JP2011240337A - 粒子の分離および定量化のための方法および装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第1の態様として、力場はサンプル内における最速粒子の並進速度と実質的に同等な速度で空間内において並進および/または変更され、最遅粒子がその影響を受けることなく最速粒子のみが位置を変えて追従するように構成される。力場の並進および/または変更は速度の変化を伴って起こることも可能で、空間周期性を有する力場に周期的に作用するようにこれが起こるときには特に有用である。粒子の選択的な移動に必要な適切な力場の配位を作り出すための装置も提供する。
【選択図】図3
Description
図1に少なくとも1つの基板(SUB、SUB2)上に作られた電極アレイ(EL)を利用した従来技術による力場を生成するためのいくつかの方法を示す。同じく電極であることが可能なカバー(LID)は、一定の粘性を有する液体で満たして使用されるマイクロチャンバ(micro-chamber)の境界を形成する。DEPの場合、印加される電圧は正フェーズ(+)と負フェーズ(−)が周期的に交互する周期電圧(好ましくは正弦波)である。負フェーズの電圧は180度だけ位相がずれた電圧と理解される。力場は両方とも均衡点(PEQ:points of equilibrium)に引きつけられる高速粒子(FP:faster particles)と低速粒子(SP:slower particles)の両方に作用する力(F)を生成する。印加される電圧の配列(configuration)に応じて、安定均衡点(PEQ)の位置に対応する座標(DEPC)と、不安定均衡点に対応する座標(WS)(これは異なる安定均衡点の吸引ベイスン(basin of attraction)の境界である)を特定することが可能である。これらのライン(WS)は理想的には、粒子がどの安定均衡点に向かいやすいかを決定する一種の分水嶺を形成する。NDEP(負の誘電泳動)の場合、カバー(LID)が導電性電極であれば、フォースケージ(force cages)を閉鎖することが可能である。均衡点(PEQ)は通常、電極から液中のある決まった高さのところに見出され、粒子(SP、FP)は浮揚した静止状態にある。PDEF(正の誘電泳動)の場合、均衡点(PEQ)は通常、電極がその上に形成された表面と連接したところに見出され、粒子(SP、FP)はそれと接触した静止状態にある。PDEPでは、PDEPの均衡点は電場の極大点に対応することから、PDEPでは、カバーの中に追加の電極を設ける必要はない。
力場(F)の安定均衡点が電極(EL)に印加される電圧の配列(+、−)を変更するステップ(EPIT)だけ移動させられると、粒子は粘性摩擦力と力場(F)の力の比に大きく依存する時間で新しい均衡点に向かって集中する。図2に、力場の均衡点がEPITステップ(実験したケースでは25μmに等しい)だけ移動した後、NDEPのもとにそれぞれ粒子直径が3μmと10μmのポリスチレンのマイクロビーズがEPITステップの半分に等しい移動を完了するのに必要な、電極に印加された正弦電圧の最高最低振幅に依存する時間の実験データとシミュレーションを示す。同じ粒子材料では、力場(F)の力は体積(半径の3乗に比例)に比例するのに対し、粘性力は半径に比例する。このため、より大きな半径を持つ粒子(FP)ほど相対的に小さな粒子直径を持つ粒子(SP)よりも高速に移動することになる。後述するように、本発明においてこの効果は、粒子を分離するため、または粒子群を定量化するため、または粒子サイズを決定するために有効に活用される。粒子の直径が同じ(粘性摩擦力が同じ)でもそれらの粒子に強度の違う力場が作用すれば速度の違いが生じることがあり得ることも当業者には明白である。この場合、より大きな強度の力場が作用する粒子(FP)ほど相対的に強度が弱い力場が作用する粒子(SP)よりも高速である。
タイプは同じだが大きさが異なる細胞の分離。
タイプは同じだが機能的特徴が異なる細胞の分離。例えば、正常な精細胞から形態学的に異常な精細胞の分離。
大きさは同じだが細胞質の組成が異なる細胞の分離。
生きている細胞からアポトーシスを起こした細胞の分離。
ウィルスに感染していない細胞からウィルスまたは細胞間寄生生物に感染した細胞の分離。例えば、AIDSに感染していない細胞からAIDSに感染した細胞の分離、マラリアに感染していない細胞からマラリアに感染した細胞の分離、クラミジアに感染していない細胞からクラミジアに感染した細胞の分離。
抗体を備えていない細胞から抗体を備えた細胞の分離。
タイプが異なる細胞の分離。例えば、リンパ球細胞から赤血球細胞の分離、エリトロ脊髄性(erythromyeloid)細胞から赤血球細胞の分離、膣上皮細胞から精細胞の分離。
大きさが異なるが内容物が同じリポソームの分離。
大きさが異なるマイクロビーズの分離。例えば、3μmと10μmのポリスチレンビーズの分離、6μと15μmのビーズの分離。
大きさは同じだが表面の機能性が異なるマイクロビーズの分離。例えば、アンミン基で官能化された3μmのビーズと官能化されていない同じ大きさのビーズの分離。
大きさは同じだが表面電荷が異なるマイクロビーズの分離。
電気的に中性のマイクロビーズから正に荷電したマイクロビーズの分離。
ウィルスから細胞の分離。
タイプの異なるウィルスの分離。
分子量が異なるDNA断片の分離。
比電荷の異なるタンパク質の分離。
図3に一定速度で並進する力場を用いて分離を実行する本発明による方法の第1の態様を示す。最初に、全ての粒子は唯一の均衡点に対応する同じ位置(DEPC)に引きつけられる。力場は平均速度VFで反復のステップ(EPIT)に等しい離散的な距離だけ並進させられる。ここで平均速度VFは反復のステップ(EPIT)と力場がEPITに等しい距離だけ進むのに要する時間tFの比、つまりVF=EPIT/tFに等しい。VF以上の速度で移動することが可能な粒子(FP)だけが継続的に力場の並進に付いていくことができる。VFより遅い粒子(SF)は力場の並進に付いていくことができず、結局は遅れる。結果として、それらは力場の吸引点に更に押し戻され続け、引力は次第に弱まり多かれ少なかれ出発点近くで停止する。代わりに、これらの遅い粒子は例えば出発点の座標NDEPCに生成される新しい均衡点から収集することが可能である。オプションとして、速度の異なる集団として出発点において集め直された粒子を更に分離するためにより遅い並進速度(より大きなtF)で分離を繰り返すことが可能である。
力場(F)の並進速度は周期的でもある場合がある。これは力場が空間的な周期性(CPIT)を有するときに特に有用である。簡単のため、力場の反復周期を電極数で表した数pitch=CPIT/EPITを定義する。以下、本方法のいくつかの態様を説明する。
図5に周期的な力場の周期(tp)を有する周期的な速度(VF)での並進による高速粒子の分離の様子を示す。第1の期間pitch・tfでは、1つの空間周期(CPIT)に等しい力場の並進を引き起こすように、力場は一定の平均速度VF=EPIT/tfで並進する。第2の期間(tw)では、力場は静的な状態のままで、その間に低速粒子(SP)はもとの開始座標に対応する新しい均衡点まで到達し、高速粒子(FP)は力場の並進距離(CPIT)と同程度進んだところにある新しい位置まで到達することが可能である。このケースでは、区別される臨界速度は、νws=((CPIT/2)/((pitch−1)・tf)=(CPIT/(CPIT−EPIT))・VF/2である。時間に関しては、通常の臨界時間はtws=EPIT/νws=2・((CPIT−EPIT)/CPIT))・tfで定義される。1ステップを進むのにこの時間より長い時間を要する粒子は出発地点まで戻ることになる。実際には、X軸に沿った力は通常は一定ではない。そのため粘性摩擦との均衡が存在するときに得られる制限速度はWSとDEPCの間では一定ではない。従って、上記公式は目安であって、より正確な値を得るためにそれは実験的に補正されるかまたは数値シミュレーションによって決定されなければならない。待機時間(tw)は目安として少なくともtw=αw(pitch−2)・tfに等しく、その時間内に低速粒子(SP)はもとの位置に沈降し、高速粒子は新しい位置に沈降することができるようにその時間内は力場は静的な状態のままである。ここでαw≧1とすることで沈降速度は一般的に並進時の沈降速度よりも低いという事実を考慮に入れる。実際、並進中では、粒子はほとんどの時間の間、力がより強い領域内にある。そのため、それらはより高速に移動する。
図7に周期的な力場内での周期(tp)的な速度(VF)での並進によって低速粒子を分離する様子を示す。本方法は、第1の部分では第1の方向において高速粒子を分離する前述の方法に全体に類似しているが、その部分に加えて、第1の方向とは逆方向の第2の方向において低速粒子(SP)だけが正味の並進を実現し、高速粒子(FP)は最初から全く動かなかったかのようにするために、高速粒子(FP)と低速粒子(SP)を両方とも第2の方向に並進させる第2の部分が付け加わる。臨界速度νwsと臨界時間twsは、この場合において並進させられる粒子がより速度の遅い粒子(ν≦νws)でしかも1ステップを完了するのにより長い時間(t>tws)を要しても、以前のケースと同じままである。時間tbは第2の制限速度を規定する。遅すぎる粒子(ν<νws2=EPIT/tb)は第2の方向の移動に全く付いていくことはできない。それゆえそれらは力場の移動との同期を失い実質的に静的な状態のままであるかまたはそれらは予測が難しい方向にかろうじて移動する。サイクルの全体の周期はtp=pitch・(tf+tb)+twである。これから、分離の平均速度νsep=CPIT/tp=CPIT/[pitch・(tf+tb)+tw]が得られ、選択された粒子(SP)はこの期間(tp)内においてこの平均速度(ν<νws)で移動する。
図8に周期的な力場内での周期的な並進により高速粒子と低速粒子を互いに逆方向に分離する様子を示す。
さらに、並進時の電極に印加される電圧の強度を変えることは可能である。これは一般に力線の同じ配位を維持しながら力場の強度を変えることを含む。例えば、高速粒子(FP)を分離するために力場(F)を一定の速度で並進させるが、その間、力場の強度を低減して、より反応の良い粒子(FP)だけを力場に追随させるようにすることは可能である。それと同時に、粘性摩擦力との関係で力場の影響をあまり受けない粒子(SP)は後に残ったままの状態である。その一例を図10に示す。
上述した例ではこれまで等しい幅の電極が空間周期EPITで規則正しく並んだ電極アレイを議論してきた。本発明は別の態様として電極アレイが不規則な場合もカバーする。例えば、それぞれの大きさは固定されているがそれぞれの間の距離は変わり得る電極(複数)、またはそれぞれの大きさは変わり得るがそれぞれの間の距離は等しい電極(複数)、またはそれぞれの大きさもそれぞれの間の距離も変わり得る電極(複数)を使用することが可能である。
これまでの例では、空間内における一連の力場配位(a succession of configurations of forces)を議論してきた。特定の方向に粒子を移動させる、従って分離させるのに必要な力場の配位の最小数は2である。実際、図14に示すように、電圧(V1、V2)が印加された電極の適切な分布により、安定均衡点のグループ(GSEP1、GSEP2)によって特徴付けられるちょうど2つの力の分布(F1、F2)を作り出すことが可能である。ただしこのとき、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(basin of attraction)の内部に完全に含まれるようになっていること、前記第2の安定均衡点は前記第1の均衡点(SEP1、SEP2)の吸引ベイスンの中に含まれていないことが必要である。こうすることで、力の配位が一方から他方へ移行することで、粒子は特定の方向に動かされるが、以前の配位に戻っても、粒子は逆戻りすることはなく、同じ方向への移動を継続する。2つの配位を適切な速度で交互に入れ替えることで、反応性があまり良くない粒子(SP)を動かさずにまたは後に残したままより反応性の良い粒子(FP)だけを移動させることが可能である。この方法は力場の空間的な不均一性と空間的な非反復性の両方を必要とし、これは例えば詳しく後述される本発明による装置を使って実現することが可能である。
上記の方法では、力場に支配される粒子の密度は粒子同士の相互作用のために単一粒子の並進速度に大きく影響を及ぼすようなものではないということが有利である。実際は、粒子は一緒に集団化されると、図11に示すように、小さな粒子でも単一粒子の体積の総和とほぼ同等な体積の大きな粒子と同じように振る舞う。
粒子の定量化のための上記の方法は粒子のサイズを決定する問題にも同様のやり方で適用することが可能である。本目的のため、相互作用しない粒子の群または互いの相互作用が無視できる粒子の群を取り扱う。このケースでは、図12に示すように、単一粒子のサイズを取得するため、粒子の速度(Vparticle)とそれらの直径(Dparticle)との間の関係が利用される。
本発明のもう1つの主題は粒子の選択的な移動に必要な適切な力場の配位を作り出すための装置である。本装置は、一般的な態様の1つとして、2つの電極アレイ(EL1、EL2)と、必要に応じてカバー(LID)とを有する。また、電位(V1)を第1の電極アレイ(EL1)に印加し、少なくとも第2の電位(V2)を少なくとも第2の電極アレイ(EL2)に印加するための手段も含まれる。(ただ手段そのものは既に知られた技術で実現可能で、従って添付図面には図示されていない。)前記電極とそれらの電極に電位を印加するための前記手段は、安定均衡点のグループ(SEP1、SEP2)によってそれぞれ特徴付けられる力場の少なくとも2つの異なる空間的分布(F1、F2)が作り出されるように適切な電位(V1、V2)が電極(EL1、EL2)に印加されるように動作可能に構成される。これらの安定均衡点の特徴は各点がその他の力場配位の安定均衡点の吸引ベイスンの中のどれか唯1つのベイスンの内部に完全に含まれるということである。このようにして、本装置は粒子を捕捉し、それらを力場の2つの配位が交互に入れ替わる速度と粒子の反応性とに依存する速度(あるいは周波数)で1つの方向に移動させる。力のこれらの分布は、例えば、それぞれの間の間隔が一定でそれぞれの幅が徐々に増大するもしくは減少する電極(図14参照)またはそれぞれの幅は一定でそれぞれの間の間隔が徐々に増大するもしくは減少する電極を利用して作り出すことができる。別の態様では、それぞれ一定の大きさと一定の間隔を有するがカバーとの距離が徐々に増大するまたは減少する電極(図15参照)を利用することができる。これらの態様の組み合わせも明らかに可能である。
Claims (22)
- i.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、
ii.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)と第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、少なくとも1つの期間の間に、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)と実質的に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)とは実質的に異なる速度(VF)で引き起こされる、方法。 - 前記力場(F)が、i.正の誘電泳動(NDEP)、ii.負の誘電泳動(PDEP)、iii.電気泳動(EF)及びiv.電気流体力学的フロー(EHD)の少なくとも1つの力を含む請求項1に記載の方法。
- 前記移動速度(VFP、VSP)が、i.粘性摩擦力(NI)及びii.重力(G)の少なくとも1つの力によって実質的に異なる影響を受ける請求項1または2に記載の方法。
- 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つの実質的に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。
- 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1項に記載の方法。
- 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。
- i.前記力場(F)を、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、前記方向(X)に移動させるステップと、
ii.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、ある方向(X)に実質的に移動させる請求項6に記載の方法。 - i.前記力場(F)を、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、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)を、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(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、ある方向(X)とは正反対の方向に実質的に移動させる請求項6に記載の方法。 - i.前記力場(F)を、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、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)とii)を繰り返すステップと
を含む、第1の方向(X)に第1のタイプの粒子(FP)を実質的に移動させ、かつ、第2のタイプの粒子(SP)を第1の方向(X)とは逆の方向に実質的に移動させる請求項6に記載の方法。 - i.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、力場の空間内における第1の分布(F1)を生成するステップと、
ii.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、力場の空間内における少なくとも第2の分布(F2)を生成するステップであって、ここで、力場の前記2つの分布(F1、F2)は、前記2つのグループ(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)の吸引ベイスンには含まれない、ステップと、
iii.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実質的に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の空間内における前記分布(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)のみを実質的に移動させる、方法。 - i.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、力場の空間内における第1の分布(F1)を生成するステップと、
ii.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、力場の空間内における第2の分布(F2)を最小限生成するステップであって、ここで、力場の前記2つの分布(F1、F2)は、前記2つのグループ(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、それに対し前記第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未満である、ステップと、
iii.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空間内における前記分布(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)の実質的、全体的な移動より、サイズの小さな粒子(LP)を実質的、全体的に大きく移動させる、方法。 - 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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1項に記載の方法。
- i.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)に実質的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、
ii.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)と実質的に同程度の粒子の第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、
iii.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)よりも実質的に低い粒子の第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)と前記第2の移動速度(Vfh)との間にあるとき、前記粒子数(N)は、前記第1の粒子量(Nl)と前記第2の粒子量(Nh)と間にある、方法。 - i.各粒子に作用する力がその他の粒子の存在の影響を実質的に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、
ii.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、
iii.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)を計量するための方法であって、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)と前記第2の移動速度(Vfh)との間にあるとき、前記粒子のサイズ(D)は、前記第1のサイズ(Dl)と前記第2のサイズ(Dh)との間にある、方法。 - i.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、
ii.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。 - 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。
- 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。
- 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。
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