JP2003504629A5 - - Google Patents

Description

【特許請求の範囲】
【請求項１】 細長い電極のアレイ（２２）と、該電極に少なくとも１つの電気的シグナルを印加するための手段（２６）とを含み、粒子を特徴付け、操作および分離できる誘電泳動セルであり；ここに
各電極はその長手方向に沿って概念的中心軸を有し、各電極は該概念的中心軸からの１つ以上の偏位を有し、および該アレイ中の該電極は見当合わせされた状態にあり、電極間間隔の変動は、少なくとも１つの粒子チャネルを生起させる誘電泳動（ＤＥＰ）セル（２０）。
【請求項２】 該電極が蛇行形状である請求項１に記載のＤＥＰセル。
【請求項３】 該蛇行電極が正弦曲線形状である請求項２に記載のＤＥＰセル。
【請求項４】 該蛇行電極が半正弦曲線形状である請求項２に記載のＤＥＰセル。
【請求項５】 該蛇行電極が細長い「Ｃ」形状である請求項２に記載のＤＥＰセル。
【請求項６】 該蛇行電極が直線側腕間が結合した片半正弦曲線形状である請求項２に記載のＤＥＰセル。
【請求項７】 該電極がジグザグ形状である請求項１に記載のＤＥＰセル。
【請求項８】 該電極が正弦曲線の直線近似である請求項１に記載のＤＥＰセル。
【請求項９】 一方の側の概念的中心軸からの偏位の曲率が他方の側の偏位の曲率と異なり、それによって異なる幅の粒子輸送チャネルが提供される請求項２，３，７または８のいずれか１に記載のＤＥＰセル。
【請求項１０】 各電極の最大曲率の位置が直線配列中に配置される請求項１〜９のいずれか１に記載のＤＥＰセル。
【請求項１１】 各電極の最大曲率の位置が非−直線配列中に配置される請求項１〜８のいずれか１項に記載のＤＥＰセル。
【請求項１２】 各電極の最大曲率の位置が曲線に沿って配置される請求項１１に記載のＤＥＰセル。
【請求項１３】 該電極が蛇行形であると共に各々が２つの正弦曲線を含み、かつ該正弦曲線の最大曲率の位置が発散曲線に沿って配置される請求項１２に記載のＤＥＰセル。
【請求項１４】 正弦曲線または半正弦曲線電極の第１の中心アレイ、（Ａ）該電極の該軸は真っ直ぐかつ平行になっており、および正弦曲線または半正弦曲線電極の第２の外側アレイ、（Ｂ）該電極の該軸は嵌め合わされた「Ｕ」字形になっており、を含み、該第１および第２のアレイとは独立して異なる相の電気的シグナルを印加する手段（２６）が設けられている請求項１〜４のいずれか１記載のＤＥＰセル。
【請求項１５】 該電極が対（４８）で並べられ、該電極間間隔は、対間間隔より実質的に大きい請求項１〜１２のいずれか１記載のＤＥＰセル。
【請求項１６】 請求項１〜１５のいずれか１記載のＤＥＰセル（２０）、透明の物質で形成された該セルの少なくとも１部分；該セルを照射するための手段；および該セルを介して伝達されるまたはそれから反射される照明を受領するための手段を含む誘電泳動システム。
【請求項１７】 該少なくとも１つのチャネルが、少なくとも２つの整列されたチャネルを含む請求項１に記載のＤＥＰセル。
【請求項１８】 該少なくとも２つの整列されたチャネルの隣接するチャネルが、反対方向での粒子輸送のためである請求項１７に記載のＤＥＰセル。
【請求項１９】 延長した電極（２２）のアレイの近傍に液体中粒子の懸濁液を配置させ、ここで各電極はその長手方向に沿って概念的中心軸を有し、該電極は該概念的中心軸からの１つ以上の偏位を有しており、次いで該アレイに少なくとも１つの電気的シグナルを印加し、ここに、電極間間隔の変動が、少なくとも１つの粒子チャネルを生起させることを特徴とする誘電泳動方法。
【請求項２０】 該電気的シグナルの周波数が該懸濁液中の選択された粒子型において負の誘電泳動応答を生じるように選択されると共に該電極アレイ（２２）を交差した懸濁液の流れをもたらすための手段がさらに設けられている請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】 該懸濁液の流れをもたらす手段が電極アレイに印加した電極シグナルである請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】 異なる相の電気的シグナルが該電極に印加され、それにより、進行波電場が該粒子に進行波ＤＥＰ力を誘導し、該力の実数部分が該粒子を空中浮揚させ、さらにそれの虚数部分が該進行場の中心領域に該粒子を移動させる請求項１９に記載の方法。
【請求項２３】 該電極アレイに電気的シグナルを印加し、それにより、静的なＤＥＰ場を該粒子の最初の空中浮揚をもたらすように発生させる最初の工程をさらに含む請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】 該電極アレイに電気的シグナルを印加し、それにより、該粒子が最初に空中浮揚するが並進力を受けないような周波数で進行波電場が発生する最初の工程をさらに含む請求項２２に記載の方法。
【請求項２５】 該懸濁液が粒子の第１および第２の型の懸濁液を含み、粒子の型の濃度が少なくとも１０００のファクターで相違しており、および電極（２２）のアレイの形状が該粒子の型が分離されるように選択される請求項１９に記載の方法。
【請求項２６】 電極（２２）のアレイの形状が、液流を機械的に束縛するものと粒子との接触を防ぐように選択される請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】 粒子の懸濁液の濃度がミリリットル当たり百万セルよりも大きい請求項１９に記載の方法。
【請求項２８】 該少なくとも１つのチャネルが、少なくとも２つの整列されたチャネルを含む請求項１９に記載のＤＥＰ方法。
【請求項２９】 該少なくとも２つの整列されたチャネルの隣接するチャネルが、反対方向での粒子輸送のためである請求項２８に記載のＤＥＰ方法。

本発明によると、誘電泳動セルは、細長い電極のアレイと、該電極に少なくとも一つの電気的シグナルを印加するための手段とを含み、各電極はその長手方向に沿って概念的中心軸を有し、該電極は該概念的中心軸からの１つ以上の偏位を有し、かつ該アレイ中の該電極は、見当合わせされた状態にある。

一つの例において、該電極は、それらの曲率が見当合わせされた、蛇行形である。別な例において、該電極は、それらの点が見当合わせされた、ジグザグ形である。

図３Ａにおいて、各々の電極は正弦曲線形状である。該図中、３つの正弦曲線サイクルが示され、各々の正弦曲線の最大および最小は見当合わせされた状態にあり、すなわち一直線上にある。該矢印は、該粒子が進行する領域を示している、これらの周期的な最大および最小と一致する。３つの矢印は、これら３つの中間の、反対方向を向いている２つの矢印と共に一方向を指し：該矢印は進行のチャネルを示すと見なすことができ、さらに反対方向への同時進行が異なる粒子の型によりできることを示す。該配列は交通整理システムと見なすことができる−反対方向の粒子進行は衝突ではない。

図３Ｇにおいて、該電極はそれぞれ完全な正弦曲線が５つの直線で表されている、図３Ａの正弦曲線に直線近似である；または該電極は、平坦化した点を持つ図３Ｆのジグザグと見なすことができる。該チャネル中の矢印は、該チャネルの中央で直線部分中の粒子が進行の方向に関係なく、その領域中に残留するであろうために、図３Ａと３Ｆ中の矢印と対照的に、進行の可能性のある両方の方向を現に指している。電極の「並進」領域中の、すなわちチャネル間の粒子は、図３Ａと３Ｆ中に示した通り移動するであろう。図３Ａと３Ｆの配置はそれ故に好適である。

図５から見られるであろうように、該図の上部で電極は、見当合わせされた状態の正弦曲線の２つのサイクルの形状であるが、しかし該図の下部で、該電極は大部分が直線によって分離された２つのサイクルの形状であり、該電極形状は一方から他方まで漸次変更されている。