公开(公告)号：US07988841B2

公开(公告)日：2011-08-02

申请号：US11531679

申请日：2006-09-13

申请人： Mario Scurati ,  Torsten Mueller ,  Thomas Schnelle

发明人： Mario Scurati ,  Torsten Mueller ,  Thomas Schnelle

IPC分类号： B03C5/02

CPC分类号： B03C5/026

摘要： A plurality of planar electrodes (5) in a microchannel (4) is used for separation, lysis and PCR in a chip (10). Cells from a sample are brought to the electrodes (5). Depending on sample properties, phase pattern, frequency and voltage of the electrodes and flow velocity are chosen to trap target cells (16) using DEP, whereas the majority of unwanted cells (17) flushes through. After separation the target cell (16) are lysed while still trapped. Lysis is carried out by applying RF pulses and/or thermally so as to change the dielectric properties of the trapped cells. After lysis, the target cells (16) are amplified within the microchannel (4), so as to obtain separation, lysis and PCR on same chip (1).

摘要翻译： 微通道（4）中的多个平面电极（5）用于芯片（10）中的分离，裂解和PCR。 来自样品的细胞被带到电极（5）。 根据样品性质，选择电极的相图，频率和电压以及流速，以使用DEP捕获靶细胞（16），而大多数不需要的细胞（17）冲洗通过。 分离后，靶细胞（16）裂解，同时仍被捕获。 通过施加RF脉冲和/或热来进行裂解以改变被捕获的细胞的介电性质。 裂解后，在微通道（4）内扩增靶细胞（16），以在同一芯片（1）上获得分离，裂解和PCR。

公开(公告)号：US20070125650A1

公开(公告)日：2007-06-07

申请号：US11531679

申请日：2006-09-13

申请人： Mario Scurati ,  Torsten Mueller ,  Thomas Schnelle

发明人： Mario Scurati ,  Torsten Mueller ,  Thomas Schnelle

IPC分类号： B03C5/02

CPC分类号： B03C5/026

摘要： A plurality of planar electrodes (5) in a microchannel (4) is used for separation, lysis and PCR in a chip (10). Cells from a sample are brought to the electrodes (5). Depending on sample properties, phase pattern, frequency and voltage of the electrodes and flow velocity are chosen to trap target cells (16) using DEP, whereas the majority of unwanted cells (17) flushes through. After separation the target cell (16) are lysed while still trapped. Lysis is carried out by applying RF pulses and/or thermally so as to change the dielectric properties of the trapped cells. After lysis, the target cells (16) are amplified within the microchannel (4), so as to obtain separation, lysis and PCR on same chip (1).

摘要翻译： 微通道（4）中的多个平面电极（5）用于芯片（10）中的分离，裂解和PCR。 来自样品的细胞被带到电极（5）。 根据样品性质，选择电极的相图，频率和电压以及流速，以使用DEP捕获靶细胞（16），而大多数不需要的细胞（17）冲洗通过。 分离后，靶细胞（16）裂解，同时仍被捕获。 通过施加RF脉冲和/或热来进行裂解以改变被捕获的细胞的介电性质。 裂解后，在微通道（4）内扩增靶细胞（16），以在同一芯片（1）上获得分离，裂解和PCR。

公开(公告)号：US20060243594A1

公开(公告)日：2006-11-02

申请号：US10523175

申请日：2003-07-28

申请人： Thomas Schnelle ,  Torsten Mueller ,  Stephen Shirley

发明人： Thomas Schnelle ,  Torsten Mueller ,  Stephen Shirley

IPC分类号： B03C5/02

CPC分类号： G01N15/1209 ,  G01N2015/1236 ,  G01N2015/1254

摘要： Described are a method and a measuring device for measuring the impedance in a fluidic microsystem comprising a compartment (10) through which a liquid comprising at least one suspended particle (16) flows, and in which at least one impedance detector (40) is arranged, by means of which for detection of the at least one particle at least one impedance value is acquired which is characteristic for the impedance of the compartment, and which in the presence of the at least one particle changes in a predetermined way, wherein focusing of the at least one particle takes place in a predetermined space relative to the impedance detector, wherein focusing involves a movement of the at least one particle relative to the fluid flowing in the compartment as a result of dielectrophoretic forces, which forces are exerted by means of at least two focusing electrodes (30).

摘要翻译： 描述了一种用于测量流体微系统中的阻抗的方法和测量装置，其包括隔室（10），包括至少一个悬浮颗粒（16）的液体通过该隔室（10）流过，并且其中布置有至少一个阻抗检测器（40） 用于检测至少一个颗粒，获得至少一个阻抗值，该阻抗值是隔室的阻抗的特征，并且在至少一个颗粒的存在下以预定的方式改变，其中聚焦 所述至少一个颗粒相对于所述阻抗检测器发生在预定空间中，其中聚焦涉及所述至少一个颗粒相对于由于介电电泳力而在所述隔室中流动的流体的运动，所述力通过 至少两个聚焦电极（30）。

公开(公告)号：US5948328A

公开(公告)日：1999-09-07

申请号：US700395

申请日：1996-08-23

申请人： Stefan Fiedler ,  Andreas Voigt ,  Thomas Schnelle ,  Guenter Fuhr ,  Torsten Mueller ,  Rolf Hagedorn ,  Jan Hornung ,  Henning Glasser ,  Bernd Wagner

发明人： Stefan Fiedler ,  Andreas Voigt ,  Thomas Schnelle ,  Guenter Fuhr ,  Torsten Mueller ,  Rolf Hagedorn ,  Jan Hornung ,  Henning Glasser ,  Bernd Wagner

IPC分类号： B01J2/00 ,  B01J13/02 ,  B01J19/08

CPC分类号： B01J13/02 ,  B01J19/087 ,  B01J2/00

摘要： In the method proposed, microparticles suspended in a liquid or droplets suspended in a liquid with which they are immiscible are shaped by high-frequency electric fields in a three-dimensional electrode array of a size in the micrometer or submicrometer range and subsequently consolidated by prior art chemical bonding procedures or by physical methods. The disposition, geometry and control of the electrodes determine the shape of the particles. The particles themselves must have a conductivity and/or relative dielectric constant lower than the solution surrounding them. For some, this can be achieved only at certain frequencies in the kHz and MHz band which are determined by the passive electrical properties of the particles and the surrounding solution. The particles or droplets are repelled by the electrodes so that they are shaped in the free solution without making contact with any surface and can then be consolidated. This makes it possible to shape micrometer and submicrometer size particles of the kind required in chromatography, affinity biochemistry and medicine, as well as for filter systems.

摘要翻译： PCT No.PCT / DE95 / 00237 Sec。 371日期：1996年8月23日 102（e）日期1996年8月23日PCT提交1995年2月23日PCT公布。 WO95 / 23020 PCT公开号 日期1995年8月31日在所提出的方法中，悬浮在液体中的微粒悬浮在与其不混溶的液体中的微滴通过在微米或亚微米范围内的尺寸的三维电极阵列中的高频电场 并随后通过现有技术的化学键合方法或通过物理方法进行固结。 电极的布置，几何形状和控制决定了颗粒的形状。 颗粒本身必须具有低于围绕它们的溶液的导电性和/或相对介电常数。 对于一些，这只能在通过颗粒和周围溶液的被动电特性确定的kHz和MHz频带的某些频率下实现。 颗粒或液滴被电极排斥，使得它们在游离溶液中成形，而不与任何表面接触，然后可以被固结。 这使得可以形成色谱，亲和力生物化学和药物所需类型的微米和亚微米尺寸的颗粒，以及过滤系统。

公开(公告)号：US20120305398A1

公开(公告)日：2012-12-06

申请号：US13586988

申请日：2012-08-16

申请人： Torsten Müller ,  Thomas Schnelle ,  Rolf Hagedorn

发明人： Torsten Müller ,  Thomas Schnelle ,  Rolf Hagedorn

IPC分类号： B01D43/00

CPC分类号： B03C5/005

摘要： Methods and devices for the separation of particles (20, 21, 22) in a compartment (30) of a fluidic microsystem (100) are described, in which the movement of a liquid (10) in which particles (20, 21, 22) are suspended with a predetermined direction of flow through the compartment (30), and the generation of a deflecting potential in which at least a part of the particles (20, 21, 22) is moved relative to the liquid in a direction of deflection are envisaged, whereby further at least one focusing potential is generated, so that at least a part of the particles is moved opposite to the direction of deflection relative to the liquid by dielectrophoresis under the effect of high-frequency electrical fields, and guiding of particles with different electrical, magnetic or geometric properties into different flow areas (11, 12) in the liquid takes place.

摘要翻译： 描述了用于在流体微系统（100）的隔室（30）中分离颗粒（20,21,22）的方法和装置，其中液体（10）的运动，其中颗粒（20,21,22 ）以预定的流动方向悬挂通过隔室（30），并产生偏转电位，其中至少一部分颗粒（20,21,22）相对于液体沿偏转方向移动 被设想为进一步产生至少一个聚焦电位，使得至少一部分颗粒在高频电场的作用下通过介电电泳相对于液体的偏转方向移动，并且引导颗粒 在不同的流动区域（11,12）中发生不同的电，磁或几何特性。

公开(公告)号：US20110083961A1

公开(公告)日：2011-04-14

申请号：US12161267

申请日：2007-01-17

申请人： Torsten Müller ,  Thomas Schnelle

发明人： Torsten Müller ,  Thomas Schnelle

IPC分类号： G01N27/26 ,  B03C5/02

CPC分类号： C12N13/00 ,  B01L3/502761 ,  B01L2200/0668 ,  B01L2300/0645 ,  B01L2400/0421

摘要： The invention relates to an operating method for a microfluidic system, including the following steps: feeding of a carrier flow with particles (5) of a first particle type suspended therein into the microfluidic system; charging of a plurality of electrical field cages (1′, 1″) in the microfluidic system with the supplied particles (5) of the first particle type; the supplying of a carrier flow with particles (6) of a second particle type suspended therein into the microfluidic system; and charging the field cages (1′, 1″) in the microfluidic system with the supplied particles (6) of the second particle type in such a manner that a particle (5) of the first particle type and a particle (6) of the second particle type is present in at least one of the field cages (1′, 1′). The invention also relates to a corresponding microfluidic system.

摘要翻译： 本发明涉及一种用于微流体系统的操作方法，包括以下步骤：将载体流与悬浮于其中的第一颗粒类型的颗粒（5）进料到微流体系统中; 在微流体系统中与所提供的第一颗粒类型的颗粒（5）充电多个电场笼（1'，1“）; 将载体流与悬浮在其中的第二颗粒类型的颗粒（6）供应到微流体系统中; 以及将所述微流体系统中的所述场笼（1'，1“）与所提供的所述第二颗粒类型的颗粒（6）以使得所述第一颗粒类型的颗粒（5）和所述第一颗粒类型的颗粒（6） 第二粒子类型存在于至少一个场笼（1'，1'）中。 本发明还涉及相应的微流体系统。

公开(公告)号：US20100155246A1

公开(公告)日：2010-06-24

申请号：US12161062

申请日：2007-01-17

申请人： Thomas Schnelle ,  Torsten Müller

发明人： Thomas Schnelle ,  Torsten Müller

IPC分类号： B01D57/02

CPC分类号： B01L3/502761 ,  B01L2200/0668 ,  B01L2300/0645 ,  B01L2400/0415 ,  B01L2400/0424 ,  B03C5/005 ,  B03C5/026

摘要： The invention relates to an electric field cage (6) for spatially fixing particles (2, 3) which are suspended in a carrier liquid, in particular in a microfluidic system, including a plurality of cage electrodes (7, 8), which can be electrically driven, for generating a capture field. It is proposed that at least one of the cage electrodes (8) is annular and surrounds the other cage electrode (7). The invention also covers an associated operating method.

摘要翻译： 本发明涉及用于空间固定颗粒（2,3）的电场笼（6），其悬浮在载体液体中，特别是在包括多个笼电极（7,8）的微流体系统中，其可以是 电驱动，用于产生捕获场。 提出至少一个保持架电极（8）是环形的并且围绕着另一个笼状电极（7）。 本发明还涵盖相关的操作方法。

公开(公告)号：US20070221501A1

公开(公告)日：2007-09-27

申请号：US11568895

申请日：2005-05-06

申请人： Thomas Schnelle ,  Torsten Muller ,  Jorg Kentsch ,  Frank Grom ,  Martin Stelzle

发明人： Thomas Schnelle ,  Torsten Muller ,  Jorg Kentsch ,  Frank Grom ,  Martin Stelzle

IPC分类号： B01D57/02

CPC分类号： B03C5/026

摘要： A description is given of methods for collecting particles (1, 2) which are suspended in a liquid, including the following steps: providing the liquid containing the suspended particles (1, 2) in a compartment (10) having lateral surfaces (11), wherein at least one electrode (21) is arranged on at least one of the lateral surfaces (11), and generating high-frequency electric fields by means of the at least one electrode (21) so as to form at least one circulating flow (30), by means of which the particles (1, 2) are guided to at least one predetermined collecting area (40) in the compartment (10), wherein the flow (30) is formed in such a way that at least one branch of the flow runs along a longitudinal extent of the at least one electrode (21), and the flow (30) circulates about an axis (31) which is oriented perpendicular to the respectively adjacent lateral surface (11) with the electrode (21). Corresponding devices for collecting particles are also described.

摘要翻译： 给出了用于收集悬浮在液体中的颗粒（1,2）的方法的描述，包括以下步骤：将含有悬浮颗粒（1,2）的液体提供在具有侧表面（11）的隔室（10）中， ，其中至少一个电极（21）布置在所述侧表面（11）中的至少一个上，并且通过所述至少一个电极（21）产生高频电场，以便形成至少一个循环流 （30），所述颗粒（1,2）通过所述颗粒（1,2）被引导到所述隔室（10）中的至少一个预定收集区域（40），其中所述流动（30）形成为使得至少一个 流动的分支沿着至少一个电极（21）的纵向延伸，并且流动（30）围绕垂直于相邻的侧表面（11）的电极（21）的轴线（31）循环 ）。 还描述了用于收集颗粒的相应装置。

公开(公告)号：US06663757B1

公开(公告)日：2003-12-16

申请号：US09868199

申请日：2001-08-06

申请人： Günter Führ ,  Torsten Müller ,  Thomas Schnelle ,  Rolf Hagedorn

发明人： Günter Führ ,  Torsten Müller ,  Thomas Schnelle ,  Rolf Hagedorn

IPC分类号： B01L300

CPC分类号： B01F13/0076 ,  B01F3/1235 ,  B01F13/0077 ,  F15D1/02

摘要： The aim of the invention is to convectively move at least one liquid in a channel of a microsystem which comprises a predetermined channel direction. To this end, the liquid is, in a partial section of the channel, subjected to an electric field gradient and optionally to a thermal gradient. The gradients are generated in the partial section corresponding to a predetermined field direction, whereby the field direction differs from the channel direction.

摘要翻译： 本发明的目的是对流地移动包括预定通道方向的微系统的通道中的至少一个液体。 为此，液体在通道的部分部分中经历电场梯度并且任选地经受热梯度。 在对应于预定场方向的部分部分中生成梯度，由此场方向与频道方向不同。

公开(公告)号：US07399395B2

公开(公告)日：2008-07-15

申请号：US10416054

申请日：2001-11-09

申请人： Thomas Schnelle ,  Torsten Muller

发明人： Thomas Schnelle ,  Torsten Muller

IPC分类号： G01N27/447

CPC分类号： B01F13/0076 ,  B01F3/08 ,  B01F5/0403 ,  B01F13/0001 ,  B01F13/0006 ,  B01F13/001 ,  B01F13/0077 ,  B01F2003/125 ,  B01L3/50273 ,  B01L2300/0867 ,  B01L2400/0415 ,  B01L2400/0442 ,  B03C5/028

摘要： The invention relates to a method for generating a convective liquid motion in a fluidic microsystem. According to this method, a liquid in a microsystem is simultaneously exposed to an electrical field and a thermal gradient. The electrical field is generated by means of an electrode arrangement which is subjected to a time-variant voltage. In this way, a time variant electrical field is formed in the liquid volume. The thermal gradient is produced by means of at least one radiation absorber located in the compartment which is exposed to at least one external radiation field.

摘要翻译： 本发明涉及在流体微系统中产生对流液体运动的方法。 根据该方法，微系统中的液体同时暴露于电场和热梯度。 电场通过经历时变电压的电极装置产生。 以这种方式，在液体体积中形成时变电场。 热梯度是通过位于室内的至少一个辐射吸收器产生的，其暴露于至少一个外部辐射场。