CN1761865A - 微芯片和提取样品方法、分离样品方法、分析样品方法及回收样品方法 - Google Patents

微芯片和提取样品方法、分离样品方法、分析样品方法及回收样品方法 Download PDF

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Abstract

将样品－载体复合物(119)引入到样品引入部分(107)并且使其移动直至在堰塞部分(111)处被沉积。在将预定数量的样品－载体复合物(119)沉积在堰塞部分(111)的情况下，加热堰塞部分(111)。通过加热到预定温度，将样品－载体复合物(119)分解成样品(121)和载体(123)。并且在样品引入部分(107)和样品回收部分(109)之间施加电压，使样品(121)移动通过柱状体(115)之间进入到第二通道(106)中，从而进行预定的分离、分析或回收操作。

Description

微芯片和提取样品方法、分离样品方法、分析样品 方法及回收样品方法
技术领域
本发明涉及一种微芯片以及使用所述微芯片提取样品的方法、分离样品的方法、分析样品的方法和回收样品的方法。
背景技术
最近，将其中分离或分析来源于活体的物质的功能包含在一个芯片上的微芯片的研究和开发正在活跃进行着(专利文件1)。在这些微芯片中，通过使用精细处理技术提供精细分离通道，并且可以将非常少量的样品引入到微芯片中进行分离和分析。
在其中利用微芯片进行蛋白组学和基因组学研究的技术领域中，提出了引入电泳技术的方法。将蛋白和多肽通过电泳分离并从凝胶中回收以进行分析。在其中使用微芯片的电泳中，如图13(a)所示，输入通道302和分离通道304在衬底300中形成十字形。如图13(b)所示，将样品从贮液器306输入，通过在图13(b)的横向上施加电场，使输入的样品向右移动。如图13(c)所示，通过在图13(c)纵向上施加电场，使处于输入通道302和分离通道304相互交叉位置中的样品流到分离通道中。因此，可以分离速度彼此不同的组分。
专利文件1：日本专利申请公开(JP-A)2002-131280。
发明内容
但是，从输入通道引入到分离通道的非常少量的样品在分离过程中只能获得非常少量的目标组分。因此，不能获得具有高密度的目标组分，并且有时不能进行高精度分析。另一方面，当加宽输入通道的宽度以增加引入的样品数量时，在分离通道中流动的样品的带宽也变宽，从而降低了分辨率，并且有时不能进行高精度分析。
考虑到上述情况，本发明的目的是提供一种通过简单操作将非常少量的样品有效分离或回收的技术。本发明的另一目的是提供一种有效分析非常少量样品的技术。
根据本发明，提供一种微芯片，所述微芯片包含其中提供有通道的基层材料，所述微芯片从引入到通道中的复合物中提取样品，所述复合物是样品和保有所述样品的载体的复合物，其中所述通道包括：进口，通过所述进口将所述复合物引入；堰塞(damming)部分，所述部分阻挡所述复合物；引入通道，从所述进口到所述堰塞部分提供所述通道，所述复合物流过所述引入通道；和位于堰塞部分下游侧的样品通道，所述样品通道和引入通道通过堰塞部分相通，样品流过所述样品通道，从被阻挡在堰塞部分的复合物中提取样品。
本发明中，样品提取是指将样品从样品和保有样品的载体形成的复合物中取出。堰塞部分具有通过防止从引入通道流入的复合物移动进入样品通道而阻挡复合物的功能。
根据本发明的微芯片，在引入通道中流动的复合物不能通过堰塞部分，并且不能移动到和堰塞部分相通的样品通道中。因此，引入到引入通道中的复合物在堰塞部分沉积并在阻挡位置中浓缩，从而提高了堰塞部分中的样品浓度。这是当样品保留在复合物中的同时，样品在堰塞部分沉积。
在将样品分离、回收和分析的情况下，必须将样品预先浓缩。但是，按照常规方法在浓缩上有限制。在分离样品以获得样品带时，存在提高分离效率的余地。另一方面，本发明中，可以将样品在堰塞部分浓缩的同时，为载体所保有，从而在堰塞部分浓缩复合物。因此，可以在充分浓缩后，将样品从复合物中提取出来。于是，可以使样品从堰塞部分移动到样品通道，同时浓缩。因此，可以在样品通道中以高浓度形式将样品分离、分析和回收，并且可以有效进行这些操作。
可以使用物理方法或者远程操作方法作为在堰塞部分阻挡复合物的方法。例如，当用物理方法阻挡复合物时，可以这样形成堰塞部分，使其具有沟通通道，通过所述沟通通道，引入通道和样品通道相通。通过形成其中样品可以通过沟通通道而复合物不能通过沟通通道的构造，可以有效地阻挡复合物。
当样品可以快速提取时，可以通过刺激使复合物的结构完全崩溃或分解，或者可以使部分结构崩溃或分解。
本发明的微芯片可以包含刺激施加单元，所述单元向复合物施加刺激以提取样品，所述复合物是被堰塞部分阻挡着的。
同样，本发明中，可以在将复合物阻挡在通道中的预定位置之后施加刺激。
根据本发明，提供一种提取样品的方法，其中使用包含其中提供有通道的基层材料的微芯片，将样品和保有所述样品的载体的复合物引入到通道中，并且通过向复合物施加刺激，从所述复合物中提取出样品。
本发明中，刺激是指可以从复合物中提取出样品的程度大小的刺激。当将预定的刺激施加在沉积在堰塞部分的复合物上时，从复合物中提取出样品。堰塞部分沟通引入通道和样品通道，并且复合物不能通过堰塞部分，而样品可以通过堰塞部分，因为样品比复合物小。因此，本发明中，提供刺激施加单元，并且可以向沉积在堰塞部分的复合物施加刺激以提取样品，因而可以在更优选的时间(timing)安全地进行样品提取。
本发明的微芯片中，通道可以包括分离样品中组分的分离部分。
而且，根据本发明，提供一种分离样品的方法，其中，在采用上述提取样品方法从复合物中提取样品之后，在通道的下游侧分离提取出的样品中的组分。
因此，在样品含有多种组分的情况下，还可以有效地进行组分分离。因为当将样品保留在复合物中的同时，可以将其在堰塞部分浓缩，可以将样品以浓缩带形式引入到样品通道，从而可以高效地进行分离。样品可以含有一种组分，或者样品可以含有不少于两种的组分。
在本发明的微芯片中，通道可以包括分析样品的分析部分。
而且，根据本发明，提供一种分析样品的方法，其中在采用上述提取样品方法从复合物中提取样品之后，在通道的下游侧分析提取出的样品。
根据本发明，因为可以将样品从堰塞部分移动到样品通道同时浓缩，样品具有不低于可以进行恒定基准(constant reference)的浓度。因此可以提高分析精度和灵敏度。
在本发明的微芯片中，通道可以包括回收样品的回收部分。
而且，根据本发明，提供一种回收样品的方法，其中在采用上述提取样品方法从复合物中提取样品之后，在通道的下游侧回收提取出的样品。
根据本发明，因为可以将样品从堰塞部分移动到样品通道同时浓缩，可以以高密度方式有效地回收样品。
在本发明的微芯片中，堰塞部分具有多个突起。
在引入到引入通道中的复合物中，首先到达堰塞部分的复合物不能通过突起之间的缝隙而被堰塞部分所阻挡。然后，随后到达堰塞部分的复合物在堰塞部分沉积。因此，通过在堰塞部分提供多个突起，可以将复合物以物理方式安全地截留在堰塞部分。而且，可以根据复合物的形状和大小以及样品的形状和大小，通过将突起的形状和之间的间距调节到预定的尺度，选择最适宜的构造。
在本发明的微芯片中，刺激施加单元可以是加热元件。
而且，本发明中，可以通过加热复合物而向复合物施加刺激。
因而，可以优选使用其结构在预定样品提取温度下改变的载体来提取样品。而且，可以优选将样品进行分离或分析。
在本发明的微芯片中，刺激施加单元可以是光辐照元件。
用光辐照元件可以将刺激更加快速地施加到复合物上。因此，通过使用在光照条件下分解和分裂的复合物，可以快速开始样品提取和样品向样品通道的移动。
本发明中，可以通过改变通道中的pH向复合物施加刺激。
因此，可以通过将用于改变pH的物质，例如盐等，引入到引入通道中，以容易地改变复合物的结构来提取样品。而且，可以优选将样品进行分离或分析。
此外，本发明中，可以通过稀释载体的浓度向复合物施加刺激。
因此，例如，可以通过简单的方法提取样品。还可以优选将样品进行分离或分析。
本发明中，可以通过远程操作将复合物保留在预定位置来阻挡复合物。
本发明中，“通过远程操作将复合物保留”是指不是通过物理干扰元件将复合物阻挡在堰塞部分，而是从通道外部对复合物进行预定的操作，使复合物选择性地存在于堰塞部分中。在通过远程操作保留复合物的情况下，没有必要在通道中提供物理干扰元件。因此，在施加刺激后，通过将样品以外的组分，例如构成载体的分子抑制在堰塞部分，而在堰塞部分产生堵塞以干扰样品的通过。
例如，在本发明的样品分离方法中，远程操作可以是激光阱(以下也称作“光学钳子(optical tweezers)”)。因此，用光照射堰塞部分，通过使用光学钳子功能而安全地保留复合物。在通过激光阱将复合物保留在堰塞部分的情况下，位于保留的复合物上游侧的复合物受到保留的复合物的干扰并且无法通过堰塞部分，而将复合物沉积在堰塞部分。因此，可以将复合物安全地沉积在堰塞部分而不用提供物理障碍部分。
此外，在制造微芯片之后，可以很容易地在通道中的任意位置形成堰塞部分。因此，扩大了微芯片设计的自由度，从而可以获得具有更适合其用途的构造的微芯片。可以安全快速地从载体中提取样品，从载体中提取样品是通过施加刺激而实现的，并且可以开始样品的移动。
如上所述，本发明可以实现这样一种其中通过简单操作可以有效地分离或回收非常少量的样品的技术。而且，本发明可以实现有效分析非常少量样品的技术。
附图说明
本发明的上述目的、其他目的、优点和特征将在如下的实施方案和附图中变得更加清晰。
图1是显示其中将通用分离装置应用于本发明一个实施方案的构造的视图；
图2是显示根据本发明一个实施方案的微芯片构造的视图；
图3是显示图2的微芯片的一个截面的视图；
图4是用于解释使用图2微芯片的方法的视图；
图5是显示根据本发明一个实施方案的微芯片构造的视图；
图6是显示根据本发明一个实施方案的微芯片构造的视图；
图7是显示根据本发明一个实施方案的微芯片构造的视图；
图8是显示图2微芯片中样品引入部分的外周的放大视图；
图9是沿着图8的B-B’线的截面图；
图10是显示根据本发明一个实施方案制造微芯片的方法的过程截面图；
图11是显示根据本发明一个实施方案制造微芯片的方法的过程截面图；
图12是显示根据本发明一个实施方案制造微芯片的方法的过程截面图；
图13是显示常规分离装置的构造的顶视图；
图14是用于解释在图5微芯片堰塞部分的阻挡方法的视图；
图15是显示根据本发明一个实施方案的微芯片堰塞部分构造的顶视图；
图16是显示在图1的微芯片中提供分离单元和分析单元时通道构造的视图；
图17是用于解释制造图15微芯片中堰塞部分的一种方法的视图；
图18是用于解释制造图15微芯片中堰塞部分的一种方法的视图；和
图19是显示根据实施例的微芯片中第一通道的荧光显微镜图像的顶视图。
具体实施方式
下面将参照附图描述本发明的实施方案。
(第一实施方案)
本实施方案涉及一种微芯片，所述微芯片中在提供于通道中的堰塞部分中提供物理堰塞元件。图1显示这样一种构造的视图，所述构造中将本实施方案的微芯片应用于分离装置。构成分离装置100的微芯片101包括样品引入部分107，第一通道105，第二通道106和样品回收部分109。在衬底103上形成样品引入部分107。在第一通道105中提供堰塞部分111，并且堰塞部分阻挡了处于复合物状态的样品，其中载体保有样品。在第二通道106的预定部分提供分离区域(未显示)。
在由载体保有样品，即样品处于复合物状态的同时，将其引入到样品引入部分，并在第一通道105中移动。因为样品被载体保有时不能通过堰塞部分111，所以样品在堰塞部分111中沉积。当响应稍后提及的在预定时间施加的外部刺激而从载体中释放样品时，样品通过堰塞部分111，并且通过提供在堰塞部分111下游侧的第二通道106向下游侧移动，即向样品回收部分109侧移动。在第二通道106中对通过堰塞部分111的样品进行分离和分级，或者从样品回收部分109回收样品。
分离装置100和微芯片101不限于图1中的构造，而是可以采用任何构造。在微芯片101中，分别在样品引入部分107和样品回收部分109中提供电极120a和电极120b。将电极120a和电极120b连接到微芯片101外面的电源122上。分离装置100还包括电源控制单元124。电源控制单元124控制施加到电极120a和电极120b上的电压施加模式，例如方向、电位和时间。
此处，可以使用硅衬底，玻璃衬底如石英，或者由塑料材料制成的衬底，作为衬底103。可以通过在衬底103中开槽来提供第一通道105或第二通道106。另外，还可以这样形成第一通道105或第二通道106，例如对疏水衬底表面进行亲水处理，或者对亲水衬底103表面中的第一通道105或第二通道106的壁部分进行疏水处理。在使用塑料材料作为衬底103的情况下，可以用熟知的适合于这种衬底103材料的方法来形成第一通道105或第二通道106，所述的方法例如蚀刻，用金属模压模如压花模塑，注射成型，以及光固化成型。
第一通道105和第二通道106的宽度是根据分离目的而适当设置的。例如，在细胞的液体部分组分(细胞质)中提取大分子组分(DNA、RNA、蛋白、糖链)时，将宽度设置在5μm到1000μm的范围内。
通过在微芯片101的第二通道106中提供分析区，不仅可以进行样品的分离，而且可以进行样品的分析。即，还可以将微芯片101用作样品分析装置。当从样品回收部分109回收样品时，还可以将其用作样品回收装置。
下面将描述微芯片101的详细构造。在如下实施方案中，可以将样品引入部分107或样品回收部分109用作缓冲溶液等的贮液器。
图2是显示根据本实施方案的微芯片构造的视图，图3(a)是沿着图2微芯片的A-A’线的截面图，而图3B是沿着图2微芯片的B-B’线的截面图。
微芯片101中，在提供于第一通道105中的堰塞部分111中提供含有多个柱状体115的障碍部分113。如图3(b)所示，用加热器117从堰塞部分111的底表面加热所述部分。在图2中，尽管柱状体115的一条线在垂直于第一通道105延伸方向的方向上延伸，但是可以在障碍部分113中提供多个柱状体115线。
将样品从样品引入部分107引入到第一通道105中。此时，当样品是被载体所保有时，所述载体具有不能通过柱状体115之间缝隙的大小，样品和载体被堰塞部分111所阻挡，直至所需的时间。当通过加热器117将温度升高到预定温度时，所述的预定温度触发样品通过堰塞部分111，并将样品引入第二通道106，通过第二通道106向下游流动，即向样品回收部分109流动。然后，将通过采用如下方法来详细描述所述过程：将样品提取到第二通道106中，而带电荷的样品是由被加热分解的载体所保有的。
图4是用于解释使用微芯片101的方法的视图。参照图4，样品提取是按照如下步骤进行的：
(i)通过电流传导产生的样品-载体复合物119的移动，
(ii)样品-载体复合物119在堰塞部分111的沉积，
(iii)样品-载体复合物119的移动的停止，
(iv)通过加热产生的样品121的释放，
(v)加热的停止，和
(vi)样品121至第二通道106中的移动。
在步骤(i)至(vi)之后，可以将样品121引入到样品引入部分107中，重复从步骤(i)开始的步骤。
(i)通过电流传导产生的样品-载体复合物119的移动
首先将样品-载体复合物119引入到样品引入部分107(图4(a))。如图1所示，在样品引入部分107和样品回收部分109之间向样品-载体复合物119施加电压，使样品-载体复合物119在第一通道105中从样品引入部分107流向样品回收部分109。
(ii)样品-载体复合物119在堰塞部分111的沉积
当样品-载体复合物119到达堰塞部分111时，由于不能通过柱状体115之间的缝隙，复合物119无法通过堰塞部分111而被阻挡于在柱状体115附近。随后到达堰塞部分111的样品-载体复合物119预先在已被阻挡的样品-载体复合物119附近被阻挡，因为到达堰塞部分111的样品-载体复合物119已经被阻挡于柱状体115附近。在第一通道105中移动的样品-载体复合物119被堰塞部分111所阻挡而沉积(图4(b))。
(iii)样品-载体复合物119的移动的停止
在将预定数量的引入到样品引入部分107中的样品-载体复合物119在堰塞部分111沉积的情形下，停止施加电压。
(iv)通过加热产生的样品121的释放
当停止施加电压时，打开提供于堰塞部分111底部的加热器(图2中未显示)进行加热。当将样品-载体复合物119加热到发生结构改变的温度时，样品-载体复合物119被分解成样品121和载体123(图4(c))。此时，保有样品121的载体123可以形成为多分子的簇或者交联的大分子(giganticmolecule)。
(v)加热的停止
当将样品-载体复合物119分解成样品121和载体123时，停止加热器的加热。
(vi)样品121至第二通道106中的移动
再次在样品引入部分107和样品回收部分109之间施加电压，使释放出的样品121从堰塞部分111流向样品回收部分109。因为释放出的样品121具有能够通过柱状体115之间的缝隙的大小，所以所述样品穿过堰塞部分111并移动通过第二通道106(图4(d))。当在堰塞部分111的下游侧提供分离区或分析区(图4中未显示)时，可以对相对较大量的样品121进行分离或分析。当然，无疑可以从样品回收部分109回收样品121。
因此，在微芯片101中，样品-载体复合物119移动通过第一通道105，并且从样品-载体复合物119中释放出的样品121移动通过第二通道106。由于样品-载体复合物119不能通过堰塞部分111，所述复合物无法移动到第二通道106中。
因此，直到沉积预定数量的样品-载体复合物119，样品121无法移动到第二通道106中，并且在堰塞部分111以样品-载体复合物119形式沉积。通过用加热器117控制温度，可以很容易地进行从样品-载体复合物119中释放样品121的过程。因此，当在第二通道106中进行分离操作时，在浓缩更大数量的样品的同时，可以开始进行分离，即样品121的移动，这使得分离以更高的精度进行。而且，当进行分析操作时，可以提高测量精度和灵敏度。
图16是显示在微芯片101中提供样品分离部分149或样品分析部分151时通道构造的视图。参照图16(a)，在堰塞部分111的下游侧提供样品分离部分149。在样品分离部分149中形成直径小于柱状体115直径的柱状体。因此，当样品-载体复合物119升温到预定温度时，将沉积在堰塞部分111的样品-载体复合物119中的样品121从样品-载体复合物119中分离出来，所述样品通过堰塞部分111，并且通过样品分离部分149而分离。
此时，样品121在堰塞部分111中被浓缩，因而在分离开始时可以提高样品浓度。由于将预定数量的样品-载体复合物119储存在堰塞部分111，可以进行样品分离，同时确保足够量的样品。因此，在微芯片101中，可以在将相对大量的样品在堰塞部分111中浓缩之后再分离样品121中的组分。此时，还可以提高由样品分离部分149所分离的每个部分的浓度。因此，还可以对少量样品安全和有效地进行分离。
图16(b)显示了在第二通道106中形成样品分析部分151的一个实例。将样品-载体复合物119中的样品在堰塞部分111中沉积和浓缩，因此还可以有效地进行分析。对样品分析部分151中的分析类型没有特别限制。例如，用预定波长的光从微芯片101的上方照射样品分析部分151，并且从微芯片101底表面进行检测，以这种方式可以检测或测定具有特定吸收波长的物质。
对样品-载体复合物119没有特别限制，只要能够安全保有样品121，将其携带至堰塞部分111即可。例如，可以使用其中保有样品121的脂质体，树枝状大分子，微粒等。可以从用于DDS(药物输送系统)的材料中选择载体。对样品-载体复合物119的大小没有特别限制，只要其不能通过柱状体115之间的缝隙即可。
此外，对柱状体115之间的缝隙没有特别限制，只要能让样品121通过而不让样品-载体复合物119通过即可。尽管微芯片101具有在障碍部分113中提供柱状体115的构造，但构成障碍部分113的障碍元件不限于柱状体115。例如，可以提供形成为裂缝形状的障碍元件。可以用只能渗透直径不大于预定大小的粒子的多孔材料形成障碍元件。
接着，将描述制备图2中所示微芯片101和样品-载体复合物119的方法。在这种情况下，示例的是：样品121是DNA，载体123是嵌段共聚物，而样品-载体复合物119是由所述嵌段共聚物和样品形成的胶束，即胶束中包含DNA。
首先，微芯片101的制备进行如下：可以采用和图1所示相同的方式在衬底103上形成第一通道105，第二通道106，样品引入部分107，样品回收部分109。
例如，可以通过将衬底103蚀刻为预定的图案形状，而在衬底103上形成柱状体115。对其形成方法没有特别限制。图10、11和12是显示该方法实例的过程截面图。在每个附图中，中间是顶视图，左右两边是截面图。所述方法中，第一通道105堰塞部分111中提供的柱状体115是采用以杯芳烃作为精细处理抗蚀剂的电子束光刻技术形成的。杯芳烃分子结构的一个实例显示如下。使用杯芳烃作为电子束曝光抗蚀剂，并且可以优选将杯芳烃用作纳米处理抗蚀剂。
在这种情况下，使用具有(100)平面方向的硅衬底作为衬底103。如图10(a)所示，在衬底103上顺序形成氧化硅薄膜185和杯芳烃电子束负型抗蚀层183。将氧化硅薄膜185和杯芳烃电子束负型抗蚀层183的最终厚度(file thickness)分别设置为40nm和55nm。然后，用电子束(EB)将变成柱状体115的区域曝光。用二甲苯进行显影，用异丙醇进行漂清。如图10(b)所示，通过所述方法使杯芳烃电子束负型抗蚀层183形成图案。
然后，将正型光致抗蚀剂137涂布在表面上(图10(c))。将薄膜厚度设置为1.8μm。然后进行掩模曝光，使变成第一通道105和第二通道106的区域暴露出来，并且进行显影(图11(a))。
然后，使用CF4和CHF3混合气体进行氧化硅薄膜185的RIE蚀刻。将蚀刻后(post-etching)的薄膜厚度设置为40nm(图11(b))。在用丙酮、醇和水的混合溶液进行有机清洗而除去抗蚀剂后，进行氧化等离子体处理(图11(c))。然后，用HBr气体进行衬底103的ECR蚀刻。将硅衬底103的蚀刻后步骤，即柱状体115的高度设置为400nm(图12(a))。通过用BHF缓冲氢氟酸进行湿法蚀刻，除去氧化硅薄膜185(图12(b))。从而在衬底103上形成第一通道105、柱状体115和第二通道106。
此时，优选在(图12(b))的处理之后对衬底103表面进行亲水处理。通过对衬底103表面进行亲水处理，将样品-载体复合物119的分散体溶液平稳地引入到第一通道105、第二通道106和堰塞部分111中柱状体115之间的缝隙中。特别是在这样的堰塞部分111中，其中通过柱状体115精密地形成第一通道105，通过对第一通道105表面进行亲水处理，毛细现象优选地促进了移动相的引入。而且，优选抑制如下现象：将样品-载体复合物119非特异性地吸附到第一通道105表面上以改变其结构，并且暴露疏水部分以释放样品121。
因此，在图12(b)的处理之后，将衬底103放入炉中以形成硅热氧化物薄膜187(图12(c))。在这种情况下，选择热处理条件，使氧化物薄膜厚度变为30nm。通过形成硅热氧化物薄膜187，可以消除将液体引入到分离装置中的困难。然后，用覆盖物145进行静电粘合，并且进行密封，从而完成微芯片101(图12(d))。
在使用硅作为衬底103的情况下，还可以用代替杯芳烃电子束负型抗蚀层183的Sumiresist NEB(Sumitomo Chemical Co.，Ltd的产品)等形成图案。可以根据样品-载体复合物119的大小，通过适当地选择抗蚀剂的种类来设计堰塞部分111。
在使用塑料材料作为衬底103的情况下，可以用熟知的适合于这种衬底103材料的方法来形成柱状体115，所述的方法例如蚀刻，用金属模压模如压花模塑，注射成型，以及光固化成型。
在衬底103是由塑料材料制成的情况下，通过机械加工或蚀刻形成母体(master)，通过逆向传递的电铸从母体制造金属模，并且可以采用注射成型或注射压力成型方法，用金属模形成其中形成有柱状体115的衬底103。还可以通过冲模冲压形成柱状体115。而且，可以用光固化树脂，通过快速原型法形成其中形成有柱状体115的衬底103。
下面描述在样品引入部分107和样品回收部分109中形成电极的方法。在这种情况下，将参照图8和9将样品引入部分107作为一个实例来描述。图8是显示图2微芯片101中样品引入部分107的外周的放大视图；图9是沿着图8的B-B’线的截面图。覆盖物145被安置在衬底103上，衬底103中提供有第一通道105和样品引入部分107。在覆盖物145中制造开口139，使缓冲溶液等可以注入。在覆盖物145上提供导电通路141，使其和外部电源相连。
此外，如图9中所示，沿着样品引入部分107的壁表面和导电通路141提供电极板143。将电极板143和导电通路141相互卷曲并导电性相连。样品回收部分109具有如上所述相同的结构。在分别在样品引入部分107和样品回收部分109中形成的电极板143中，当通过确保衬底103下表面中的导电性将下表面和外部电源(图中未显示)相连时，可以施加电压。
回到图3，在将衬底用上述方式处理之后，如图3(b)所示，在衬底103底部形成加热器117。加热器117控制堰塞部分111的温度。
在使用塑料作为衬底103材料的情况下，还优选对表面进行亲水处理。
至于使表面具有亲水性的表面处理，例如可以将含有亲水性基团的偶合剂涂布在第一通道105或第二通道106的侧壁上。例如，可以列举含有氨基的硅烷偶合剂作为含有亲水性基团的偶合剂。具体实例包括N-β(氨基乙基)γ-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷，N-β(氨基乙基)γ-氨基丙基甲基三甲氧基硅烷，N-β(氨基乙基)γ-氨基丙基甲基三乙氧基硅烷，γ-氨基丙基三甲氧基硅烷，γ-氨基丙基三乙氧基硅烷和N-苯基-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷。可以通过旋涂法，喷淋法，浸渍法，气相生长法等来施用这些偶合剂。
下面将描述样品-载体复合物119。使用核酸作为样品121。例如，选择DNA作为核酸。由于DNA是聚阴离子，当使用包含聚阳离子的分子作为载体123时，可以形成胶束同时包含DNA。可以使用这种胶束作为样品-载体复合物119。
可以使用聚阳离子和刺激敏感聚合物的嵌段共聚物作为包含聚阳离子的分子。在本实施方案中，因为通过用加热器117加热而使样品-载体复合物119分解，所以使用温度响应聚合物作为刺激敏感聚合物。
例如，可以使用含有氨基的聚合物作为聚阳离子。具体而言，可以使用聚-L-赖氨酸(polyLys)。可以使用具有LCST(下部临界会溶温度)的聚合物作为温度响应聚合物。具有LCST的聚合物包括含有烷基取代基的聚丙烯酰胺衍生物，例如聚N-异丙基丙烯酰胺(PIPAAm)。可以根据样品121的耐热性等选择具有特定LCST的结构。
例如，可以根据JP-A H9-169850或者A.Harada和K.Kataoka，Macromolecules，28，5294-5299页(1995)中所述的方法制备这些嵌段共聚物。
将获得的聚阳离子-温度响应聚合物嵌段共聚物，例如polyLys-PIPAAm嵌段共聚物溶解在预定的溶剂中，使其浓度不低于CMC(临界胶束浓度)。将样品121的溶液与其混合，形成胶束。例如，可以采用渗析方法和使用超声波的方法作为形成胶束的方法。
用上述方式获得的胶束包含DNA，即样品121。在胶束中，温度响应聚合物是朝着水相侧定向的。将这种胶束用作样品-载体复合物119，并如上所述地使其驻留在堰塞部分111。当在预定时间加热堰塞部分111时，嵌段共聚物的温度响应区在温度响应聚合物的LCST下快速收缩，并且至少部分胶束破裂。因此，通过施加电场使样品回收部分109成为阳极，可以将DNA选择性地移动到提供在堰塞部分111下游的第二通道106。
在升高温度中将构成载体123的共聚物聚集时，可以进一步抑制载体123通过堰塞部分111，从而可以只让样品121选择性地移动到第二通道106。在这种情况下，在样品121的分离或分析结束后，将温度降低到不高于LCST的温度，可以使其再次溶解在水中。此时，由于在堰塞部分111不存在DNA，溶解的共聚物通过柱状体115之间的缝隙而不形成胶束。因此，可以从样品回收部分109回收载体123以再次使用。
除了聚阳离子和温度响应聚合物外，为了更稳定地形成包含DNA的胶束，可以使用亲水性聚合物-温度响应聚合物-聚阳离子嵌段共聚物，其中使用亲水性聚合物作为载体123。当使用含有亲水性聚合物的分子作为载体123时，可以优选将聚阳离子和聚阴离子DNA的区域安排在内部相中，并且可以将亲水聚合物安排在水相中。
例如，可以将聚乙烯衍生物，例如聚乙二醇(PEG)，聚环氧乙烷(PEO)和聚乙烯醇(PVA)；以及多糖，例如支链淀粉和葡聚糖，用作亲水性聚合物。具体地，可以列举PEG-PIPAAm-polyLys嵌段共聚物作为亲水性聚合物-温度响应聚合物-聚阳离子嵌段的一个实例。
上述描述中，举例说明了样品121具有阴离子性质的情况。另一方面，在样品121是聚阳离子的情况下，类似地，通过在载体123中提供阴离子区，例如多聚羧酸和多聚磷酸，可以获得胶束。在样品121具有疏水性的情况下，可以在载体123中形成疏水区，例如聚苯乙烯。
根据本实施方案的微芯片可用于多种组分的分离和分析，所述的组分包括源自组织的组分，例如通过破碎细胞获得的液体部分中的高分子量组分(DNA，RNA，蛋白，糖链等)和低分子量组分(甾族化合物，葡萄糖，多肽等)。
本实施方案不限于这些方法，可以使用包含具有不同迁移距离的组分的任何样品作为通过利用外力分离的分离目标。例如，可以将施加电场使样品通过电泳或电渗流移动的方法，以及用泵施加压力使样品移动的方法，用作外力。
(第二实施方案)
本实施方案是这样一种方式，其中使用含有二硫键的胶束，并且用引入到第一通道105中的还原剂触发第一实施方案中所述的微芯片101(图2)中样品-载体复合物119的崩溃。根据所述实施方案的微芯片的构造基本上类似于微芯片101。但是，没有必要加热堰塞部分111，因而不用特别提供加热器117。
例如当样品121是例如DNA的聚阴离子时，可以制备聚硫醇-聚阳离子-亲水性聚合物嵌段共聚物，并用于形成包含样品121的胶束。由于载体123具有聚阳离子区，载体123和聚阴离子样品可以形成聚-离子-复合物胶束。在这种情况下，聚硫醇是指具有其侧链上含有-SH基的单体单元的聚合物。
使用引入PEG-polyLys-硫醇基的polyLys嵌段共聚物作为这种嵌段共聚物，在还原剂存在的情况下将聚阴离子样品121与其混合，然后通过透析除去还原剂，形成胶束。例如，可以根据JP-A 2001-146556中所述的方法制备引入PEG-polyLys-硫醇基的polyLys。
在使胶束驻留在堰塞部分111之后，当将还原剂例如DDT(二硫苏糖醇)从样品引入部分107引入时，胶束由于构成胶束的载体123之间形成的二硫键被断开而崩溃，释放出样品121。因此，样品121可以在预定的时间被释放以通过堰塞部分111，而不用加热堰塞部分111。
(第三实施方案)
本实施方案在微芯片堰塞部分111的构造上与第一实施方案不同。
图15是显示根据本实施方案的微芯片堰塞部分111的顶视图。参照图15，将多个疏水区191以基本上均匀的间隔安置在堰塞部分111中。将由石英等制成的衬底(未显示)表面暴露并在疏水区191以外的区域中形成亲水区192。通过形成疏水/亲水图案适当地控制堰塞部分111的疏水性。样品-载体复合物119的分散介质选择性地存在于亲水区192上部，而疏水区191上部变空。
结果，类似于第一实施方案中的柱状体115，疏水区191可以阻挡从第一通道105到达堰塞部分111的样品-载体复合物119。样品-载体复合物119不能通过堰塞部分111，而被沉积于堰塞部分111中。当通过施加预定的刺激例如加热，将样品-载体复合物119分解时，由于样品121具有小于样品-载体复合物119的分子大小，所以样品可以通过堰塞部分111的亲水区192。
制造图15的堰塞部分111的方法是通过例如在亲水衬底上形成疏水区而进行的。图17是用于解释制造图15堰塞部分的方法的视图。首先，如图17(a)所示，在衬底701上形成电子束曝光抗蚀层702。然后，通过电子束将电子束曝光抗蚀层702曝光形成具有预定形状的图案(图17(b))，形成未曝光区702a和曝光区702b。当将曝光区702b溶解并除去时，如图17(c)所示地形成具有预定形状的图案的开口。然后，如图17(d)所示，进行氧等离子体灰化。形成亚微米级图案时需要氧等离子体灰化。当进行氧等离子体灰化时，将偶合剂所附着的位置(ground)活化，获得适合形成精密图案的表面。相反，当形成不低于微米级的大图案时，其要求不高。
图18(a)的状态是灰化后获得的。在该图中，将抗蚀剂残留物和污染物沉积，形成亲水区192。然后(In the state of things)，形成疏水区191(图18(b))。例如，可以使用气相生长方法作为沉积构成疏水区191的薄膜的方法。在这种情况下，将衬底和包含含有疏水基的偶合剂的溶液安置在密封室中并放置预定时间，以形成薄膜。根据这种方法，由于溶剂等不附着在衬底表面上，可以获得具有所需精细图案的处理薄膜。
另一薄膜沉积方法可以是旋涂法。在旋涂法中，涂布含有疏水基的偶合剂的溶液来进行表面处理，并且形成疏水区191。可以使用3-硫羟丙基三乙氧基硅烷作为含有疏水基的偶合剂。还可以使用浸渍方法等作为薄膜沉积方法。疏水区191不是沉积在亲水区192的上部，而是只沉积在衬底701的暴露部分上，获得如图15所示的表面结构，其中形成许多疏水区191，这些疏水区彼此分开。衬底的疏水处理是通过使化合物附着在衬底表面上或者通过将化合物结合到衬底表面上而实现的，所述化合物在其分子内包含如下两种单元，吸附或化学结合到衬底材料上的单元和具有疏水修饰基的单元。例如，可以使用硅烷偶合剂作为这种化合物。
同样，可以采用印刷技术，例如压印和喷墨印刷，进行疏水处理。在压印方法中使用PDMS树脂。在PDMS树脂中，树脂化是通过聚合硅油而进行的，并且即使在树脂化之后，分子之间的缝隙也是被硅油所填充的。因此，当使PDMS树脂和亲水表面例如玻璃表面接触时，接触部分变成强疏水性而排斥水。通过利用这种现象，在PDMS块中相应于通道部分处形成凹面，并且将这种PDMS块作为印花和亲水衬底接触，从而可以通过上述疏水处理很容易地制造出通道。
在喷墨印刷方法中，使用低粘型硅油作为喷墨印刷的油墨。通过印刷图案使硅油附着到通道壁部分上同样获得相同的效果。
(第四实施方案)
本实施方案是具有如下构造的微芯片，所述构造在堰塞部分111中阻挡样品的方法上与第一实施方案不同。图5是显示根据所述实施方案的微芯片构造的视图。图5(a)是微芯片125的顶视图，图5(b)是沿着图5(a)中微芯片125的C-C’线所取的截面图。
如图5(a)和5(b)所示，在微芯片125中，在堰塞部分111中不提供物理干扰元件。如图5(b)所示，在堰塞部分111的上方提供用激光束照射堰塞部分111的光源127。通过激光阱，可以将样品-载体复合物119沉积在堰塞部分111。
激光阱是这样一种装置，其中利用用两束激光束照射物质产生的光辐射压力将细胞和粒子俘获，如同用钳子抓住所述物质一样。当通过聚焦激光束，用激光束照射细胞和粒子时，激光由于介质差异而被折射，并且光的动量被改变。此时，在粒子中产生和所述动量反方向的力，这使得粒子在聚焦点被俘获。在激光俘获中，可以不用接触地进行具有不小于纳米数量级大小的粒子的俘获。因此，当将其用于本实施方案的微芯片时，可以通过远程操作将样品-载体复合物119保留在堰塞部分111中，而不用在堰塞部分111中提供物理障碍部分113。
下面将参照图14描述这种情形。图14是用于解释在图5的微芯片堰塞部分111中阻挡样品的方法的视图。图14(a)是沿着图5微芯片的C-C’线所取的截面图，而图14(b)是沿着图5和图14(a)的D-D’线所取的截面图。如图14(a)和14(b)所示，在堰塞部分111中，用光学钳子147将位于下游侧的样品-载体复合物119截留在堰塞部分111中，而位于上游侧的样品-载体复合物119则被为光学钳子147所俘获的样品-载体复合物119阻挡。
光学钳子14通过用具有大数值孔径的透镜聚焦的激光束以非接触和非侵略的方式抓住水中的微小物质。因此，优选在透明粒子中形成样品-载体119，所述透明粒子不仅具有大于水的波长的大直径，而且还有大于水的折射系数的大折射系数。
回到图5，例如，可以使用波长为1064nm和强度为350mW的Nd-YAG激光器作为光源127。用透镜等将光线聚焦在堰塞部分111的表面上，可以将表面上的照射光强度设置在约50mW到约200mW的范围内。
例如，在用光学钳子147使样品-载体复合物119驻留在堰塞部分111的情况下，可以将图5的微芯片安置显微镜的平台上，将来自光源127的光线聚焦在堰塞部分111的下游侧进行照射。然后，通过移动电扫描器镜子，将粒子抓住并平行地相对移动。从而，通过光学钳子147将许多样品-载体复合物119保留在堰塞部分111的下游侧，这使得位于上游侧的样品-载体复合物119不能通过被俘获的样品-载体复合物119之间的缝隙。
在微芯片125中，在堰塞部分111没有提供障碍部分113，并且样品-载体复合物119是用光俘获的，因而容易制造衬底103。而且，由于不存在物理屏障，样品121或者载体123在障碍部分113也不会产生阻塞。因此，可以通过在样品引入部分107和样品回收部分109之间施加电压，将通过加热从样品-载体复合物119中提取出的样品121安全地在第二通道106中移动。
例如，可以将造成样品-载体复合物119在堰塞部分111中分解的触发器设置在和第一实施方案相同的温度。在这种情况下，可以通过用加热器117加热堰塞部分111来使样品-载体复合物119分解。
同样，可以用如下方式分解样品-载体复合物119：通过改变来自光源127的照射光，将比阻挡时使用的光线更强的光脉冲刺激施加到堰塞部分上。例如，可以用比阻挡时使用的光线更强的IR激光束照射，使堰塞部分111中的样品-载体复合物119分解。在这种情况下，没有必要提供加热器117，并且光源既可以用于阻挡样品-载体复合物119，又可以用于提取样品121，因而可以简化装置构造。
可以使用和第一实施方案相同的样品-载体复合物119。
在微芯片125中，由于样品-载体复合物119是用光俘获的，而不用在堰塞部分111中提供障碍部分113，因而衬底103容易制造。而且，由于不存在物理屏障，所以样品121或者载体123在障碍部分113也不会产生阻塞。因此，可以通过在样品引入部分107和样品回收部分109之间施加电压，将通过加热从样品-载体复合物119中提取出的样品121安全地在第二通道106中移动。
(第五实施方案)
本实施方案是这样一种方式，其中载体123的浓度稀释触发了第一实施方案中所述的微芯片101(图2)中的样品-载体复合物119的崩溃。根据本实施方案的微芯片的构造基本上类似于微芯片101。但是，不是必须加热堰塞部分111，因此不用特别提供加热器117。
载体123的种类是根据样品121的性质适当选择的。例如，可以使用表面活性剂作为载体123。可以使用阴离子或阳离子表面活性剂作为表面活性剂。阴离子表面活性剂的具体实例包括羧酸盐，磺酸盐，硫酸盐和磷酸盐。例如，可以使用十二烷基硫酸钠(SDS)作为硫酸盐。例如，可以使用十二烷基苯磺酸钠作为磺酸盐。可以使用非离子表面活性剂，例如脂肪酸酯作为表面活性剂。
用预定的载体123制备样品-载体复合物119，并将其从样品引入部分107引入到第一通道105中。在堰塞部分111中阻挡和浓缩样品-载体复合物119。然后，将用于稀释载体123的液体从样品引入部分107引入到第一通道105。稀释液是根据载体123和样品121的种类而适当选择的。例如，可以使用缓冲溶液。当稀释液到达第一通道105的堰塞部分111时，载体123被稀释。在由表面活性剂形成的载体123情况下，当载体123的浓度低于表面活性剂临界胶束浓度时，胶束崩溃释放出所包含的样品121。由于释放出的样品121可以通过柱状体115之间的缝隙，因而可以将样品提取到第二通道106侧。
在本实施方案中，通过刺激使样品-载体复合物119崩溃。刺激是通过稀释作用使堰塞部分111中的载体123浓度发生改变而产生的。因此，通过将稀释溶液，例如缓冲溶液从样品引入部分107加入到第一通道105，可以使样品-载体复合物119安全地崩溃以提取出样品121，因而可以以简单的方式稳定地提取样品121。而且，将刺激设置为载体123的稀释，可以增加载体123材料选择上的自由度。
(第六实施方案)
可以将第一到第五实施方案中所述的微芯片配置成具有多个通道。图6是显示根据本实施方案的微芯片构造的视图。如图6所示，微芯片129包含第一通道105，第二通道106，以及和第一通道105相通的副通道131。在副通道131中提供贮液器133，并且可以将贮液器133用于样品的引入或回收、试剂的引入等。在堰塞部分111的上方提供光源(未显示)，并且可以如第二实施方案那样通过光学钳子作用使样品驻留。
在微芯片129中，通过光学钳子作用使样品驻留在堰塞部分111。因此，可以将样品从样品引入部分107、样品回收部分109和贮液器133中的任何一个贮液器任意引入，并且可以将样品引导到堰塞部分111，从其他贮液器任意回收。
(第七实施方案)
可以这样配置第一到第五实施方案中所述的微芯片，使得多个通道相互交叉。图7是显示一种本实施方案的微芯片构造的视图。如图7所示，微芯片138具有如下构造，其中第一通道105和副通道131相互交叉，并且在副通道131中提供贮液器133和贮液器135。在堰塞部分111上方提供光源(未显示)，并且可以如第二实施方案那样通过光学钳子作用使样品驻留。
在微芯片138中，通过光学钳子作用使样品驻留在堰塞部分111。因此，可以将样品从样品引入部分107、样品回收部分109、贮液器133和贮液器135中的任何一个贮液器任意引入，并且可以将样品引导到堰塞部分111，从其他贮液器任意回收。在堰塞部分111下游侧提供样品分离部分149或样品分析部分151的情况下，可以将用于分离和分析的缓冲溶液、试剂等从这些贮液器引入到所需通道中。所以，扩展了样品121分离和分析的选择范围，并且可以稳定地获得具有和各种目的相对应的构造的微芯片138。
因此，基于上述实施方案描述了本发明。本领域技术人员还应当理解，这些实施方案仅仅作为实例，可以进行各种修改，并且这些修改也包含在本发明的范围中。
例如，在用于样品-载体复合物119的载体123中，可以使用脂肪酸来形成胶束。在使用脂肪酸的情况下，类似地，通过将堰塞部分111加热到胶束转变温度，胶束崩溃，释放出样品121。可以使用含有约C12到约C14的分子作为脂肪酸。使用脂肪酸能够将疏水性蛋白等稳定地运送到堰塞部分111。
同样，可以使用通过环境pH而崩溃的胶束或者根据pH变化而溶胀和收缩的凝胶粒子作为载体123。在这种情况下，在实施方案描述的微芯片中，将样品-载体复合物119聚集在堰塞部分111，并在预定的时间将盐引入到第一通道105中。从而，使样品-载体复合物119分解，并且样品121通过堰塞部分111。
此外，可以使用这样的物质作为载体123，其中所述的物质通过光照而改变结构，从样品-载体复合物119中释放样品121。在这种情况下，可以从光源127发出具有预定波长的光。例如，可以使用在其表面上含有偶氮苯单元的树枝状大分子作为样品。在偶氮苯单元中，不仅通过光照，而且通过pH改变，产生顺-反(sis-trans)变化，因而可以通过上述方法提取样品121。
实施例
在实施例中，采用第二实施方案中所述的方法提取蛋白。首先，制备具有图2中所示构造的微芯片101。但是在实施例中，形成整个障碍部分113作为堰塞部分111。将堰塞部分111配置成具有多排柱状体115。使用硅衬底作为衬底103。参照图10到12，通过第一实施方案中所述的方法形成纳米柱作为衬底103中的柱状体115。在柱状体115中，通过电子束曝光形成图案。在最终的微芯片101中，形成于堰塞部分111中的柱状体115是具有从10nm到50nm范围的间隔的纳米柱。
然后，使SDS胶束包含蛋白。用荧光染料Cy3对蛋白进行荧光染色。因此，可以用荧光显微镜目测蛋白。
将包含蛋白的胶束引入到微芯片101的样品引入部分107中。然后，在填充有三-硼酸缓冲溶液的第一通道105中，用电场力将胶束移动到堰塞部分111。通过选择合适的电压，将胶束阻挡在对应于障碍部分113的区域。此时，用荧光显微镜进行观察。图19是显示第一通道105的荧光显微镜图像的顶视图。参照图19，在整个障碍部分113中形成堰塞部分111。
图19中，在第一通道105中观察到包含在胶束中的蛋白的荧光。荧光集中于障碍部分113，并且在胶束存在的部分局部地观察到荧光。另一方面，在第二通道中没有观察到荧光(图19中未显示)。因此，发现包含蛋白的胶束为第一通道105的障碍部分113所阻挡，并且蛋白在障碍部分113中被浓缩。
然后，将低浓度缓冲溶液从样品引入部分107低速引入到第一通道105中，以进行SDS的稀释，从而起到外部刺激作用。然后，在第二通道106中观察荧光。在第二通道中观察到薄带形荧光。因此，发现通过稀释使SDS浓度低于临界胶束浓度，从而破坏胶束。而且，发现包含在胶束中的蛋白通过柱状体115之间的缝隙并移动到第二通道106中。

Claims (30)

1、一种微芯片，所述微芯片包含其中提供有通道的基层材料，所述微芯片从引入到通道中的复合物中提取样品，所述复合物是样品和保有所述样品的载体的复合物，
其中所述通道包括：
进口，通过所述进口将所述复合物引入；
堰塞部分，所述部分阻挡所述复合物；
引入通道，从所述进口到所述堰塞部分提供所述通道，复合物流过所述引入通道；和
位于堰塞部分下游侧的样品通道，所述样品通道和引入通道通过堰塞部分相通，样品流过所述样品通道，从被阻挡在堰塞部分的复合物中提取样品。
2、根据权利要求1的微芯片，所述微芯片包含刺激施加单元，所述单元向复合物施加刺激以提取样品，所述复合物被阻挡在堰塞部分。
3、根据权利要求1或2的微芯片，其中所述堰塞部分具有多个突起。
4、根据权利要求2或3的微芯片，其中所述刺激施加单元是加热元件。
5、根据权利要求2或3的微芯片，其中所述刺激施加单元是光辐照元件。
6、根据权利要求1到5任何一项的微芯片，其中所述通道具有分离所述样品中的组分的分离部分。
7、根据权利要求1到6任何一项的微芯片，其中通道具有分析所述样品的分析部分。
8、根据权利要求1到7任何一项的微芯片，其中通道具有回收所述样品的回收部分。
9、一种提取样品的方法，其中使用包含其中提供有通道的基层材料的微芯片，将样品和保有所述样品的载体的复合物引入到所述通道中，且
通过向复合物施加刺激，从所述复合物中提取出样品。
10、一种分离样品的方法，其中，在采用根据权利要求9的提取样品方法从复合物中提取样品之后，在所述通道的下游侧分离提取出的样品中的组分。
11、根据权利要求10的分离样品的方法，其中通过加热复合物向所述复合物施加所述的刺激。
12、根据权利要求10的分离样品的方法，其中通过改变所述通道中的pH向所述复合物施加所述刺激。
13、根据权利要求10的分离样品的方法，其中通过稀释所述载体的浓度向所述复合物施加所述刺激。
14、根据权利要求10到13任何一项的分离样品的方法，其中所述刺激是在将所述复合物阻挡在所述通道中的预定位置之后施加的。
15、根据权利要求14的分离样品的方法，其中通过远程操作将所述复合物保留在所述预定位置来阻挡所述复合物。
16、根据权利要求15的分离样品的方法，其中所述的远程操作是激光阱。
17、一种分析样品的方法，其中在采用根据权利要求9的提取样品方法从复合物中提取样品之后，在通道的下游侧分析提取出的样品。
18、根据权利要求17的分析样品的方法，其中通过加热所述复合物向所述复合物施加所述刺激。
19、根据权利要求17的分析样品的方法，其中通过改变所述通道中的pH向所述复合物施加所述刺激。
20、根据权利要求17的分析样品的方法，其中通过稀释所述载体的浓度向所述复合物施加所述刺激。
21、根据权利要求17到20任何一项的分析样品的方法，其中所述刺激是在将所述复合物阻挡在所述通道中的预定位置之后施加的。
22、根据权利要求21的分析样品的方法，其中通过远程操作将所述复合物保留在所述预定位置来阻挡所述复合物。
23、根据权利要求22的分析样品的方法，其中所述的远程操作是激光阱。
24、一种回收样品的方法，其中在采用根据权利要求9的提取样品方法从复合物中提取样品之后，在通道的下游侧回收提取出的样品。
25、根据权利要求24的回收样品的方法，其中通过加热所述复合物向所述复合物施加所述刺激。
26、根据权利要求24的回收样品的方法，其中通过改变所述通道中的pH向所述复合物施加所述刺激。
27、根据权利要求24的回收样品的方法，其中通过稀释所述载体的浓度向所述复合物施加所述刺激。
28、根据权利要求24到27任何一项的回收样品的方法，其中所述刺激是在将所述复合物阻挡在所述通道中的预定位置之后施加的。
29、根据权利要求28的回收样品的方法，其中通过远程操作将所述复合物保留在所述预定位置来阻挡所述复合物。
30、根据权利要求29的回收样品的方法，其中所述远程操作是激光阱。
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