CN116408160A - 具有稳定的隔离环境的微流体装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种微流体装置，包括至少一个微流体通道单元，每个微流体通道单元包括微流体通道，微流体通道被配置来容纳流体并包含复数个独立的隔室。每个微流体通道单元包括第一侧壁和与第一侧壁相对并隔开的第二侧壁，第一侧壁上形成有向第二侧壁延伸但不抵接第二侧壁的多个第一延伸部，第二侧壁上形成有向第一侧壁延伸但不抵接第一侧壁的多个第二延伸部，多个第一延伸部和多个第二延伸部在微流体通道中交替地排列。隔室形成在至少一个第一延伸部或至少一个第二延伸部中。隔室具有开口，开口被定位成使流体不直接流入每个隔室。本发明的微流体装置具有稳定的隔离环境从而能够便于进行各种反应并防止隔室内的微物体逃逸。
Description
技术领域
本发明涉及用于生物分析的微流体装置，具体涉及具有稳定的隔离环境从而能够便于进行各种反应并防止隔室内的微物体逃逸的微流体装置。
背景技术
随着生物芯片技术的发展，微流控技术作为生物芯片的一项关键支撑技术得到了人们越来越多的关注。微流体装置是微流控技术的应用产品，其可以用于如生物医学、新药合成与筛选、食品检验、环境监测等重要应用领域。微流控技术在生物分析领域的应用主要集中在核酸分离和定量、DNA 测序、基因突变、基因差异表达分析、单分子检测、单细胞分析等。微流控技术使用的分析样品的量仅几微升至几十微升，被分析的物质的浓度可低至皮摩尔或飞摩尔级。
微流体装置中通常设有隔室以捕获或隔离微物体（例如细胞、微球），以便于进行例如单细胞捕获或检测等操作。例如，CN 109694806 A公开了一种微流体装置，包括微流体通道，微流体通道的内腔底部设有用于分配单个细胞的微室。类似地，CN 103894248 B也公开了一种微流控芯片，包括微流体通道，在微流体通道的下方设有微孔阵列以容纳单个细胞。
在上述微流体装置中，隔室设于微流体通道下方，以通过重力来捕获细胞并防止细胞逃逸。然而，这种设置使得微流体装置具有较大的厚度，不能形成紧凑的结构，并且难以将细胞移出隔室。再者，在细胞进入后隔室依然会有流体直接流入，不能形成稳定的隔离环境。
CN 108070582 B公开了一种微流体装置，其包括用于生物微目标的围栏，围栏包括单个开口，该开口通向流道，并且被定向成不直接面对流道的流动路径，从而允许围栏内的介质与流道内的介质仅扩散混合。该微流体装置设有产生介电泳（DEP）力的电极来操纵流道和围栏中的细胞。
CN 105658781 B公开了一种微流体装置，其包括隔离围栏，围栏包括隔离区域和连接区域，连接区域连通流道和隔离区域，流道中的流体可以部分进入该连接区域，而隔离区域是未波及区域，流体不能直接流动进入该隔离区域。
在这些微流体装置中，隔室设于微流体通道的侧面，通过DEP力等将微物体移动进入或离开隔室。然而，在这种微流体装置中，这些隔室具有相对复杂的设计和尺寸要求，为制造微流体设备增加了工艺上的困难。
CN 207828268 U公开了一种微流控芯片，其中液滴捕获微腔的一端设有微孔。液滴跟随流体流动至液滴捕获微腔内时阻塞微孔，使后续液滴沿侧流道运动，从而实现液滴的物理隔离。然而，在该装置中，微腔的开口面向流体流动方向，使得液滴流入后持续被流体流动撞击，容易由于反弹而被弹出微腔，并且也不能使隔离后的液滴周边的环境保持稳定。
有鉴于此，本领域需要一种改进的微流体装置以克服现有技术中存在的上述缺陷。
发明内容
本发明的一个方面提供一种微流体装置，包括至少一个微流体通道单元，每个微流体通道单元包括微流体通道，所述微流体通道被配置来容纳流体，并且所述微流体通道包含复数个独立的隔室，所述隔室用于容纳微物体。每个所述微流体通道单元包括第一侧壁和与所述第一侧壁相对并隔开的第二侧壁，所述微流体通道形成在所述第一侧壁和所述第二侧壁之间。第一侧壁上形成有向第二侧壁延伸但不抵接第二侧壁的多个第一延伸部，第二侧壁上形成有向第一侧壁延伸但不抵接第一侧壁的多个第二延伸部，所述多个第一延伸部和所述多个第二延伸部在所述微流体通道中交替地排列。所述隔室形成在至少一个所述第一延伸部或至少一个所述第二延伸部中。所述隔室具有开口，所述开口被定位成使所述流体不直接流入每个所述隔室。
在一些实施方式中，所述隔室的开口方向垂直于该开口处流体的流动方向。
在一些实施方式中，所述隔室形成在所述第一延伸部和/或所述第二延伸部的侧边。在一些实施方式中，所述隔室形成在所述第一延伸部和/或所述第二延伸部的同一侧。在一些实施方式中，所述隔室形成在所述第一延伸部和/或所述第二延伸部的端部。
在一些实施方式中，至少一个所述第一延伸部或至少一个所述第二延伸部设有至少两个所述隔室。
在一些实施方式中，所述多个第一延伸部中的隔室与第一侧壁的距离相等。在一些实施方式中，所述多个第二延伸部中的隔室与第二侧壁的距离相等。在一些实施方式中，所述隔室与第一侧壁的距离等于所述隔室与第二侧壁的距离，亦即所述隔室处于所述微流体通道的中间位置。
在一些实施方式中，所述隔室中的至少一些沿所述第一或第二延伸部的延伸方向具有长方形的截面。在一些实施方式中，所述隔室中的至少一些沿所述第一或第二延伸部的延伸方向具有正方形的截面。在一些实施方式中，所述隔室中的至少一些沿所述第一或第二延伸部的延伸方向的截面为圆形的一部分。在一些实施方式中，所述隔室中的至少一些沿所述第一或第二延伸部的延伸方向的截面为椭圆形的一部分。
在一些实施方式中，所述第一延伸部和所述第二延伸部相互平行地延伸。在一些实施方式中，所述第一延伸部从所述第一侧壁垂直地延伸。在一些实施方式中，所述第二延伸部从所述第二侧壁垂直地延伸。
在一些实施方式中，所述第一延伸部和所述第二延伸部从第一侧壁或第二侧壁延伸相等的距离。在一些实施方式中，所述多个第一延伸部中的每一个从第一侧壁延伸相等的距离。在一些实施方式中，所述多个第二延伸部中的每一个从第二侧壁延伸相等的距离。
在一些实施方式中，第一延伸部从第一侧壁延伸的距离与第一侧壁和第二侧壁之间的距离的比率为约0.6至约0.9。在一些实施方式中，第二延伸部从第二侧壁延伸的距离与第一侧壁和第二侧壁之间的距离的比率为约0.6至约0.9。在一些实施方式中，第一延伸部与相邻的第二延伸部之间的距离与第一侧壁和第二侧壁之间的距离的比率为约0.2至约0.3。在一些实施方式中，所述隔室的开口宽度与第一侧壁和第二侧壁之间的距离的比率为约0.1至约0.25。在一些实施方式中，所述隔室的深度与第一侧壁和第二侧壁之间的距离的比率为约0.1至约0.25。该本发明中，隔室的开口宽度被定义为该隔室的开口沿经过该隔室的流体的流动方向延伸的长度。该本发明中，隔室的深度被定义为该隔室的沿垂直于经过该隔室的流体的流动方向延伸的长度。
在一些实施方式中，第一侧壁和第二侧壁之间的距离为约150至约250微米。在一些实施方式中，第一延伸部从第一侧壁延伸的距离为约120至约180微米。在一些实施方式中，第二延伸部从第二侧壁延伸的距离为约120至约180微米。在一些实施方式中，第一延伸部与相邻的第二延伸部之间的距离为约40至约60微米。在一些实施方式中，所述隔室的开口宽度为约20至约50微米。在一些实施方式中，所述隔室的深度为约20至约50微米。
本发明的第二方面提供一种微流体装置，包括至少一个微流体通道单元，每个微流体通道单元包括微流体通道，所述微流体通道被配置来容纳流体，所述微流体通道包含复数个独立的隔室，所述隔室用于容纳微物体。每个所述微流体通道单元包括第一侧壁、与所述第一侧壁相对并隔开的第二侧壁、以及位于第一侧壁和第二侧壁之间并与第一侧壁和第二侧壁隔开的中间侧壁，其中第一侧壁与中间侧壁形成所述微流体通道的第一子通道，第二侧壁与中间侧壁形成所述微流体通道的第二子通道。第一侧壁上形成有向中间侧壁延伸但不抵接中间侧壁的多个第一延伸部，第二侧壁上形成有向中间侧壁延伸但不抵接中间侧壁的多个第二延伸部，中间侧壁上形成有向第一侧壁延伸但不抵接第一侧壁的多个第三延伸部和向第二侧壁延伸但不抵接第二侧壁的多个第四延伸部。所述多个第一延伸部和所述多个第三延伸部在第一子通道中交替地排列，所述多个第二延伸部和所述多个第四延伸部在第二子通道中交替地排列。所述隔室形成在至少一个所述第一延伸部、至少一个所述第二延伸部、至少一个所述第三延伸部和至少一个所述第四延伸部中。所述隔室具有开口，所述开口被定位成使所述流体不直接流入每个所述隔室。
在一些实施方式中，所述中间侧壁上设有分流器，所述分流器被配置来引导流体分别流入第一子通道和第二子通道。在进一步的实施方式中，所述分流器为设于所述中间侧壁的末端的突起。
在一些实施方式中，所述第一子通道和第二子通道具有共同的流体入口和流体出口。在一些实施方式中，所述微流体装置包括复数个微流体通道单元，所述复数个微流体通道单元具有共同的流体入口和流体出口。
在本发明中，在微流体通道中形成相对的且交替排列的一系列延伸部。这些延伸部能够改变流体的流动方向，使得当流体在微流体通道中流动时，形成不断弯曲的非直线性的流体流动，从而形成特定的流速分布。并且，隔室的开口被定位成使流体不直接流入隔室，使得流体仅能够通过扩散进入隔室，从而为隔离后的微物体提供稳定的流体环境，便于进行各种反应（例如细胞分泌物与后续加入的试剂进行的反应），并且防止微物体逃出隔室。
附图说明
本发明将参考附图进行更详细的描述。需要注意的是，图示的方案仅作为本发明实施方式的代表性示例，并且为更清楚地阐释示例性实施方式的细节，附图中的元件并非按实际尺寸等比例绘制，实际元件的数量可以变化，实际元件的相对位置关系与图示基本保持一致，并且某些元件并未示出。在存在多个实施例的情况下，当在之前实施例中已描述的一个或多个特征也可以适用于另一个实施例时，为简要起见，在后的一个或多个实施例不再赘述这些可重复适用的特征，该在后的一个或多个实施例应被理解为已描述了这些可重复适用的特征，除非另有说明。本领域技术人员在阅读本发明后将意识到，在一个图中显示的一个或多个特征可以与在另一个图中的一个或多个特征组合，以构建出一个或多个未在附图中具体示出的替代性实施方式，这些替代性实施方式也构成本发明的一部分。
图1显示根据本发明的一个实施方式的微流体装置所包含的微流体通道单元的示意图。
图2显示图1的微流体通道单元的局部放大图。
图3显示图2的微流体通道单元的局部流速分布图。
图4显示图1所示的微流体通道单元的变化形式的示意图。
图5显示图1所示的微流体通道单元的另一变化形式的局部示意图。
图6显示根据本发明的另一个实施方式的微流体装置所包含的微流体通道单元的示意图。
图7显示图6的微流体通道单元的流速分布图。
图8显示图6所示的微流体通道单元在软件中的有关微球分布的模拟结果。
图9显示图6所示的微流体通道单元在软件中的有关微球分布的另一模拟结果。
图10显示使用本发明的微流体通道单元进行的真实测试结果，其中细胞始终未进入隔室。
图11显示使用本发明的微流体通道单元进行的真实测试结果，其中细胞始终未离开隔室。
图12显示根据本发明的另一个实施方式的微流体装置的示意图，其包含多个微流体通道单元。
附图标记代表的含义归纳如下。相同数字的附图标记代表相同的元件。100、200、320、340、360 - 微流体通道单元；102、202 - 第一侧壁；104、204 - 第二侧壁；203 - 中间侧壁；106、206 - 第一延伸部；108、208 - 第二延伸部；207 - 第三延伸部；209 - 第四延伸部；110、110a、110b、110c - 隔室；120 - 挡板；212、214 - 子通道；205 - 分流器；L0、L1、L2、L3、w、d表示尺寸；箭头D、D1、D2、D3、F、F’、F1’、F2’、F3’表示方向。
具体实施方式
以下结合附图详细描述本发明的示例性实施方式。需要理解的是，本发明的范围不限于所公开的实施方式，本领域技术人员在阅读本发明公开的内容后，基于本发明的启示，可对这些示例性实施方式进行修改和变化，而无需付出创造性劳动，这些修改与变化意在被包含在所附权利要求书概括的范围内。
参考图1，其示意性展示了根据本发明的一个实施方式的微流体装置所包含的其中一个微流体通道单元100。微流体通道单元100包括第一侧壁102和与所述第一侧壁102相对并间隔开的第二侧壁104。微流体通道形成在第一侧壁102和第二侧壁104之间。流体沿着箭头F所示的方向从微流体通道单元100的一端流入，然后在第一侧壁102和第二侧壁104之间流动，最后从微流体通道单元100的另一端流出。
第一侧壁102上形成有向第二侧壁104延伸的多个第一延伸部106。第二侧壁104上形成有向第一侧壁102延伸的多个第二延伸部108。第一延伸部106和第二延伸部108在微流体通道中交替地排列。第一延伸部106从第一侧壁102延伸但不抵接第二侧壁104，从而改变流体的流动方向。第二延伸部108从第二侧壁104延伸但不抵接第一侧壁102，从而再次改变流体的流动方向。第一延伸部106与相邻的第二延伸部108间隔开以形成使流体在第一延伸部106与相邻的第二延伸部108之间流动的流道。当流体在第一侧壁102和第二侧壁104之间流动时，其依次交替地流动经过第一延伸部106和第二延伸部108，从而不断地被第一延伸部106和第二延伸部108改变流动方向（例如方向F’所示）。
如图2所示，第一延伸部106和第二延伸部108上形成有被配置来容纳微物体（例如细胞、微球）的隔室110。隔室110具有开口，从而允许微物体进入。隔室110从该开口延伸形成腔体，从而容纳微物体。每个隔室只设有一个开口，使得流体或流体中的微物体只能通过该开口进入或离开该隔室。隔室110的开口被定位成使流体不直接流入每个隔室110。在该实施例中，隔室110的开口方向D垂直于该开口处流体的流动方向F’。
图3显示了图2所示的微流体通道单元的局部流速分布的软件模拟结果。可以看出，流体不能直接流入隔室，仅能从隔室的开口向内扩散很短的距离（图中最大扩散距离约为10微米），使得隔室的不靠近开口处的主体部分不受流体流动影响（流速基本为0）。因此，隔室内的微物体（例如单个细胞）在通过例如DEP力被引入隔室后，能够处于不受流体流动影响的稳定的环境中，不会被流体冲击或带动，从而不能逃出隔室，有利于在隔室内进行各种反应。
第一侧壁102和第二侧壁104优选相互平行地延伸，或实质性平行地延伸。在其他实施例中，第一侧壁102和第二侧壁104可以不平行延伸。多个第一延伸部106和/或多个第二延伸部108可以以相互平行的或不平行的方式延伸，但优选以相互平行的方式延伸。在图1所示的实施例中，多个第一延伸部106从第一侧壁102垂直地延伸，多个第二延伸部108从第二侧壁104垂直地延伸。多个第一延伸部106从第一侧壁102延伸的距离实质性等于多个第二延伸部108从第二侧壁104延伸的距离。
在该实施例中，隔室110形成在第一延伸部106和第二延伸部108的一侧。每个第一延伸部106和每个第二延伸部108都设有一个隔室110。在该实施例中，隔室110具有沿所述第一或第二延伸部的延伸方向的长方形截面。隔室110与第一侧壁102的距离基本上等于隔室110与第二侧壁104的距离，使得隔室位于微流体通道的基本上中间的位置。通过这种设置，能够快速确定隔室的位置，便于进行观察。
图1中流体从左侧流入，从右侧流出，其整体流动方向F与隔室开口的方向相同。然而，本发明的微流体通道单元中的流体的整体流动方向并不限于此实施例。例如，图4显示了图1所示的微流体通道单元的变化形式，其中流体从右侧流入，从左侧流出，其整体流动方向F与隔室开口的方向相反。作为优选的特征，在图4中，微流体通道的流体入口处可设有挡板120，从而避免流体直接流入沿流体流动方向的第一个隔室（以箭头示出）。
图5显示图1所示的微流体通道单元的另一变化形式的局部示意图。第一延伸部106的两侧分别设有隔室110a、110b，第二延伸部108的端部设有隔室110c。隔室110a、110b、110c的开口的方向D1、D2、D3分别垂直于该开口处流体的流动方向F1’、F2’、F3’。在其他实施例中，隔室可以设于延伸部的其他位置。在该实施例中，隔室110a具有沿所述第一或第二延伸部的延伸方向的正方形截面，隔室110b的截面为圆形的一部分，隔室110c的截面为椭圆形的一部分。在其他实施例中，隔室可以具有其他形状的截面。具有不同形状和尺寸的隔室能够容纳不同的微物体。第一延伸部106设有两个隔室110a、110b。两个隔室110a、110b分别设于第一延伸部106的两侧。在其他实施方式中，两个隔室110a、110b可以设于第一延伸部106的同一侧。
参考图2，其示例性显示了各个部件之间的具体尺寸关系。
第一侧壁102和第二侧壁104之间的距离L0可以为约150至约250微米，例如约160至约240微米，或约170至约230微米，或约180至约220微米，或约190至约210微米，或约200微米。在该实施例中，第一侧壁102和第二侧壁104之间的距离L0为200微米。
第一延伸部106从第一侧壁102延伸的距离L1或第二延伸部108从第二侧壁104延伸的距离L2与第一侧壁102和第二侧壁104之间的距离L0的比率可以为约0.6至约0.9，例如约0.65至约0.85，或约0.7至约0.8，或约0.75。在该实施例中，第一延伸部106从第一侧壁102延伸的距离L1和第二延伸部108从第二侧壁104延伸的距离L2与第一侧壁102和第二侧壁104之间的距离L0的比率均为0.75。例如，第一延伸部106从第一侧壁102延伸的距离L1或第二延伸部108从第二侧壁104延伸的距离L2可以为约120至约180微米，例如约130至约170微米，或约140至约160微米，或约150微米。在该实施例中，第一延伸部106从第一侧壁104延伸的距离L1和第二延伸部108从第二侧壁104延伸的距离L2均为150微米。
第一延伸部106与相邻的第二延伸部108之间的距离L3与第一侧壁102和第二侧壁104之间的距离L0的比率可以为约0.2至约0.3，例如约0.25。在该实施例中，第一延伸部106与相邻的第二延伸部108之间的距离L3与第一侧壁102和第二侧壁104之间的距离L0的比率为0.25。例如，第一延伸部106与相邻的第二延伸部108之间的距离L3为约40至约60微米，例如约45至55微米，例如约50微米。在该实施例中，第一延伸部106与相邻的第二延伸部108之间的距离为50微米。
隔室110的开口沿经过该隔室110的流体的流动方向延伸的长度形成隔室110的开口宽度w。隔室110的开口宽度w与第一侧壁102和第二侧壁104之间的距离L0的比率可以为约0.1至约0.25，例如约0.125至约0.225，或约0.15至约0.2。在该实施例中，隔室110的开口宽度w与第一侧壁102和第二侧壁104之间的距离L0的比率为0.18。例如，隔室110的开口宽度w可以为约20至约50微米，例如约25至约45微米，或约30至约40微米。在该实施例中，隔室110的开口宽度w为36微米。
隔室110从开口向内延伸深度d。隔室110的深度d与第一侧壁102和第二侧壁104之间的距离L0的比率可以为约0.1至约0.25，例如约0.125至约0.225，或约0.15至约0.2。在该实施例中，隔室110的深度d与第一侧壁102和第二侧壁104之间的距离L0的比率为0.175。例如，隔室110的深度d可以为约20至约50微米，例如约25至约45微米，或约30至约40微米。在该实施例中，隔室110的深度d为35微米。
在一些实施方式中，隔室的尺寸被配置来容纳单个细胞，例如直径约为约20至30微米的单个细胞。
图6示意性展示了根据本发明的另一个实施方式的微流体装置包含的微流体通道单元200。与图1所示的微流体通道单元100类似，微流体通道单元200包括第一侧壁202和第二侧壁204。微流体通道形成在第一侧壁202和第二侧壁204之间。流体沿着箭头F所示的方向从微流体通道单元200的一端流入，然后在第一侧壁202和第二侧壁204之间流动，最后从微流体通道单元200的另一端流出。
微流体通道单元200还包括位于第一侧壁202和第二侧壁204之间的中间侧壁203。中间侧壁203将微流体通道分为两个子通道，即由第一侧壁202与中间侧壁203形成的第一子通道212，以及由第二侧壁204与中间侧壁203形成的第二子通道214。中间侧壁203的邻近流体入口的末端上设有突起205，该突起205引导流体分别流入第一子通道212和第二子通道214。
第一侧壁202上形成有向中间侧壁203延伸的多个第一延伸部206，中间侧壁203上形成有向第一侧壁202延伸的多个第三延伸部207，第一延伸部206和第三延伸部207在第一子通道212中交替地排列。第二侧壁204上形成有向中间侧壁203延伸的多个第二延伸部208，中间侧壁203上形成有向第二侧壁204延伸的多个第四延伸部209，第二延伸部208和第四延伸部209在第二子通道214中交替地排列。第一延伸部206、第二延伸部208、第三延伸部207和第四延伸部209上均形成有被配置来容纳微物体的隔室。隔室的开口方向垂直于该开口处流体的流动方向。
第一子通道212和第二子通道214以与图1的微流体通道单元100实质上相同的方式形成。当流体在第一子通道212和第二子通道214内流动时，其依次交替地流动经过其中的延伸部，从而不断地被改变流动方向，形成特定的流速分布。图7显示了微流体通道单元200的流速分布的软件模拟结果。可以看出，所有隔室内均没有显著的流体流动，形成稳定的隔离环境，便于在隔室内进行各种化学或生物反应，并且使得隔室内的微物体在通过例如DEP力引入后不能逃出隔室。
图8和9显示了使用软件模拟的在图7所示的微流体通道单元200内微球的运动。使用软件COMSOL 5.5，仿真条件设定如下。左侧进孔流速：1 mm/s；方向：左到右；右侧：大气压；仿真液体：水；微球直径：20 μm；触壁时条件（condition upon wall contact）：粘附（stick）。
图8A显示了在第0秒时将微球移入隔室，使得在该初始状态时所有隔室中均含有微球。然后按照上述仿真条件模拟流体流动。图8B和8C分别显示了流体流动50秒和100秒后的情形。从图中可以看出，尽管微球由于流体扩散的影响而在隔室内发生轻微移动，但最多仅移动至隔室的边缘，没有任何微球能够逃出隔室，全部微球都仍然保留在隔室内。
图9A显示了在第0秒时从左侧进口注入微球，微球此时聚集在左侧的入口处，所有隔室中均不含有微球。然后按照上述仿真条件模拟流体流动。图9B显示了流体流动50秒后的情形。从图中可以看出，在不额外施加力的情况下，除了少数微球被粘附在转弯处之外，所有微球均流动至并聚集在右侧的出口处，没有任何微球流入隔室中。共注入8次，各次模拟结果一致。
图10和11显示了本发明的微流体通道单元在实际试验中的效果，该微流体通道单元与图1的微流体通道单元100相似地形成。图10分别显示了含有细胞的流体在微流体通道单元中流动0秒、5秒、10秒和15秒，其中在第0秒时，所有隔室均不含有细胞。从图中可以看出，随着流体的流动，流体中的细胞不会流入任何一个隔室。图11分别显示了含有细胞的流体在微流体通道单元中流动0秒、5秒、10秒和12秒。与图10不同的是，在第0秒时有两个隔室分别含有一个细胞（如箭头所示，通过DEP力移入）。从图中可以看出，隔室中的细胞不会被流体冲走，始终保留在隔室中。图10和11证实了与图8和9一致的结果，即隔室内形成不被流体流动影响的空间，流体中的微物体在没有其他外力的作用下不会流入隔室，而已经处于隔室中的微物体则不会被流体冲出隔室。在0至5 mm/s之间改变流体流速，均获得了类似的结果。
图12示意性展示了根据本发明的另一个实施方式的微流体装置，其包括第一微流体通道单元320、第二微流体通道单元340和第三微流体通道单元360。第一微流体通道单元320、第二微流体通道单元340和第三微流体通道单元360均被形成为具有与图7所示的微流体通道单元200相同的结构。三个微流体通道单元并联设置，具有共同的流体入口。
本领域技术人员可以容易地理解，微流体装置可以包括更多或更少的微流体通道单元。各个微流体通道单元可以并联或串联或以其他方式进行布置。各个微流体通道单元可以具有相同的或不同的微流体通道。每个微流体通道单元可以具有50至100个隔室，重复排列可使微流体装置中隔室的数量达7,500个或更多。
在此仅详细描述了微流体装置中的微流体通道的特征。对于微流体装置中可以存在的其他组件，例如控制系统、光图案生成系统、图像采集系统和光镊装置等，在本发明中没有特别限定，可以参照现有技术进行相应设置。
以上所述皆为本发明实施方式的代表性示例，且仅为说明性目的提供。本发明预期在一个实施方式中使用的一个或多个技术特征，在不违背实施方式的目的的情况下，可以添加至另一个实施方式中，以形成改进或替代的实施方式。同理，在一个实施方式中使用的一个或多个技术特征，在不违背实施方式的目的的情况下可以被省略或替代，以形成替代的或简化的实施方式。此外，在一个实施方式中使用的一个或多个技术特征，在不违背实施方式的目的的情况下，可与另一个实施方式中的一个或多个技术特征组合，以形成改进的或替代的实施方式。本发明意在包括所有以上改进的、替代的、简化的技术方案。
Claims (26)
1.一种微流体装置，包括至少一个微流体通道单元，每个微流体通道单元包括微流体通道，所述微流体通道被配置来容纳流体，并且所述微流体通道包含复数个独立的隔室，所述隔室用于容纳微物体，其特征在于，
每个所述微流体通道单元包括第一侧壁和与所述第一侧壁相对并隔开的第二侧壁，所述微流体通道形成在所述第一侧壁和所述第二侧壁之间，
其中，第一侧壁上形成有向第二侧壁延伸但不抵接第二侧壁的多个第一延伸部，第二侧壁上形成有向第一侧壁延伸但不抵接第一侧壁的多个第二延伸部，所述多个第一延伸部和所述多个第二延伸部在所述微流体通道中交替地排列，
其中，所述隔室形成在至少一个所述第一延伸部或至少一个所述第二延伸部中，
其中，所述隔室具有开口，所述开口被定位成使所述流体不直接流入每个所述隔室。
2.根据权利要求1所述的微流体装置，其特征在于，所述隔室的开口方向垂直于该开口处流体的流动方向。
3.根据权利要求1所述的微流体装置，其特征在于，所述隔室形成在所述第一延伸部和/或所述第二延伸部的侧边。
4.根据权利要求1所述的微流体装置，其特征在于，所述隔室形成在所述第一延伸部和/或所述第二延伸部的同一侧。
5.根据权利要求1所述的微流体装置，其特征在于，所述隔室形成在所述第一延伸部和/或所述第二延伸部的端部。
6.根据权利要求1所述的微流体装置，其特征在于，至少一个所述第一延伸部或至少一个所述第二延伸部设有至少两个所述隔室。
7.根据权利要求1所述的微流体装置，其特征在于，所述多个第一延伸部中的隔室与第一侧壁的距离相等，并且所述多个第二延伸部中的隔室与第二侧壁的距离相等。
8.根据权利要求1所述的微流体装置，其特征在于，所述隔室与第一侧壁的距离等于所述隔室与第二侧壁的距离。
9.根据权利要求1所述的微流体装置，其特征在于，所述隔室的沿所述第一或第二延伸部的延伸方向的截面为长方形、正方形、圆形的一部分、或椭圆形的一部分。
10.根据权利要求1所述的微流体装置，其特征在于，所述第一延伸部和所述第二延伸部相互平行地延伸。
11.根据权利要求1所述的微流体装置，其特征在于，所述第一延伸部从所述第一侧壁垂直地延伸，并且所述第二延伸部从所述第二侧壁垂直地延伸。
12.根据权利要求1所述的微流体装置，其特征在于，所述第一延伸部和所述第二延伸部从第一侧壁或第二侧壁延伸相等的距离。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的微流体装置，其特征在于，第一延伸部从第一侧壁延伸的距离和/或第二延伸部从第二侧壁延伸的距离与第一侧壁和第二侧壁之间的距离的比率为约0.6至约0.9。
14.根据权利要求1至12中任一项所述的微流体装置，其特征在于，第一延伸部与相邻的第二延伸部之间的距离与第一侧壁和第二侧壁之间的距离的比率为约0.2至约0.3。
15.根据权利要求1至12中任一项所述的微流体装置，其特征在于，所述隔室的开口宽度与第一侧壁和第二侧壁之间的距离的比率为约0.1至约0.25。
16.根据权利要求1至12中任一项所述的微流体装置，其特征在于，所述隔室的深度与第一侧壁和第二侧壁之间的距离的比率为约0.1至约0.25。
17.根据权利要求13所述的微流体装置，其特征在于，第一侧壁和第二侧壁之间的距离为约150至约250微米。
18.根据权利要求17所述的微流体装置，其特征在于，第一延伸部从第一侧壁延伸的距离和/或第二延伸部从第二侧壁延伸的距离为约120至约180微米。
19.根据权利要求17所述的微流体装置，其特征在于，第一延伸部与相邻的第二延伸部之间的距离为约40至约60微米。
20.根据权利要求17所述的微流体装置，其特征在于，所述隔室的开口宽度为约20至约50微米。
21.根据权利要求17所述的微流体装置，其特征在于，所述隔室的深度为约20至约50微米。
22.一种微流体装置，包括至少一个微流体通道单元，每个微流体通道单元包括微流体通道，所述微流体通道被配置来容纳流体，所述微流体通道包含复数个独立的隔室，所述隔室用于容纳微物体，其特征在于，
每个所述微流体通道单元包括第一侧壁、与所述第一侧壁相对并隔开的第二侧壁、以及位于第一侧壁和第二侧壁之间并与第一侧壁和第二侧壁隔开的中间侧壁，其中第一侧壁与中间侧壁形成所述微流体通道的第一子通道，第二侧壁与中间侧壁形成所述微流体通道的第二子通道，
其中，第一侧壁上形成有向中间侧壁延伸但不抵接中间侧壁的多个第一延伸部，第二侧壁上形成有向中间侧壁延伸但不抵接中间侧壁的多个第二延伸部，中间侧壁上形成有向第一侧壁延伸但不抵接第一侧壁的多个第三延伸部和向第二侧壁延伸但不抵接第二侧壁的多个第四延伸部，
其中，所述多个第一延伸部和所述多个第三延伸部在第一子通道中交替地排列，所述多个第二延伸部和所述多个第四延伸部在第二子通道中交替地排列，
其中，所述隔室形成在至少一个所述第一延伸部、至少一个所述第二延伸部、至少一个所述第三延伸部和至少一个所述第四延伸部中，
其中，所述隔室具有开口，所述开口被定位成使所述流体不直接流入每个所述隔室。
23.根据权利要求22所述的微流体装置，其特征在于，所述中间侧壁上设有分流器，所述分流器被配置来引导流体分别流入第一子通道和第二子通道。
24.根据权利要求23所述的微流体装置，其特征在于，所述分流器为设于所述中间侧壁的末端的突起。
25.根据权利要求22所述的微流体装置，其特征在于，所述第一子通道和第二子通道具有共同的流体入口和流体出口。
26.根据权利要求22所述的微流体装置，其特征在于，所述微流体装置包括复数个微流体通道单元，所述复数个微流体通道单元具有共同的流体入口和流体出口。
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