颗粒沉积的一侧相反的一侧的空间，并且

这两个空间经由孔彼此连通。

[13]根据[1]至[12]中任一项所述的颗粒捕获室，其中，

所述颗粒捕获通道单元连接到抽吸单元。

[14]根据[7]所述的颗粒捕获室，其中，

所述颗粒捕获通道单元连接到与颗粒沉积的一侧相对的一侧的空间。

[15]根据[1]至[14]中任一项所述的颗粒捕获室，其中，

所述颗粒捕获通道单元还用于将阱中捕获的颗粒从阱中排出，或者将用通孔捕获的颗粒从通孔中排出。

[16]根据[7]或[14]所述的颗粒捕获室，还包括

流体供应通道单元，其向腔室供应包含颗粒的流体，以及

流体供应通道单元，其连接到颗粒沉积的一侧的空间。

[17]根据[7)、[14]和[16]中任一项所述的颗粒捕获室，还包括

流体排放通道单元，其从腔室排放流体，以及

流体排放通道单元，其连接到颗粒沉积的一侧的空间。

[18]根据[17]所述的颗粒捕获室，其中，

所述流体排放通道单元用于排放未在阱中捕获的颗粒或未通过通孔捕获的颗粒，和/或收集在阱中或通过通孔捕获的颗粒。

[19]根据[1]至[18]中任一项所述的颗粒捕获室，其中，

所述颗粒捕获室的至少一部分由透明材料形成。

[20]根据[8]所述的颗粒捕获室，其中，

所述颗粒捕获表面具有阶梯形状，或者所述颗粒捕获表面被定位成相对于颗粒沉积的方向形成小于90°的角度。

[21]根据[7]至[20]中任一项所述的颗粒捕获室，其中，

第二流体供应通道单元连接到与颗粒沉积的一侧相对的一侧的空间。

[22]一种颗粒捕获芯片，包括：

至少一个孔或至少一个通孔中的一个，所述颗粒捕获芯片用于通过在颗粒捕获室中将颗粒吸向与颗粒沉积的一侧相对的一侧来在阱中或通过通孔捕获颗粒。

[23]一种颗粒捕获方法，包括：

通过将颗粒吸向与颗粒沉积的一侧相对的一侧来在阱中或通过通孔捕获颗粒。

[24]根据[23]的颗粒捕获方法，其中，

在颗粒捕获室中进行所述捕获，所述颗粒捕获室至少包括

颗粒捕获单元，包括至少一个阱或至少一个通孔中的一个，以及

颗粒捕获通道单元，用于在阱中或通过通孔捕获颗粒，并且

经由颗粒捕获通道单元进行所述抽吸。

[25]根据[23]或[24]的颗粒捕获方法，还包括

去除未在阱中或通过通孔捕获的颗粒。

[26]根据[23]至[25]中任一项所述的颗粒捕获方法，还包括

收集在阱中或通过通孔捕获的颗粒。

[27]根据[23]至[26]中任一项所述的颗粒捕获方法，还包括

在捕获之后，去除未在阱中或通过通孔捕获的颗粒，并且

在去除之后，收集在阱中或通过通孔捕获的颗粒。

[28]根据[23]至[27]中任一项所述的颗粒捕获方法，还包括

分析在阱中或通过通孔捕获的颗粒。

[29]根据[28]的颗粒捕获方法，其中，

在施加比在捕获中施加的吸力小的吸力或者不进行抽吸的情况下，进行分析。

[30]根据[23]至[29]中任一项所述的颗粒捕获方法，其中，

在捕获中，利用吸力进行抽吸，只有尺寸小于预定尺寸的颗粒通过吸力漂浮。

[31]根据[23]至[30]中任一项所述的颗粒捕获方法，其中，

在捕获中，吸力在经过预定时间后改变，由于吸力的变化，颗粒停止漂浮，或者在经过预定时间后，去除没有在阱中或通过通孔捕获的颗粒。

[32]根据[23]至[31]中任一项所述的颗粒捕获方法，还包括

替换颗粒捕获室中的流体。

[33]一种设备，包括：

颗粒捕获室，至少包括

颗粒捕获单元，包括至少一个阱或至少一个通孔中的一个，以及

颗粒捕获通道单元，用于在阱中或通过通孔捕获颗粒；以及

抽吸单元，其经由颗粒捕获通道单元进行抽吸，其中，

所述颗粒捕获室被配置为通过将颗粒吸向与颗粒沉积的一侧相对的一侧来在阱中或通过通孔捕获颗粒。

[34]一种颗粒分析系统，包括：

颗粒捕获室，至少包括

颗粒捕获单元，包括至少一个阱或至少一个通孔中的一个，以及

颗粒捕获通道单元，用于在阱中或通过通孔捕获颗粒；

抽吸单元，其经由颗粒捕获通道单元进行抽吸；以及

分析单元，其分析由腔室捕获的颗粒，其中，

所述颗粒捕获室被配置为通过将颗粒吸向与颗粒沉积的一侧相对的一侧来在阱中或通过通孔捕获颗粒。

应当注意，本技术可以采用以下配置。

本领域技术人员应该理解，根据设计要求和其他因素，只要在所附权利要求或其等同物的范围内，可以进行各种修改、组合、子组合和变更。

附图标记列表

100、500 颗粒捕获室

101、501 颗粒捕获单元

102、508 颗粒捕获通道单元

103、509 流体供应通道单元

106、525 阱

108、505 孔

510 流体排放通道单元

Claims (20)

1.一种分离颗粒的方法，所述方法包括：

通过颗粒捕获室施加流体压力，所述颗粒捕获室包括颗粒捕获单元，所述颗粒捕获单元将所述颗粒捕获室分成至少第一腔室和第二腔室，并且包括连接到所述第一腔室的多个阱，每个阱包括连接到所述第二腔室的至少一个通孔，

其中，所述流体压力从所述第一腔室通过所述多个阱的通孔施加到所述第二腔室中，从而在所述通孔内产生第一方向的流体流，并且

其中，至少一个力在至少部分与所述第一方向相反的方向上作用在所述颗粒捕获室上。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二腔室设置在所述第一腔室上方，并且其中，所述至少一个力包括沉降力。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述至少一个力包括重力、由所述颗粒捕获室的旋转产生的离心力和由电场产生的电磁力中的一个或多个。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，施加所述流体压力包括在所述颗粒捕获室的入口和出口之间施加压差。

5.根据权利要求1所述的方法，还包括将包含颗粒的流体供应到所述颗粒捕获室的第一腔室中并且在所述多个阱中的一个或多个阱中捕获所述流体的颗粒的步骤。

6.根据权利要求5所述的方法，还包括将试剂流体供应到所述颗粒捕获室的第一腔室中，从而使所述试剂流体与一个或多个阱中的至少一些捕获的颗粒接触。

7.根据权利要求5所述的方法，其中，从所述第一腔室通过所述多个阱的通孔施加到所述第二腔室中的流体压力是第一流体压力，并且其中，所述方法还包括分析所述一个或多个阱中捕获的颗粒，同时从所述第一腔室通过所述多个阱的通孔施加第二流体压力到所述第二腔室中，所述第二流体压力低于所述第一流体压力。

8.根据权利要求1所述的方法，还包括在从所述第一腔室通过所述多个阱的通孔施加流体压力到所述第二腔室的步骤之后，停止施加所述流体压力并经由流体排放通道从所述第一腔室排放流体。

9.根据权利要求8所述的方法，还包括在经由所述流体排放通道从所述第一腔室排放流体的过程中，从所述第二腔室向阱施加吸力，从而在所述排放的过程中在阱内保持颗粒。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述至少一个力的方向与所述第一方向形成至少160°的角度。

11.根据权利要求1所述的方法，其中，从所述第一腔室通过所述多个阱的通孔施加到所述第二腔室中的流体压力被施加预定时间量，基于要在所述多个阱内捕获的颗粒的直径来选择所述预定时间量。

12.一种用于分离颗粒的微流体装置，所述微流体装置包括：

颗粒捕获室，包括：

颗粒捕获单元，其将所述颗粒捕获室分成至少上腔室和下腔室，并且包括连接到所述下腔室的多个阱，每个阱包括连接到所述上腔室的至少一个通孔；以及

至少一个流体端口，其被配置为接收流体至所述下腔室中，并将流体通过多个阱的通孔引导到所述上腔室中，从而在所述通孔内产生第一方向的流体流，

其中，所述颗粒捕获室被配置为在所述微流体装置的操作过程中被定向以分离颗粒，使得有至少一个力在至少部分与所述第一方向相反的方向上作用在所述颗粒捕获室上。

13.根据权利要求12所述的微流体装置，其中，所述至少一个力包括沉降力。

14.根据权利要求13所述的微流体装置，其中，所述沉降力选自重力、由颗粒捕获室的旋转产生的离心力和由电场产生的电磁力组成的组中。

15.根据权利要求12所述的微流体装置，其中，所述多个阱设置在所述颗粒捕获单元的面向第一腔室的一侧。

16.根据权利要求15所述的微流体装置，其中，所述多个阱中的每一个都具有面向第一腔室的开口和内表面，通过所述内表面形成相应的通孔，并且其中，所述开口比所述通孔宽。

17.根据权利要求12所述的微流体装置，其中，所述多个阱的通孔具有1μm至10μm之间的宽度。

18.根据权利要求12所述的微流体装置，其中，所述至少一个力的方向与所述第一方向形成至少160°的角度。

19.一种用于分离颗粒的微流体系统，所述微流体系统包括：

颗粒捕获室，包括：

颗粒捕获单元，其将所述颗粒捕获室分成至少上腔室和下腔室，并且包括连接到所述下腔室的多个阱，每个阱包括连接到所述上腔室的至少一个通孔；以及

至少一个流体端口，其被配置为接收流体至所述下腔室中，并将流体通过多个阱的通孔引导到所述上腔室中，从而在通孔内产生第一方向的流体流，

其中，所述颗粒捕获室被配置为在所述微流体系统的操作过程中被定向以分离颗粒，使得有至少一个力在至少部分与所述第一方向相反的方向上作用在所述颗粒捕获室上；以及

至少一个压力源，其耦合到所述至少一个流体端口，并被配置为向所述下腔室内的流体施加流体压力。

20.根据权利要求19所述的微流体系统，其中，所述至少一个力包括重力、由颗粒捕获室的旋转产生的离心力和由电场产生的电磁力中的一个或多个。

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