JP2010188342A - 物質分離デバイス - Google Patents

Abstract

【課題】物質を分離するデバイスおよび方法を提供する。
【解決手段】例えば電気泳動によって、電気的に帯電されたコンポーネントの分離に使用するための分離デバイスは、少なくとも２つの補助チャンネル１１０、１１５に接続されたメインの送りチャンネル１０５を提供するように、分岐点で分岐されたチャンネルを備える。使用において、異なるコンポーネント１２０、１２５、１３０は、それらを分岐点で異なる補助チャンネル１１０、１１５に分離することができるように、送りチャンネル１０５に沿っての差別的な移行を示す。この分離をサポートするために、送りチャンネルから異なる補助チャンネル１１５へ、分離されるべきコンポーネント１２５を１つまたは複数のコンポーネントの中から移行させることができるように、分岐点の領域に局所的な電圧を制御してそれぞれ補助チャンネル１１０、１１５に沿って逆の極性の電位差を提供するための切り換え可能な電圧制御手段を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、物質（例えば生体分子）を分離するためのデバイスおよび方法に関する。排他的ではないが特に、例えば電気泳動での使用のための、マイクロチャンネル電圧切り換えの応用が見出される。

電気泳動は、分子などの帯電されたエンティティを分離するために実験室で使用するための既知の技術である。例えば、ＤＮＡフラグメントは、この方法で分離することができる。電流が、マイクロチャンネルで搬送されるサンプルに加えられると、サンプルをマイクロチャンネルに沿って移行させることができる。そのようにすると、サンプルが異なる速度で移行し、それゆえ異なる成分がマイクロチャンネルに沿って様々に異なる距離に位置付けられた成分分子バンドに分離される。

本発明は、電気泳動を使用する分子分離に限定されず、チャンネルに沿って何らかの方法で流れている分子または他のコンポーネントの分離に等しく適用可能である。しかし、好ましい実施形態においては、リアルタイムで分離および／または分析が行われる、ＤＮＡフラグメント、ＲＮＡフラグメント、および／またはたんぱく質の分離に概して関心がある。

分岐されたマイクロチャンネルは、その名称が示唆するように、２つ以上のチャンネルに分岐するチャンネルである。サンプルの成分分子バンドが、マイクロチャンネルに沿って移行するとき、どのバンドもある特定の時間に分岐点に達することになる。適切に配向および時間調整された電位差を分岐点に加えることによって、現在その分岐点を通って移行しているバンドは、側方チャンネルに移行するように選択的に切り換えることができる。

例えば、次の成分分子バンドを異なるチャンネルに切り換えるために、電位差を分岐点で比較的迅速に変更する必要があるとき、この既知の構成では問題が生じる。ちょうど側方チャンネルに切り換えられた成分分子バンドの少なくとも後端が、分岐点に戻るように移行し始め、再び側方チャンネルから離れることがあるという危険性がある。あるいは、後続の成分分子バンドの先端が、前のバンドに続いて同じ側方チャンネルへ進み始めることがある。これらの作用は、分離された成分分子バンドの相互汚染に通じる可能性がある。

本発明の第１の実施形態によれば、チャンネルに沿って流れるコンポーネントを分離するための分離デバイスが提供され、デバイスは、少なくとも２つの補助チャンネルに接続された分岐点で分岐される主チャンネルと、分岐点の領域で電圧を制御して分離されるべきコンポーネントを主チャンネルから選択された補助チャンネルへ流れさせるように、補助チャンネルに沿って逆の極性の電位差を与えるための切り換え可能な電圧制御手段とを備える。

例えば、電圧制御手段は、分岐点から離れる方向に負の電位差を有する第１の補助チャンネルに沿った短い区間と、分岐点から離れる方向に正の電位差を有する第２の補助チャンネルに沿った短い区間とを提供するように構成することができる。負に帯電されたコンポーネントは、これらの条件下で第２の補助チャンネルに駆動され、第１の補助チャンネルに入ることをブロックされることになる。

本発明の実施形態を使用して、わずかなクロストークで、コンポーネントの収集チャンネル間の高速切り換え、それゆえコンポーネントの正確な収集を提供することができる。

今説明した構成において、非常に良好な分離が、成分分子バンド間で達成することができる。第１の補助チャンネルの短い区間に負の電位差を加える切り換えの瞬間に、短い区間の端部のいずれかの側で負に帯電されたコンポーネントの間で明確な分離が達成される。短い区間内をまだ移動している負に帯電されたコンポーネントは、分岐点に再び戻るように動かされ、一方、短い区間を越えて既に移動した負に帯電されたコンポーネントは、補助チャンネルに沿って進み続けることになる（逆もまた同様）。

分離デバイスは、様々な方法で加工することができる。例えば、チップにマイクロ加工されたチャンネル構造を使用して構築することができる。あるいは、分岐された毛管（ｃａｐｉｌｌａｒｙ）構造として提供することもできる。加工技術は、デバイスの適切な寸法に影響を及ぼす可能性があり、そのため、「短い区間」および「分岐点の領域中」のような用語は、異なる状況でわずかに異なるものを意味することになる。通常、分岐されたマイクロチャンネルがチップ上に加工された場合、これらの用語は、数ミリメートルのオーダーの物理的距離を指す。分岐された毛管構造の場合、これらの用語は、数センチメートルのオーダーの物理的距離を指す。しかし、これらの距離が、技術が発展すると将来実質的に低減され、サブマイクロメートルサイズのチャンネルを製造することが商業的に現実のものになることが予期される。現在のシステムにおいて、切り換えは、（分離されるコンポーネントの速度および要求される解像度に応じて）通常、数ミリ秒以内で行われる。例えば、コンポーネントは１μｍから５０μｍの間とすることができる。

任意のある補助チャンネルが、その分岐点で、どの他の補助チャンネルからも異なる極性を受けるように選択することができるように、切り換え可能な電圧制御手段を適用して、切り換え時に、分岐点で２つの補助チャンネルのそれぞれに沿って電位差の極性を反転することができる。このような構成は、１つの分岐点にいくつかの補助チャンネルが存在する場合、帯電されたコンポーネントを異なるそれぞれの補助チャンネルに分離することをサポートする。ただ１つの補助チャンネルが、その補助チャンネルにコンポーネントを収集するために、どの時点でも異なる極性を示すべきであるが、各コンポーネントの収集のために選択された補助チャンネルは、１つの分岐点でいくつかの利用可能なオプションを通して回転させることができる。

電圧制御手段は、都合よく、分離されるべきコンポーネントの送りチャンネルに沿って測定された移行の挙動にしたがって電圧を制御するのに使用するためのタイマを備えることができる。収集することが望まれるコンポーネントの移行の挙動が知られている限り、自動化された収集のためにそのようなタイマを使用することが可能になる。

あるいは、または加えて、電圧制御手段は、電圧を制御するのに使用するための検出器を備えることができ、検出器は、分離されるべき少なくとも１つのコンポーネントの送りチャンネルに沿った移行の挙動を検出するように適用される。検出器の使用により、コンポーネントのリアルタイムの挙動を考慮することができるようになる。例えば、時間調整されたシステムでの相互汚染を生じる可能性がある温度変化に起因する移行の挙動の変動にすぐ応答することができる。

分岐点の領域での電圧制御を提供するために異なる構成を使用することができる。例えば、第１の構成において、分離デバイスは、送りチャンネルおよび少なくとも１つの補助チャンネルに沿った電位差を生成するために前記少なくとも１つの補助チャンネルへの接続のための第１の電圧源と、１つまたは複数の分岐点の領域での電圧制御手段による使用のための第２の電圧源とを備えることができる。

第２の構成において、分離デバイスは、送りチャンネルおよび各補助チャンネルに沿った電位差を生成するために、同時に全ての補助チャンネルへの接続のための電圧源を備えることができ、電圧制御手段は、その補助チャンネルの分岐点の領域で、少なくとも１つの補助チャンネルに沿った点に、送りチャンネルの沿った点を短絡するための手段を備える。この第２の構成は、コンポーネントの収集のための補助チャンネルを変更するために、必ずしも高電圧を切り換える必要がないことを意味するので、特に有利である。これは、送りチャンネルおよび少なくとも１つの補助チャンネルに沿った電位差を生成するために接続される電圧源が、普通、高電圧源であり、補助チャンネルへの収集のために送りチャンネルに沿ったコンポーネントの比較的迅速な差別的な移行（ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ ｍｉｇｒａｔｉｏｎ）を成すように設計されているためである。記載の短絡回路構成を使用することによって、現在分岐点の領域にいるコンポーネントによってとられる方向を決定する分岐点での局所的な条件を変えるのにより低い電圧を切り換える必要があるだけである。

第３の構成では、分離デバイスは、送りチャンネルおよび少なくとも１つの補助チャンネルに沿った電位差を生成するために、少なくとも１つの補助チャンネルへの接続のために電圧源を備え、電圧制御手段は、電圧源とアースとの間に接続されたダイオードチェーンを備え、分岐点での少なくとも１つの補助チャンネルは、第１および第２の構成を提供するように、ダイオードチェーンで少なくとも２つの代替の点に切り換え可能に接続されており、第１の構成における分岐点の領域での補助チャンネルに沿った電位差は、第２の構成における電位差の極性とは逆の極性を有する。

本発明の第２の実施形態によれば、分岐されたチャンネル構造に沿った差別的な流れによって、混合物から電気的に帯電されたコンポーネントを分離する方法が提供され、この方法は、
（ｉ）主チャンネルを少なくとも２つの分岐チャンネルに接続する分岐点に、チャンネル構造の主チャンネルに沿って混合物を動かすように、混合物に力を加えるステップと、
（ｉｉ）分岐点の領域で各分岐チャンネルの部分に、電気的な電位差を加えるステップであって、選択された分岐チャンネルに加えられる電気的な電位差は、分岐点で他の分岐チャンネルに加えられる電気的な電位差によって分岐点で示される極性とは異なる分岐点での極性を示すステップとを備える。

この方法は、第１の分岐チャンネルから第２の分岐チャンネルに選択された分岐チャンネルを変更するために、選択された分岐チャンネルに印加される電気的な電位差によって示される極性を逆にし、分岐点で他の１つの分岐チャンネルに印加される電気的な電位差によって示される極性を逆にするステップをさらに備えることができる。

電気泳動で使用するための分岐されたマイクロチャンネルを概略的に示す図である。 図１の分岐されたマイクロチャンネルで発生することがある問題を説明する図である。 図２の問題を回避または改善するために、分岐されたマイクロチャンネルに逆電圧を印加するのに使用するための一組の接続点を概略的に示す図である。 図３の構成で使用するためのツェナーダイオードチェーンを概略的に示す図である。 図３の接続点を用いて逆電圧を印加するための代替の構成を示す図である。

電気泳動チャンネルに流れる物質の経路を選択するためのシステムは、添付の図面を参照して単に例示の目的で本発明の実施形態として記載される。

電気泳動において、生体分子などの帯電された粒子は、印加された電界の影響の下でチャンネルに沿って媒体を通って移動する。チャンネルは、例えばチップ上にマイクロ加工することができ、または分岐された毛管チューブである場合もある。電圧差は、チャンネルの端部間に印加される。（電圧差の方向および粒子の有効電荷によって決定される）一方の端部でチャンネルに挿入される帯電粒子は、電界の影響の下でチャンネルの他方の端部に移動することになる。異なる特性を有する粒子は、異なるレートでチャンネルに沿って移動し、それゆえ混合された粒子は、それらがチャンネルに沿って移動するときに異なるグループに分離することになる。１つまたは複数の分離された粒子のグループを収集することができるのは有用であり、複数の分岐を有するチャンネルを使用し、時間調整された形で異なる分岐間で粒子の流れを切り換えることによって、達成することができる。分岐されたチャンネルの１つの考えられる構成が図１に示されている。しかし、本発明の実施形態は、分岐されたチャンネルの任意の構成および数に適用することができる。

図１を参照すると、電気泳動で使用するための分岐されたマイクロチャンネル１００は、それに沿って電位差を加えるための手段（図示せず）を有する概ね「Ｙ」形状のチャンネル構成を備えることができる。幹部分１０５は、一方の端部で接地されている。他方の端部で、マイクロチャンネルは、２つの側方チャンネル１１０、１１５に分岐し、電圧（「ＨＶ」）が、マイクロチャンネル１００の長さに沿って電位差を生成するように、側方チャンネルのいずれかまたは側方チャンネルの両方の端部に印加することができる。通常、幹部分１０５によって画定されるチャンネルは、約５０μｍの幅で２００μｍの深さとすることができる。しかし、はるかに小さい寸法のチャンネルを、技術の発展とともに将来予期することができる。分岐ライン１１０、１１５は、好ましくは、幹部分１０５の断面積にほぼ等しい組み合わされた断面積を有する。

二又に分かれる点は、図１ではシャープなものとして示されているが、必ずしも実際の実施形態でそうである必要はない。特定の状況では、二又がある程度丸められることが望ましいことがある。

異なるタイプの帯電粒子を含むサンプルは、幹部分１０５の接地された端部に導入されると、電圧の影響下で幹部分に沿って移行することになる。異なるタイプの粒子は、異なる速度で移動し、成分バンド１２０を形成する。各成分バンドは、分岐点に到達すると、選択された側方チャンネルに電圧を加えることによって、側方チャンネル１１０、１１５のいずれかに切り換えることができる。図１において、いくつかの成分バンド１３０は、以前に分岐点に到達し、条件「Ｒ」にしたがって電圧を印加することによって、右側の側方チャンネル１１０に切り換えられている。しかし、次の成分バンド１２５は、分岐点に到達し、条件「Ｌ」にしたがって電圧を印加することによって、左側の側方チャンネル１１５に切り換えられ、それゆえ成分バンドは前のバンド１３０から分離されている。

上述のように、条件「Ｒ」の構成から条件「Ｌ」の構成へ（逆もまた同様）切り換える時点で問題が生じることがある。次の成分バンドからのある成分バンドの明確な分離を得ることは難しいことがある。第１に、例えば、分岐点にまだ接近している成分バンド１２０の前縁の粒子は、誤って側方チャンネルまで移動し始める可能性がある。第２に、側方チャンネルまで既に移動した成分バンド１３０の後縁の粒子は、切り換えられた電圧の影響下に入り、分岐点まで戻って、誤った側方チャンネルに移動する。図２は、そのような後縁の帯電粒子２００を示している。電圧が、条件「Ｒ」の構成から条件「Ｌ」の構成へ切り換えられると、この粒子およびその近くの隣の粒子は、まだ分岐点に非常に近く、方向を変更することができ、分岐点に戻って、左側の側方チャンネル１１５へ移行し、それゆえ、今、左側の側方チャンネル１１５へ収集されている成分バンド１２５を汚染する。図２に示されるように、一方の側方チャンネルから他方への分子の移送は、二又に分かれる点が（図面に概略的に示されるようにシャープであるよりむしろ）わずかに丸い場合、促進されることができる。

本発明の実施形態において、このタイプの汚染は、成分バンドを収集するために選択されないどの側方チャンネルに対しても局所的に逆の電圧を加えることによって、低減または回避することができる。すなわち、逆の電圧を、分岐点に隣接する任意の選択されていないチャンネルの短い部分に印加することができる。異なる側方チャンネルが、成分バンドの収集のために選択されるたびに、逆の電圧が、新たに選択された側方チャンネルから外され、非選択にされた側方チャンネルに印加される。あるいは、逆の電圧が、汚染が発生する最も著しい危険性があるときに、ちょうど一方のチャンネルから他方のチャンネルへの切り換えの期間の間に一時的に印加することができる。この一時的な切り換え条件のための所要の期間は、既知または見出された移動度、および手元の必要性に従って、事前に計算することができる；時により高い純度が望まれ、より長い切り換え期間を適用することができる。

以下は、電気泳動チャンネル中を流れる生物学的物質の経路を選択するためのシステムの記載である。この物質は、例えば、デオキシリボ核酸（ＤＮＡ）およびリボ核酸（ＲＮＡ）などの核酸、ペピチドの形態のたんぱく質、たんぱく質消化フラグメント、または任意の他形態のたんぱく性の物質を含むことができる。物質の任意の１つまたは複数の特定のフラグメントまたはバンドの選択は主に、図１に示されるような分岐されたマイクロチャンネル１００を使用し、２つの側方チャンネル１１０、１１５間の分岐点に現在到達したフラグメントまたはバンド１２５の収集のための選択された側方チャンネル１１５の端部に電圧「ＨＶ」を印加することによって達成される。そのフラグメントまたはバンド１２５が、選択された側方チャンネル１１５で完全に収集されるとすぐに、電圧「ＨＶ」は、他方の側方チャンネル１１０の端部に切り換えられる。

上述の汚染の危険性を低減または回避するために、逆電圧降下が、全ての非選択の分岐への入口に印加される。逆電圧降下は、常に、または電圧「ＨＶ」の切り換え直後の期間に印加することができる。

２つの側方分岐１１０、１１５のみが図１および図２に示されているが、より複雑なチャンネルの構成の任意の１つに流れを向けることができるように、切り換えシステムを使用することができることに留意されたい。逆電圧は、分岐点で非選択のチャンネルすべてに印加され、それゆえ分子が選択された側方チャンネルだけに移行することになる。このように、この原理は、分岐点から任意の数の分岐を有することがある各分岐点を考慮することによって、任意の分岐構造に拡張して、個々に分岐された構造の例とすることができる。別の実施形態（図示せず）において、その二又または各二又で２つ以上のチャンネルがある場合がある。カスケードおよび複分岐（ｐｏｌｙ−ｆｕｒｃａｔｉｏｎｓ）によって、非常に複雑な分離構造を画定することができる。必要な場合、以前に分離したコンポーネントを、結果として得られた分岐チャンネルをマージするだけで選択的に組み合わせることができる。

図３を参照すると、逆電圧降下は、分岐点直前の点「Ｂ」と、流れが望まれていない分岐の入口をちょうど経過した点「Ａ」または点「Ｃ」との間に印加される。これにより、分子の流れの方向がその領域で反転され、逆電圧を担っている側方チャンネルへの入口に向かって流れる分子は入ることができず、一方、逆の区間を通過したどの分子もそれらがいる側方分岐の端部に進むことになることを意味する。

図３に示されるように分子を左側の側方チャンネル１１５に切り換えるために、点「Ａ」、「Ｂ」、および「Ｃ」での電圧は、以下の関係を有する。

Ａ＜Ｂ＜Ｃ
図３に示されるように分子を右側の側方チャンネル１１０に切り換えるために、点「Ａ」、「Ｂ」、および「Ｃ」での電圧は、以下の関係を有する。

Ｃ＜Ｂ＜Ａ
電圧は、いくつかの異なる方法で印加することができる。１つの方法は、固定の電圧の源を使用し、異なる分岐を選択するために例えば点「Ａ」および「Ｃ」間でこれらの電圧を切り換えることである。代替の方法は、チャンネルの内在する抵抗値を使用し、点「Ａ」または「Ｃ」を点「Ｂ」に直接接続することである。

図４を参照すると、こうした電圧は、ツェナーダイオードチェーン４００を使用して迅速に切り換えることができる。分子を右側の側方チャンネル１１０に切り換えるために（条件「Ｒ」）、Ｎ_Cスイッチが閉じられ、分子を左側の側方チャンネル１１５に切り換えるために（条件「Ｌ」）、Ｎ₀スイッチが閉じられる。あるいは、独立動作の電圧源を使用することも可能である。

図５を参照して、別のアプローチは、側方チャンネル１１０、１１５の両方に電圧ＨＶを供給し、適切に点「Ａ」および「Ｂ」、または「Ｃ」および「Ｂ」を短絡することである。これは、低い電圧を使用することができるので、好都合である。この構成では、パワードレインはどちらの側が選択されても同様であるので、定電流電圧源を使用することができる。これは、もちろん図４に示される場合のように、ツェナーダイオードチェーン４００が使用される場合にはあてはまらない。

通常、分岐されたマイクロチャンネルがチップ上に加工される場合に、点「Ａ」と点「Ｂ」との間の物理的距離は、数ミリメートルのオーダーとすることができる。上述のように、代替の構成では、点「Ａ」と点「Ｂ」との間の間隔が、数センチメートルのオーダーとすることができる場合は二又の毛管である。しかし、これらの長さは、技術の発展とともに将来かなり実質的に低減されうることが予期される。

ＨＶ源は、分岐されたマイクロチャンネルがチップ上に加工される場合、一般に＋１００ボルト程度であり、二又の毛管を使用する実施形態については＋５０００ボルトまでであろう。

点「Ａ」および「Ｂ」間、または「Ｃ」および「Ｂ」間に加えられたバック電圧は、数十ボルトのオーダーである。

上述のアプローチのいずれかに類似するアプローチを使用して、チャンネルで繰り返しの二又を扱うことができる。

検出器が、チップまたは毛管の下に配置される場合、成分バンドの移動は、リアルタイムで追跡することができる。そして、例えばパターンマッチングに基づいてコンピュータによって、電圧を自動的に切り換えることが可能であろう。そのため、バンドの特定のシーケンスが接合部に向かって動いていることをコンピュータが察知すると、特定バンドをさらなる調査のために側方チャンネルに選択的に切り換えることができ、一方サンプルの残りは、別のチャンネルを通過し続ける。図５に示される構成のような構成は、新たな側方チャンネルの選択を達成するために、より高い「ＨＶ」電圧を切り換える必要がないので、このタイプの自動切り換えには特に好適である。

本発明は、電気泳動によるチャンネルに沿って流れる分子に限定されない。他の実施形態では、分離されるべき分子または他のコンポーネントは、圧力、重力、または遠心力を含むがそれらに限定されない任意の適切な力によって、チャンネルに沿って動かすことができる。

ここで使用された「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という言葉は、広く解釈されるように、例えば、次の句「だけからなる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｓｏｌｅｌｙ ｏｆ）」および「とりわけ〜を含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ａｍｏｎｇｓｔ ｏｔｈｅｒ ｔｈｉｎｇｓ）」のいずれかの意味を少なくとも含むように意図されていることに留意されたい。

１００ マイクロチャンネル
１０５ 幹部分
１１０，１１５ 側方チャンネル
１２０，１２５，１３０ 成分バンド
２００ 帯電粒子
４００ ツェナーダイオードチェーン

Claims (8)

1. 電気泳動チャンネルに沿って流れるコンポーネントを電気泳動的に分離するための分離デバイスであって、前記デバイスは、少なくとも２つの補助チャンネルに接続された分岐点で分岐される主チャンネルと、前記コンポーネントを電気泳動的に分離する第１の方向に前記主チャンネルおよび少なくとも１つの補助チャンネルに沿って電位差を生成するために、前記主チャンネルおよび前記少なくとも１つの補助チャンネルへの接続のための第１の電圧源と、分離されるべきコンポーネントを、前記主チャンネルから選択された補助チャンネルへ流れさせるように、前記分岐点の領域で電圧を制御して前記補助チャンネルに沿って反対の方向の電位差を提供するための切り換え可能な電圧制御手段とを備え、前記電圧制御手段は、前記選択された補助チャンネルに沿った電位差が前記第１の方向にあり、残りの補助チャンネルの電位差が第２の反対の方向にあるように前記電圧を制御するように構成され、前記電圧制御手段は、電圧を制御するにあたって使用するための検出器を備え、前記検出器は、分離されるべき少なくとも１つのコンポーネントの流れの挙動を検出するようになされたことを特徴とする分離デバイス。
2. 前記切り換え可能な電圧制御手段は、切り換え時に、分岐点で２つの補助チャンネルのそれぞれに沿って電位差の方向を逆にするようにし、どの１つの補助チャンネルもその分岐点で他の全ての補助チャンネルとは異なる方向を有する電位差を受けるように選択されうるようになされたことを特徴とする請求項１に記載の分離デバイス。
3. 前記主チャンネルは、２つ以上の分岐点で分岐され、前記電圧制御手段は、各分岐点の領域で独立して電圧を制御するようになされたことを特徴とする請求項１または２に記載の分離デバイス。
4. １つまたは複数の分岐点の領域中での前記電圧制御手段による使用のための第２の電圧源とを備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の分離デバイス。
5. 前記第１の電圧源は、前記主チャンネルおよび各補助チャンネルに沿った電位差を生成するために、同時に全ての前記補助チャンネルに接続するように動作可能であり、前記電圧制御手段は、その補助チャンネルの前記分岐点の領域において、前記補助チャンネルの少なくとも１つに沿った点に対して、前記主チャンネルに沿った点を短絡するための手段を備えたことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の分離デバイス。
6. 前記電圧制御手段は、電圧源とアースとの間に接続されたダイオードチェーンを備え、分岐点での少なくとも１つの補助チャンネルは、前記ダイオードチェーンの第１および第２の代替点に切り換え可能に接続され、前記少なくとも１つの補助チャンネルが前記第１の点に接続されるとき前記分岐点の領域での前記補助チャンネルに沿った電位差は、前記補助チャンネルが前記第２の点に接続されるとき前記分岐点の領域での前記補助チャンネルに沿った電位差とは逆の方向を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の分離デバイス。
7. 少なくとも１つの補助チャンネルは、さらに分岐され、前記デバイスは、さらなる分岐点の領域でさらなる電圧を制御するためのさらなる切り換え可能な電圧制御手段を含む前記デバイスのためのさらなる切り換え可能な電圧制御手段を含むことを特徴とする請求項１に記載の分離デバイス。
8. 分岐されたチャンネル構造に沿った差異的な流れによって、混合物から電気的に帯電されたコンポーネントを分離する方法であって、
   （ｉ）主チャンネルを少なくとも２つの分岐チャンネルに接続する分岐点に、チャンネル構造の前記主チャンネルに沿って前記混合物を電気泳動的に動かすために、前記混合物に電気泳動の電位を加えるステップと、
   （ｉｉ）前記分岐点の領域における各分岐チャンネルの部分に、電気的な電位差を加えるステップであって、選択された分岐チャンネルに加えられる前記電気的な電位差は、分岐点で前記電気泳動の電位と同じ極性を示し、前記分岐点で別の分岐チャンネルに加えられる電気的な電位差によって前記分岐点で示される極性は、前記電気泳動の電位とは反対であるステップと、
   （ｉｉｉ）前記選択された分岐チャンネルを第１の分岐チャンネルから第２の分岐チャンネルへ変更するために、前記選択された分岐チャンネルに加えられた前記電気的な電位差によって示される極性を逆にするステップと、
   （ｉｖ）前記分岐点で前記別の分岐チャンネルに加えられた前記電気的な電位差によって示される極性を逆にするステップと
   を備えることを特徴とする方法。

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