适合介电电泳的浓缩装置和使用该装置浓缩粒子的方法 |
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申请号 | CN201780043889.3 | 申请日 | 2017-03-15 | 公开(公告)号 | CN109475817B | 公开(公告)日 | 2021-11-16 |
申请人 | 松下知识产权经营株式会社; | 发明人 | 榛叶教子; 西尾和晃; | ||||
摘要 | 一种适合介电 电泳 的浓缩装置,具备:第1 基板 ,设置成与第1基板相对的第2基板,在第1基板和第2基板之间形成的流路,配置于流路内、且包含左侧第1柱状 电极 L(301L)、右侧第1柱状电极R(301R)、和1个第2柱状电极B(302B)的第2柱状电极行列,以及配置于流路内、且包含1个第2柱状电极A(302A)的第1柱状电极行列,L3的值为5微米以上。其中,L3等于(A1‑A2),A1表示第2柱状电极A的第2 顶点 Q2和中心点O之间的距离,A2表示第2柱状电极B的第1顶点Q1和中心点O之间的距离。 | ||||||
权利要求 | 1.一种适合介电电泳的浓缩装置,该浓缩装置具备: |
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说明书全文 | 适合介电电泳的浓缩装置和使用该装置浓缩粒子的方法技术领域[0001] 本发明涉及适合介电电泳的浓缩装置和使用该装置浓缩粒子的方法。 背景技术[0002] 图25是专利文献1所含的图1的副本。专利文献公开了对悬浮于媒介物、被施加交流电场的作用的电介质粒子、特别是生物细胞进行操作的介电电泳系统。通过使用能够划分局部域(L)的、电极(E1、E2)的规则网络(R),从而该电场的分配不均一,其中作为负的介电电泳力的作用结果而使粒子在该局部域(L)集中,因此电场为最小限。本发明的系统以电极(E1、E2) 的序列(R)形成于多层基板(1)的表面为特征。并且,该系统中,序列(R)的同极性的电极(E1、E2)位于电极的网络(R)之下,并介由形成于中间水平的条导体(C1、C2)的2个网络(R1、R2)与共同电源接点(P1、P2)连接。 [0003] 现有技术文献 [0004] 专利文献 [0005] 专利文献1:日本特表2005‑506191号公报 发明内容[0006] 发明要解决的课题 [0007] 本发明的目的是提供适合介电电泳的浓缩装置和使用该装置浓缩粒子的方法。 [0008] 用于解决课题的手段 [0009] 本发明提供适合介电电泳的浓缩装置。该浓缩装置具备: [0010] 第1基板、 [0011] 设置成与所述第1基板相对的第2基板、 [0012] 在所述第1基板和所述第2基板之间形成的流路、 [0013] 配置于所述流路内的第1柱状电极行列、和 [0014] 配置于所述流路内的第2柱状电极行列。 [0015] 其中, [0016] 所述第1柱状电极行列和所述第2柱状电极行列与X轴方向平行, [0017] 所述第1柱状电极行列和所述第2柱状电极行列包含2个以上的第1 柱状电极和2个以上的第2柱状电极, [0018] 各第1柱状电极包含第1顶点P1和第2顶点P2, [0019] 各第2柱状电极包含第1顶点Q1和第2顶点Q2, [0020] 连结各第1柱状电极所含的所述第1顶点P1和所述第2顶点P2的线段与X轴方向平行, [0021] 连结各第2柱状电极所含的所述第1顶点Q1和所述第2顶点Q2的线段与Y轴方向平行, [0022] 在俯视中,所述X轴方向与所述Y轴方向正交, [0023] 柱状电极群由1个左侧第1柱状电极L、1个右侧第1柱状电极R、1 个第2柱状电极A和1个第2柱状电极B构成, [0024] 所述左侧第1柱状电极L从所述第2柱状电极行列所含的所述2个以上的第1柱状电极中选择, [0025] 所述右侧第1柱状电极R从所述第2柱状电极行列所含的所述2个以上的第1柱状电极中选择, [0026] 所述第2柱状电极A从所述第1柱状电极行列所含的所述2个以上的第2柱状电极中选择, [0027] 所述第2柱状电极B从所述第2柱状电极行列所含的所述2个以上的第2柱状电极中选择, [0028] 在俯视中,以所述左侧第1柱状电极L的所述第2顶点P2和所述右侧第1柱状电极R的所述第1顶点P1彼此相对的方式,所述左侧第1柱状电极L和所述右侧第1柱状电极R彼此相邻, [0029] 在俯视中,通过所述第2柱状电极A的所述第2顶点Q2和所述第2 柱状电极B的第1顶点Q1的直线与所述Y轴方向平行, [0030] 该浓缩装置满足以下的算式(I): [0031] L3≥5微米(I) [0032] 其中, [0033] L3=A1‑A2 [0034] A1表示所述第2柱状电极A的所述第2顶点Q2和中心点O之间的距离,[0035] A2表示所述第2柱状电极B的所述第1顶点Q1和所述中心点O之间的距离,[0036] 所述中心点O是线段Q和线段P的交点, [0037] 所述线段Q是连结所述第2柱状电极A的所述第2顶点Q2和所述第 2柱状电极B的所述第1顶点Q1之间的线段,并且 [0038] 所述线段P是连结所述左侧第1柱状电极L的所述第2顶点P2和所述右侧第1柱状电极R的所述第1顶点P1之间的线段。 [0039] 发明的效果 [0041] 图1A显示实施方式的浓缩装置的俯视图。 [0042] 图1B显示沿图1A所含的线1B‑1B的剖面图。 [0043] 图1C显示沿图1A所含的线1C‑1C的剖面图。 [0044] 图1D显示第1基板110的背侧的面的概略图。 [0045] 图2显示第1柱状电极301和第2柱状电极302的俯视图。 [0046] 图3显示相邻的2个第1柱状电极301和与它们接近的1个第2柱状电极302的俯视图。 [0047] 图4显示2个第1柱状电极301和2个第2柱状电极302的俯视图。 [0049] 图6是实施例1中在施加交流电压的同时流通试样溶液的流路103的荧光显微镜照片的图。 [0050] 图7是实施例1中交流电压施加结束5秒后的流路103的荧光显微镜照片的图。 [0051] 图8是实施例2中不施加交流电压地流通试样溶液的流路103的荧光显微镜照片的图。 [0052] 图9是实施例2中在施加交流电压的同时流通试样溶液的流路103的荧光显微镜照片的图。 [0053] 图10是实施例2中交流电压施加结束5秒后的流路103的荧光显微镜照片的图。 [0054] 图11是实施例3中施加交流电压之前拍摄的荧光显微镜照片的图。 [0055] 图12是实施例3中施加交流电压期间拍摄的荧光显微镜照片的图。 [0056] 图13是显示模拟例A1中的模拟的结果的俯视图。 [0057] 图14是显示模拟例A2中的模拟的结果的俯视图。 [0058] 图15是显示模拟例A3中的模拟的结果的俯视图。 [0059] 图16显示2个第1柱状电极301和2个第2柱状电极302的俯视图。 [0060] 图17是显示模拟例B1的结果的曲线图。 [0061] 图18是显示模拟例B2的结果的曲线图。 [0062] 图19是显示模拟例B3的结果的曲线图。 [0063] 图20是显示模拟例B4的结果的曲线图。 [0064] 图21是显示模拟例B5的结果的曲线图。 [0065] 图22是显示模拟例B6的结果的曲线图。 [0066] 图23是显示模拟例B7的结果的曲线图。 [0068] 图24B接着图24A所示的工序,显示该方法所包含的1个工序中的硅基板90的剖面图。 [0069] 图24C接着图24B所示的工序,显示该方法所包含的1个工序中的硅基板90的剖面图。 [0070] 图24D接着图24C所示的工序,显示该方法所包含的1个工序中的硅基板90的剖面图。 [0071] 图24E接着图24D所示的工序,显示该方法所包含的1个工序中的硅基板90的剖面图。 [0072] 图24F接着图24E所示的工序,显示该方法所包含的1个工序中的硅基板90的剖面图。 [0073] 图25是专利文献1所含的图1的副本。 具体实施方式[0074] 以下,参照附图详细说明本发明的实施方式。图1A显示实施方式的浓缩装置的俯视图。图1B显示沿图1A所含的线1B‑1B的剖面图。图1C 显示沿图1A所含的线1C‑1C的剖面图。 [0075] 如图1B和图1C所示,实施方式的浓缩装置具备第1基板110和第2 基板105。第2基板105与第1基板110相对。在第1基板110和第2基板105之间形成了流路103。流路103具有高度H和宽度W。 [0076] 图1D显示第1基板110的背侧的面的概略图。图1A也是第1基板 110的表侧的面的概略图。如图1A~图1D所示,第1基板110具备注入孔101和排出孔102。注入孔101和排出孔102是贯通孔。注入孔101经由流路103而与排出孔102连通。因此,试样溶液从注入孔101被注入,流过流路103,然后从排出孔102被排出。如图1A~图1D所表明的那样,实施方式的浓缩装置也是用于浓缩的芯片(以下,也可以称为“浓缩芯片”)。 [0077] 第1基板110的背面设有第1梳形电极201和第2梳形电极202。第1 梳形电极201和第2梳形电极202彼此啮合。 [0078] 流路103的内部设有第1柱状电极301和第2柱状电极302。第1柱状电极301与第1梳形电极201电连接。第2柱状电极302与第2梳形电极202电连接。当然,第1柱状电极301与第2梳形电极202电绝缘。同样地,第2柱状电极302与第1梳形电极201电绝缘。 [0079] 以下,详细说明第1柱状电极301和第2柱状电极302。图2显示第1 柱状电极301和第2柱状电极302的俯视图。在俯视中,第1柱状电极301 具有橄榄球的形状。第2柱状电极302也具有橄榄球的形状。由多个第1 柱状电极301和多个第2柱状电极302,形成1条柱状电极行列303。换言之,1条柱状电极行列303包含多个第1柱状电极301和多个第2柱状电极 302。流路103中形成了多条柱状电极行列303。各柱状电极行列303 与X轴方向平行。这样,流路103内设有2个以上柱状电极行列303。 [0080] 图3显示相邻的2个第1柱状电极301和与它们接近的1个第2柱状电极302的俯视图。各第1柱状电极301包含第1顶点P1和第2顶点P2。连结各第1柱状电极301所含的第1顶点P1和第2顶点P2的线段与X轴方向平行,且具有长度L1。各第2柱状电极302包含第1顶点Q1和第2 顶点Q2。连结各第2柱状电极302所含的第1顶点Q1和第2顶点Q2的线段与Y轴方向平行,且具有长度L2。第1顶点Q1靠近顶点P1和顶点 P2。另一方面,第2顶点Q2远离顶点P1和顶点P2。换言之,如图2所示,第1柱状电极行列303a所含的第2柱状电极302所含的第2顶点Q2,比第1柱状电极行列303a所含的第2柱状电极302所含的第1顶点Q1靠近第2柱状电极行列302b。可以设置第3的柱状电极行列303c。当然,X 轴方向与Y轴方向正交。 [0081] 图4显示由图2所含的虚线包围的区域U的放大图。图4也是显示区域U所含的1个柱状电极群的图。如图4所示,1个柱状电极群由以下的 (I)~(IV)的4个电极构成。 [0082] (I)选自第2柱状电极行列303b所含的2个以上的第1柱状电极301 中的1个左侧第1柱状电极301L、 [0083] (II)选自第2柱状电极行列303b所含的2个以上的第1柱状电极301 中的1个右侧第1柱状电极301R、 [0084] (III)选自第1柱状电极行列303a所含的2个以上的第2柱状电极302 中的1个第2柱状电极302A、和 [0085] (IV)选自第2柱状电极行列303b所含的2个以上的第2柱状电极302 中的1个第2柱状电极302B。 [0086] 以左侧第1柱状电极301L的第2顶点P2和右侧第1柱状电极301R 的第1顶点P1彼此相对的方式,左侧第1柱状电极301L和右侧第1柱状电极301R彼此相邻。 [0087] 如图4所表明的那样,通过左侧第1柱状电极301L的第2顶点P2和右侧第1柱状电极301R的第1顶点P1的直线与X轴方向平行。 [0088] 通过第2柱状电极A的第2顶点Q2和第2柱状电极B的第1顶点 Q1的直线与Y轴方向平行。 [0089] 如图4所示,中心点O、线段Q、和线段P如下定义。 [0090] 中心点O是线段Q和线段P的交点。1个柱状电极群所含的4个电极在俯视中包围中心点O。 [0091] 线段Q是连结第2柱状电极302A的第2顶点Q2和第2柱状电极302B 的第1顶点Q1之间的线段。 [0092] 线段P是连结左侧第1柱状电极301L的第2顶点P2和右侧第1柱状电极301R的第1顶点P1之间的线段。 [0093] 本实施方式以充分满足以下的算式(I)为特征。 [0094] L3≥5微米(I) [0095] 其中, [0096] L3=A1‑A2 [0097] A1表示第2柱状电极302A的第2顶点Q2和中心点O之间的距离,并且 [0098] A2表示第2柱状电极302B的第1顶点Q1和中心点O之间的距离。 [0099] 本实施方式中,因为L3的值为5微米以上,所以如模拟例B1~B7中证实的那样,介电电泳力作为引力而被给予流过中心点O的粒子。因此,粒子抗拒流过流路103的流体(即,试样溶液)流而仅在中心点O及其周围被捕捉。这样,粒子在中心点O及其周围被浓缩。在L3的值为0微米的情况下,如模拟例B1~B7中证实的那样,介电电泳力作为斥力而被给予流过中心点O的粒子。因此,该斥力使流过流路103的粒子流加速。其结果粒子不被捕捉,并且向流路103的下游更快地流动。 [0100] 如模拟例B1~B4中证实的那样,L3的值期望为5微米以上。请参照图17~图20。 [0101] 如模拟例B5中证实的那样,A2的值期望为2.8微米以下。请参照图 21。 [0102] 如模拟例B6中证实的那样,线段P的长度期望为5.6微米以下。请参照图22。 [0103] (制造方法) [0105] 首先,如图24A所示,在底面具备绝缘层91的硅基板90的上面,形成第1抗蚀剂901的图案。接着,如图24B所示,进一步形成第2抗蚀剂 902的图案。然后,如图24C所示,对没有形成第1抗蚀剂901和第2抗蚀剂902的任一者的部分的硅基板90,以第1抗蚀剂901和第2抗蚀剂902 的两者作为掩模进行蚀刻。被蚀刻的部分的底部位于硅基板90的内部。 [0106] 如图24D所示,除去第2抗蚀剂902。接着,如图24E所示,对硅基板90使用第1抗蚀剂901作为掩模进行蚀刻。被蚀刻的部分的底部达到绝缘层91的表侧的面。此时,具有高度H和宽度W的流路103形成。最后,如图24F所示,除去第1抗蚀剂901。这样,第1基板110形成。在形成注入孔101和排出孔102之后,将第1基板110粘合在第2基板105上。 [0107] (浓缩方法) [0108] 以下对于使用实施方式的浓缩装置浓缩试样溶液所含有的粒子的方法进行说明。本实施方式中,粒子可以具有30纳米~100纳米的粒径。粒子的例子是流感病毒(粒径:约 100纳米)或诺如病毒(粒径:约30纳米)。 [0109] 首先,准备实施方式的浓缩装置。具体地,浓缩装置的使用者从该专利的权利人或其被许可人处购买实施方式的浓缩装置。 [0110] 接着,在第1基板110和第2基板105之间供给试样溶液。具体地,从注入孔101注入试样溶液。被注入的试样溶液流过流路103。 [0111] 在试样溶液流过流路103期间,介由第1梳形电极201和第2梳形电极202在各第1柱状电极301和各第2柱状电极302之间施加交流电压。期望所施加的交流电压具有5伏特pp~20伏特pp的电压、和50千赫~ 20兆赫的频率。术语“pp”是指峰至峰(peak‑to‑peak)。 [0112] 该交流电压在中心点O及其周围形成具有显著高电场的区域。该高电场在中心点O及其周围,给予粒子作为引力的介电电泳力。由于该作为引力的介电电泳力,粒子反抗流过流路103的流体(即,试样溶液)流而仅在中心点O及其周围被捕捉。换言之,该作为引力的介电电泳力大于粒子从流过流路103的试样溶液受到的力(即使粒子向+Y方向流动的力)。这样,粒子仅在中心点O及其周围被浓缩。最后,试样溶液从排出孔102被排出,另一方面粒子残留在中心点O及其周围。 [0113] 如上所述,L3的值为5微米以上。在L3的值为0微米的情况下,如模拟例B1~B7中证实的那样,给予粒子的作为斥力的介电电泳力使粒子的速度加速。因此,粒子不被捕捉,并且向流路103的下游(即向+Y方向) 更快地流动。 [0115] (实施例) [0116] 以下,参照以下的实施例更详细地说明本发明。 [0117] (实施例1) [0118] 实施例1中使用含有荧光聚苯乙烯粒子的试样溶液。试样溶液通过将荧光聚苯乙烯粒子(从Polysciences社获得、商品名:Fluoresbrite Yellow Green Carboxylate Microspheres、粒径:0.1微米、w/v浓度:2.6%)用1 %Tween20水溶液稀释10万倍来制备。8 试样溶液具有约4.7×10个/ml的荧光聚苯乙烯粒子浓度。 [0119] 将SOI基板如图24A~图24F所示进行蚀刻,制造第1基板110。将第1基板110粘合在第2基板105上。这样,制造了实施例1的浓缩装置。 [0120] 以下的表1显示实施例1的浓缩装置的详细情况。 [0121] 表1 [0122]柱状电极行列303的数 26个 各柱状电极行列303中的第1柱状电极301的数 26个 各柱状电极行列303中的第2柱状电极302的数 35个 L1 25.5微米 L2 25.5微米 P 2.8微米 Q 31.1微米 A1 29.7微米 A2 1.4微米 L3 28.3微米 H 50微米 W 1000微米 [0123] 接下来,从注入孔101以20微升/分钟的流速供给乙醇5分钟。这样,从流路103中除去空气。进一步,从注入孔101以20微升/分钟的流速供给1%Tween20水溶液5分钟。这样,从流路103中除去乙醇。将流路103 用1%Tween20水溶液充满。 [0124] 接下来,从注入孔101以20微升/分钟的流速供给试样溶液5分钟。图5是流通试样溶液的流路103的荧光显微镜照片。该时刻,未施加交流电压。 [0125] 在介由第1梳形电极201和第2梳形电极202,在第1柱状电极301 和第2柱状电极302之间施加具有14.14伏特pp的电压和5兆赫的频率的交流电压的同时,继续供给试样溶液。图6是在施加交流电压的同时流通试样溶液的流路103的荧光显微镜照片。 [0126] 最后,停止施加交流电压。继续供给试样溶液。图7是交流电压施加停止5秒后的流路103的荧光显微镜照片。 [0127] 如图5~图7所表明的那样,即使继续供给试样溶液,在施加交流电压期间,粒子也在中心点O及其周围被浓缩。 [0128] (实施例2) [0129] 实施例2中,除了交流电压具有7伏特pp的电压和100KHz的频率以外,进行与实施例1同样的实验。图8~图10是分别与图5~图7对应的荧光显微镜照片。如图8~图10所表明的那样,在实施例2中,也是即使继续供给试样溶液,在施加交流电压期间,粒子也在中心点O及其周围被浓缩。 [0130] (实施例3) [0131] 实施例3中,除了试样溶液不是荧光聚苯乙烯粒子、而是含有灭活流感病毒粒子,以及交流电压具有10伏特pp的电压和500kHz的频率以外,进行与实施例1同样的实验。图11是施加交流电压之前拍摄的荧光显微镜照片。图12是施加交流电压时拍摄的荧光显微镜照片。图11和图12的两者中继续供给试样溶液。如图11和图12所表明的那样,实施例3中,也是即使继续供给试样溶液,在施加交流电压期间,流感病毒粒子也在中心点O及其周围被浓缩。 [0132] 含有灭活流感病毒粒子的试样溶液如下制备。流感病毒是北海道大学大学院兽医学研究室所培养的鸡蛋的尿囊液中所含有的H1N1型 A/Hyogo/YS/2011株。流感病毒使用β‑丙内酯进行灭活。 [0133] 接下来,如下将灭活流感病毒进行染色。将荧光色素(从Biotium社获得、商品名:30022CellBriteOrange Cytoplasmic Membrane Dye 1ml DiI cell labeling solution、 5微升)用具有500毫升的体积的生理盐水稀释。然后立即将含有荧光色素的生理盐水与灭活流感病毒的水溶液(500毫升)混合,得到混合液。混合液在37摄氏度放置20分钟。这样将灭活流感病毒染色。 [0134] 接下来,在灭活流感病毒的水溶液中添加甘露糖醇水溶液(浓度: 280mM、体积:1毫升)。将水溶液用0.45μm的过滤器进行过滤。由此,除去具有0.45微米以上的粒径的杂质。然后,使用具有100kDa的分子量的过滤精度的离心过滤器,将水溶液浓缩至体积为约60微升。最后,添加甘露糖醇水溶液(浓度:280mM、体积:600μL),使得水溶液具有0.78mS/cm 的电导率。这样,制备了含有灭活流感病毒的试样溶液。 [0135] (模拟例A1) [0136] 模拟例A1中,使用模拟器(从COMSOL社获得、商品名:COMSOL Multiphysics),在以下的表2所示的条件下模拟粒子的浓缩。 [0137] 表2 [0138]柱状电极行列303的数 3个 各柱状电极行列303中的第1柱状电极301的数 10个 各柱状电极行列303中的第2柱状电极302的数 10个 L1 25.5微米 L2 25.5微米 P 2.8微米 Q 31.1微米 A1 29.7微米 A2 1.4微米 L3 28.3微米 H 50微米 W 280微米 俯视下第1柱状电极301的形状 橄榄球 俯视下第2柱状电极302的形状 橄榄球 电压 10伏特pp [0139] 图13是显示模拟例A1中的模拟的结果的俯视图。随着黑点的浓度增加而电场增加。如图13所表明的那样,在中心点O及其周围,形成具有显著高电场的区域。 [0140] (模拟例A2) [0141] 模拟例A2中,除了俯视下第1柱状电极301的形状为菱形且为正方形以外,进行与模拟例A1同样的模拟。图14是显示模拟例A2中的模拟的结果的俯视图。如图14所表明的那样,在中心点O及其周围,形成具有显著高电场的区域。 [0142] (模拟例A3) [0143] 模拟例A3中,除了俯视下第2柱状电极302的形状为菱形且为正方形以外,进行与模拟例A1同样的模拟。图15是显示模拟例A3中的模拟的结果的俯视图。如图15所表明的那样,在中心点O及其周围,形成具有显著高电场的区域。 [0144] 如图13~图15所表明的那样,只要满足以下的4个条件(I)~(IV),对俯视中的第1柱状电极301和第2柱状电极302的形状就不限定。 [0145] (I)各第1柱状电极301包含第1顶点P1和第2顶点P2。 [0146] (II)各第2柱状电极302包含第1顶点Q1和第2顶点Q2的顶点。 [0147] (III)连结第1顶点P1和第2顶点P2的线段与X轴方向平行。 [0148] (IV)连结第1顶点Q1和第2顶点Q2的线段与Y轴方向平行。 [0149] (模拟例B1) [0150] 模拟例B1中,在以下的表3所示的条件下模拟给予粒子的介电电泳力。 [0151] 表3 [0152] [0153] 模拟例B1中,如图16所示,模拟了给予位于直线LL上的粒子的介电电泳力,所述直线LL通过中心点O、且相对于线段P倾斜45度。如图 16所示,当粒子位于中心点O的+X‑Y方向时,将该粒子和中心点O之间的距离定义为负。另一方面,当粒子位于中心点O的‑X+Y方向时,将该粒子和中心点O之间的距离定义为正。当然,流过流路103的试样溶液的流动方向为+Y方向。 [0154] 图17是显示模拟例B1的结果的曲线图。在图17所示的曲线图中,横轴是位于直线LL上的粒子距离中心点O的距离。纵轴是给予粒子的介电电泳力。正的值表示作为引力的介电电泳力。负的值表示作为斥力的介电电泳力。换言之,在图17所示的曲线图的上半部分区域,给予粒子引力,从而粒子向中心点O靠近。另一方面,在图17所示的曲线图的下半部分区域,给予粒子斥力,从而粒子从中心点O向+Y方向远离。 [0155] 如图17所表明的那样,如果L3的值为5微米以上,则给予粒子作为引力的介电电泳力。由于该作为引力的介电电泳力,粒子抗拒流过流路103 的流体(即,试验试样)流而仅在中心点O及其周围被捕捉。这样,粒子仅在中心点O及其周围被浓缩。 [0156] 另一方面,在L3的值为0微米的情况下,粒子沿着流过流路103的流体(即,试验试样)流接近中心点O期间,给予粒子作为斥力的介电电泳力。作为给予粒子的斥力的介电电泳力使粒子的速度加速。因此,粒子不被捕捉,并且向流路103的下游更快地流动。因此,粒子不被浓缩。 [0157] (模拟例B2) [0158] 模拟例B2中,除了粒子的粒径为30纳米以外,进行与模拟例B1同样的模拟。图18是显示模拟例B2的结果的曲线图。 [0159] 如图18所表明的那样,如果L3的值为5微米以上,则给予粒子作为引力的介电电泳力。因此,粒子仅在中心点O及其周围被浓缩。另一方面,如果L3的值为0微米,则粒子沿着流过流路103的流体(即,试验试样) 流接近中心点O期间,给予粒子作为斥力的介电电泳力。因此,粒子不被浓缩。 [0160] (模拟例B3) [0161] 模拟例B3中,除了交流电压具有5伏特pp的电压之外,进行与模拟例B1同样的模拟。图19是显示模拟例B3的结果的曲线图。 [0162] 如图19所表明的那样,如果L3的值为5微米以上,则给予粒子作为引力的介电电泳力。因此,粒子仅在中心点O及其周围被浓缩。另一方面,如果L3的值为0微米,则粒子沿着流过流路103的流体(即,试验试样) 流接近中心点O期间,给予粒子作为斥力的介电电泳力。因此,粒子不被浓缩。 [0163] (模拟例B4) [0164] 模拟例B4中,除了交流电压具有20伏特pp的电压之外,进行与模拟例B1同样的模拟。图20是显示模拟例B4的结果的曲线图。 [0165] 如图20所表明的那样,如果L3的值为5微米以上,则给予粒子作为引力的介电电泳力。因此,粒子仅在中心点O及其周围被浓缩。另一方面,如果L3的值为0微米,则粒子沿着流过流路103的流体(即,试验试样) 流接近中心点O期间,给予粒子作为斥力的介电电泳力。因此,粒子不被浓缩。 [0166] (模拟例B5) [0167] 模拟例B5中,除了A2的值为0.7微米或2.8微米以外,进行与模拟例B1同样的模拟。图21是显示模拟例B5的结果的曲线图。 [0168] 如图21所表明的那样,无论A2的值如何,都给予粒子作为引力的介电电泳力。因此,无论A2的值如何,粒子仅在中心点O及其周围被浓缩。随着A2的值减少,给予粒子更大的作为引力的介电电泳力。 [0169] (模拟例B6) [0170] 模拟例B6中,除了P的值为0.7微米或2.8微米以外,进行与模拟例 B1同样的模拟。图22是显示模拟例B6的结果的曲线图。 [0171] 如图22所表明的那样,无论P的值如何,都给予粒子作为引力的介电电泳力。因此,无论P的值如何,粒子仅在中心点O及其周围被浓缩。随着P的值减少,给予粒子更大的作为引力的介电电泳力。 [0172] (模拟例B7) [0173] 模拟例B7中,除了L1的值为25.5微米或39.6微米以外,进行与模拟例B1同样的模拟。图23是显示模拟例B7的结果的曲线图。 [0174] 如图23所表明的那样,无论L1的值如何,都给予粒子作为引力的介电电泳力。因此,无论L1的值如何,粒子仅在中心点O及其周围被浓缩。 [0175] 产业可利用性 [0177] 符号说明 [0178] 101 注入口 [0179] 102 排出口 [0180] 103 流路 [0181] 110 第1基板 [0182] 105 第2基板 [0183] 201 第1梳型电极 [0184] 202 第2梳型电极 [0185] 301 第1柱状电极 [0186] 301R 右侧第1柱状电极 [0187] 301L 左侧第1柱状电极 [0188] 302 第2柱状电极 [0189] 302A 第1柱状电极行列所含的第2柱状电极A [0190] 302B 第2柱状电极行列所含的第2柱状电极B [0191] 303a 第1柱状电极行列 [0192] 303b 第2柱状电极行列 [0193] 303c 第3柱状电极行列 [0194] A1 第2柱状电极A的第2顶点Q2和中心点O之间的距离 [0195] A2 第2柱状电极B的第1顶点Q1和中心点O之间的距离 [0196] H 流路的高度 [0197] L1 第1柱状电极的长度 [0198] L2 第2柱状电极的长度 [0199] L3 A1减去A2而得的距离 [0200] LL 直线 [0201] O 中心点 [0202] P 线段 [0203] P1 第1柱状电极的第1顶点 [0204] P2 第1柱状电极的第2顶点 [0205] Q 线段 [0206] Q1 第2柱状电极的第1顶点 [0207] Q2 第2柱状电极的第2顶点 [0208] W 流路的宽度 [0209] U 柱状电极群的区域 |