JP2008505745A5 - - Google Patents

Claims (22)

1. 粒子（ＦＰ、ＳＰ）の少なくとも１つの安定均衡点（ＳＥＰ）によって特徴付けられる力場（Ｆ）を生成するステップと、
   前記少なくとも１つの安定均衡点（ＳＥＰ）の空間内において少なくとも１つの移動を引き起こすステップと
   を含む、少なくとも第１のタイプ（ＦＰ）及び第２のタイプ（ＳＰ）の粒子を分離する方法であって、
   安定均衡点（ＳＥＰ）の前記少なくとも１つの移動が、前記少なくとも１つの第１のタイプの粒子（ＦＰ）に誘起される移動速度（ＶＦＰ）と同程度であって、前記少なくとも１つの第２のタイプの粒子（ＳＰ）に誘起される移動速度（ＶＳＰ）と異なる速度（ＶＦ）で、少なくとも１回の期間の間に引き起こされる、方法。
2. 前記力場（Ｆ）が、正の誘電泳動（ＮＤＥＰ）と、負の誘電泳動（ＰＤＥＰ）と、電気泳動（ＥＦ）と、電気流体力学的フロー（ＥＨＤ）との少なくとも１つを含む請求項１に記載の方法。
3. 前記移動速度（ＶＦＰ、ＶＳＰ）が、粘性摩擦力（ＮＩ）と、重力（Ｇ）との少なくとも１つの力によって異なる影響を受ける請求項１または２に記載の方法。
4. 前記力場（Ｆ）が、第１の基板（ＳＵＢ）上に形成された少なくとも１つの平面形の電極アレイ（ＥＬ）によって生成される請求項２または３に記載の方法。
5. 前記力場（Ｆ）が、少なくとも１つの空間領域内に空間周期（ＣＰＩＴ）を持つ多数の安定均衡点（ＳＥＰ）を有する請求項１乃至４のいずれかに記載の方法。
6. 前記少なくとも１つの安定均衡点（ＳＥＰ）の空間内における移動は、周期的な速度で起こる請求項５に記載の方法。
7. 前記第１のタイプの粒子（ＦＰ）の移動速度（ＶＦＰ）と同程度の速度（ＶＦ）で、１空間周期（ＣＰＩＴ）に等しい前記力場（Ｆ）の１つの移動に相当する期間の間に、前記力場（Ｆ）をある方向（Ｘ）に移動させるステップと、
   期間（ＴＷ）の間、前記力場を停止させるステップと
   を含む、前記第１のタイプの粒子（ＦＰ）のみを、前記方向（Ｘ）に移動させる、請求項６に記載の方法。
8. 前記第１のタイプの粒子（ＦＰ）の移動速度（ＶＦＰ）と同程度の速度（ＶＦ）で、１空間周期（ＣＰＩＴ）に等しい前記力場（Ｆ）の１つの移動に相当する期間の間に、前記力場（Ｆ）を第１の方向（Ｘ）に移動させるステップと、
   期間（ＴＷ）の間、前記力場（Ｆ）を停止させるステップと、
   前記第２のタイプの粒子（ＳＰ）の移動速度（ＶＳＰ）と同程度の第２の速度（ＶＳ）で、１空間周期（ＣＰＩＴ）に等しい前記力場（Ｆ）の１つの移動に相当する期間の間に、前記力場（Ｆ）を前記方向（Ｘ）とは逆の方向に移動させるステップと
   を含む、前記第２のタイプの粒子（ＳＰ）のみを、前記方向（Ｘ）とは正反対の方向に移動させる、請求項６に記載の方法。
9. ｉ）前記第１のタイプの粒子（ＦＰ）の移動速度（ＶＦＰ）と同程度の速度（ＶＦ）で
   、１空間周期（ＣＰＩＴ）から１電極周期（ＥＰＩＴ）を差し引いた量に等しい前記力場（Ｆ）の１つの移動に相当する期間の間に、前記力場（Ｆ）を第１の方向（Ｘ）に移動させるステップと、
   ｉｉ）期間（ＴＷ）の間、前記力場（Ｆ）を停止させるステップと、
   ｉｉｉ）前記力場（Ｆ）の１空間周期（ＣＰＩＴ）を１電極周期（ＥＰＩＴ）で割った
   数に等しい回数だけステップｉ）及びｉｉ）を繰り返すステップと
   を含む、第１のタイプの粒子（ＦＰ）を第１の方向（Ｘ）に移動させ、かつ、第２のタイプの粒子（ＳＰ）を第１の方向（Ｘ）とは逆の方向に移動させる、請求項６に記載の方法。
10. 粒子（ＦＰ、ＳＰ）の安定均衡点（ＳＥＰ１）の第１の集合（ＧＳＥＰ１）によって特徴付けられる、力場（Ｆ１）の空間内において第１の分布を生成するステップと、
    粒子（ＦＰ、ＳＰ）の安定均衡点（ＳＥＰ２）の第２の集合（ＧＳＥＰ２）によって特徴付けられる、力場（Ｆ２）の空間内において少なくとも第２の分布を生成するステップであって、ここで、前記力場（Ｆ１、Ｆ２）の２つの分布は、前記グループ（ＧＳＥＰ１、ＧＳＥＰ２）の一方のグループのどの第１の均衡点（ＳＥＰ１、ＳＥＰ２）も他方のグループ（ＧＳＥＰ２、ＧＳＥＰ１）の単一の第２の安定均衡点の吸引ベイスンの内部に完全に含まれ、前記第２の均衡点は前記第１の均衡点（ＳＥＰ１、ＳＥＰ２）の吸引ベイスンに含まれない、ステップと、
    第１のタイプの粒子（ＦＰ）の新しい均衡点における沈降時間の逆数と同程度だが少なくとも第２のタイプの粒子（ＳＰ）の沈降時間の逆数よりも大きな周波数で力場の配位を変更することによって力場（Ｆ１、Ｆ２）の空間内における前記分布を交互に入れ替えるステップと
    を含む、少なくとも２つのタイプの粒子（ＦＰ、ＳＰ）を分離する方法であって、第１のタイプの粒子（ＦＰ）のみを移動させる、方法。
11. 前記粒子（ＢＰ、ＬＰ）の安定均衡点の第１の集合（ＧＳＥＰ１）によって特徴付けられる、力場（Ｆ１）の空間内において第１の分布を生成するステップと、
    前記粒子（ＢＰ、ＬＰ）の安定均衡点の第２の集合（ＧＳＥＰ２）によって特徴付けられる、力場（Ｆ２）の空間内において第２の分布を最小限生成するステップであって、ここで、前記力場（Ｆ１、Ｆ２）の２つの分布は、前記グループ（ＧＳＥＰ１、ＧＳＥＰ２）の一方のグループのどの第１の均衡点（ＳＥＰ１、ＳＥＰ２）も他方のグループ（ＧＳＥＰ２、ＧＳＥＰ１）の単一の第２の安定均衡点の吸引ベイスンの内部に完全に含まれ、前記第２の均衡点は前記第１の均衡点（ＳＥＰ１、ＳＥＰ２）の吸引ベイスンに含まれないようになっており、各第１の均衡点（ＳＥＰ１、ＳＥＰ２）の吸引ベイスンのサイズはその均衡点を含む前記単一の第２の安定均衡点（ＳＥＰ２、ＳＥＰ１）の吸引ベイスンのサイズより大きいかまたは小さい、ステップと、
    前記粒子のサイズが前記吸引ベイスンのサイズと同程度になるまで、前記粒子（ＢＰ、ＬＰ）を１つの新しい均衡点から次の均衡点まで移動させるため、両方のタイプの粒子（ＢＰ、ＬＰ）の沈降時間の逆数と同程度の周波数で力場の前記分布（Ｆ１、Ｆ２）を交互に入れ替えるステップと
    を含む、少なくとも２つのサイズの粒子（ＢＰ、ＬＰ）を分離する方法であって、サイズの大きな粒子（ＢＰ）の全体的な移動より、サイズの小さな粒子（ＬＰ）を全体的に大きく移動させる、方法。
12. 前記安定均衡点の集合（ＧＳＥＰ１、ＧＳＥＰ２）は、一定のステップで空間的に繰
    り返すように分布した不均一な少なくとも１セットの電極（ＥＬ）によって生成される請求項１０または１１に記載の方法。
13. 前記安定均衡点の集合（ＧＳＥＰ１、ＧＳＥＰ２）は、一定でないステップで空間的に繰り返すように分布した均一な少なくとも１セットの電極（ＥＬ）によって生成される請求項１０または１１に記載の方法。
14. 前記安定均衡点の集合（ＳＥＰ１、ＳＥＰ２）は、一定でないステップで空間的に繰り返すように分布した不均一な少なくとも１セットの電極（ＥＬ）によって生成される請求項１０または１１に記載の方法。
15. 前記安定均衡点の集合（ＳＥＰ１、ＳＥＰ２）は、一定のステップで空間的に繰り返すように分布した、一定でない大きさの電圧が供給される均一な少なくとも１セットの電極（ＥＬ）によって生成される請求項１０または１１に記載の方法。
16. 前記安定均衡点の集合（ＳＥＰ１、ＳＥＰ２）は、前記電極アレイ（ＥＬ）と、前記電極アレイ（ＥＬ）と傾斜した状態で対向する少なくとも１つの電極（ＬＩＤ）とで生成される請求項１２乃至１５のいずれかに記載の方法。
17. 粒子群（Ｎ）に作用する空間内において一様でない力場（Ｆ）であり、少なくとも１つの安定均衡点（ＳＥＰ）の移動が粒子数（Ｎ）に比例する粒子の移動速度（Ｖｐ）を誘起するような前記少なくとも１つの安定均衡点（ＳＥＰ）によって特徴付けられる力場（Ｆ）を生成するステップと、
    １セットの第１の量（Ｎｌ）の粒子の最大移動速度に相当する第１の速度（Ｖｆｌ）で前記少なくとも１つの安定均衡点（ＳＥＰ）の空間内において第１の移動であり、前記少なくとも１つの安定均衡点（ＳＥＰ）の前記第１の移動速度（Ｖｆｌ）と同程度の粒子の第１の移動速度（Ｖｐｌ）を誘起することを特徴とする第１の移動を引き起こすテップと、
    １セットの第２の量（Ｎｈ）の粒子の最大移動速度に相当する第２の速度（Ｖｆｈ）での前記少なくとも１つの安定均衡点（ＳＥＰ）の空間内における第２の移動であり、前記少なくとも１つの安定均衡点（ＳＥＰ）の前記第２の移動速度（Ｖｆｈ）よりも低い粒子の第２の移動速度（Ｖｐｈ）を誘起することを特徴とする第２の移動を最小限引き起こすステップと
    を含む、粒子（Ｐ）を定量化する方法であって、前記粒子（Ｐ）の最大移動速度が、前記少なくとも１つの安定均衡点の前記第１の移動速度（Ｖｆｌ）及び前記第２の移動速度（Ｖｆｈ）の間にあるとき、前記粒子数（Ｎ）は、前記第１の粒子量（Ｎｌ）及び前記第２の粒子量（Ｎｈ）の間にある、方法。
18. 各粒子に作用する力がその他の粒子の存在の影響を受けないような粒子群（Ｎ）に作用する空間内において一様でない力場（Ｆ）であり、当該少なくとも１つの安定均衡点（ＳＥＰ）の移動が前記粒子（Ｐ）のサイズ（Ｄ）に比例した粒子の移動速度を誘起するような少なくとも１つの安定均衡点（ＳＥＰ）によって特徴付けられる力場（Ｆ）を生成するステップと、
    第１のサイズ（Ｄｌ）の粒子の最大移動速度に相当する第１の速度（Ｖｆｌ）での前記少なくとも１つの安定均衡点（ＳＥＰ）の空間内における少なくとも１つの移動であり、前記少なくとも１つの安定均衡点の前記第１の移動速度（Ｖｆｌ）と同程度の粒子の第１の移動速度（Ｖｐｌ）を誘起することを特徴とする移動を引き起こすステップと、
    第２のサイズ（Ｄｈ）の粒子の最大移動速度に相当する第２の速度（Ｖｆｈ）での前記少なくとも１つの安定均衡点（ＳＥＰ）の空間内における第２の移動であり、前記少なくとも１つの安定均衡点の前記第２の移動速度（Ｖｆｈ）より遅い粒子の第２の移動速度（Ｖｐｈ）を誘起することを特徴とする第２の移動を最小限引き起こすステップと
    を含む、粒子（Ｐ）のサイズ（Ｄ）を計量する方法であって、前記粒子（Ｐ）の最大移動速度が、前記少なくとも１つの安定均衡点の前記第１の移動速度（Ｖｆｌ）及び前記第２の移動速度（Ｖｆｈ）の間にあるとき、前記粒子のサイズ（Ｄ）は、前記第１のサイズ（Ｄｌ）及び前記第２のサイズ（Ｄｈ）の間にある、方法。
19. 第１の電極アレイ（ＥＬ１）と少なくとも第２の電極アレイ（ＥＬ２）を含む、それぞれ少なくとも１つの電極からなる多数の電極アレイと、
    前記第１の電極アレイ（ＥＬ１）に電位（Ｖ１）を印加し、前記少なくとも第２の電極アレイ（ＥＬ２）に少なくとも第２の電位（Ｖ２）を印加する手段と
    を具備する、少なくとも２つのタイプの粒子（ＦＰ、ＳＰ）を分離する装置であって、
    前記電極アレイと前記電位印加手段は、粒子（ＦＰ、ＳＰ）に対して安定均衡点の少なくとも２つの異なる集合（ＳＥＰ１、ＳＥＰ２）を生成することができるように連動可能に関連付けられており、前記第２の集合（ＧＳＥＰ２）に属する各安定均衡点（ＳＥＰ２）の位置は、前記第１の集合（ＧＳＥＰ１）の安定均衡点（ＳＥＰ１）の唯１つの点の吸引ベイスン（ＣＡＧＥ）の中に含まれ、前記第１の集合（ＧＳＥＰ１）に属する各安定均衡点（ＳＥＰ１）の位置は、前記第２の集合（ＧＳＥＰ２）の安定均衡点（ＳＥＰ２）の唯１つの点の吸引ベイスン（ＣＡＧＥ）の中に含まれ、前記集合（ＧＳＥＰ１、ＧＳＥＰ２）に属する各安定均衡点の吸引ベイスンのサイズは、その均衡点を含む他の吸引ベイスンのサイズよりも大きいかまたは小さい、装置。
20. 前記電極アレイ（ＥＬ１、ＥＬ２）は一定でないステップで空間的に繰り返すように分布した電極からなる請求項１９に記載の装置。
21. 前記電極アレイ（ＥＬ１、ＥＬ２）は、基板（ＳＵＢ）上に一定のステップで空間的に繰り返すように分布した電極と、前記基板（ＳＵＢ）と傾斜した状態で対向するカバーとからなる請求項１９に記載の装置。
22. 前記電極アレイの電極は一定のステップで空間的に繰り返すように分布し、前記電位印加手段は大きさが増大するまたは減少する電位を生成するように構成されている請求項１９に記載の装置。