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    Magnetically actuated fluid handling devices for microfluidic applications
    3.
    发明授权
    Magnetically actuated fluid handling devices for microfluidic applications 有权
    用于微流体应用的磁致动流体处理装置

    公开(公告)号：US06415821B2

    公开(公告)日：2002-07-09

    申请号：US09739074

    申请日：2000-12-15

    申请人： Andrew Kamholz ,  Anson Hatch ,  Karl Bohringer ,  Paul Yager

    发明人： Andrew Kamholz ,  Anson Hatch ,  Karl Bohringer ,  Paul Yager

    IPC分类号： F15C104

    CPC分类号： F04F99/00 ,  B01L3/50273 ,  B01L3/502738 ,  B01L3/502784 ,  B01L2200/0673 ,  B01L2300/0816 ,  B01L2300/0861 ,  B01L2300/088 ,  B01L2400/043 ,  B01L2400/0694 ,  F04B17/044 ,  F04B43/046 ,  F16K13/10 ,  F16K31/08 ,  F16K99/0019 ,  F16K99/0046 ,  F16K2099/0084 ,  F16K2099/0094 ,  Y10T137/0318 ,  Y10T137/2191 ,  Y10T137/4643

    摘要： Magnetically actuated fluid handling devices using magnetic fluid to move one or more fluids (gases or liquids or both) through microsized flow channels are provided. Fluid handling devices include micropumps and microvalves. Magnetically actuated slugs of magnetic fluid are moved within microchannels of a microfluidic device to facilitate valving and/or pumping of fluids and no separate pump is required. The magnets used to control fluid movement can be either individual magnets moved along the flow channels or one or more arrays of magnets whose elements can be individually controlled to hold or move a magnetic slug. Fluid handling devices include those having an array of electromagnets positioned along a flow channel which are turned on and off in a predetermined pattern to move magnetic fluid slugs in desired paths in the flow channel. The fluid handling devices of the present invention can handle gases and liquids simultaneously and thus can be made to be self-priming. These devices are more resistant to fluctuations in fluid input than other types of micropumps which need to be tuned to pump either liquid or gas. In a particular embodiment, a micropump having a loop channel containing a stationary magnetic slug and one or more moving slugs is provided.

    摘要翻译： 提供使用磁性流体通过微型流动通道移动一种或多种流体（气体或液体或两者）的磁致动流体处理装置。 流体处理装置包括微型泵和微型阀。 磁性流体的磁力驱动在微流体装置的微通道内移动以便于流体的阀门和/或泵送，并且不需要单独的泵。 用于控制流体运动的磁体可以是沿着流动通道移动的单个磁体或者一个或多个磁体阵列，其元件可以被单独控制以保持或移动磁性块。 流体处理装置包括具有沿着流动通道定位的电磁体阵列的装置，其以预定模式被打开和关闭，以在流动通道中的所需路径中移动磁性流体段塞。 本发明的流体处理装置可以同时处理气体和液体，因此可以进行自吸。 这些装置比其他类型的需要调节以泵送液体或气体的微型泵更能抵抗流体输入的波动。 在特定实施例中，提供了一种具有包含固定磁段和一个或多个移动段的环通道的微型泵。

    Microscale diffusion immunoassay
    4.
    发明授权
    Microscale diffusion immunoassay 有权
    微尺度扩散免疫测定

    公开(公告)号：US07271007B2

    公开(公告)日：2007-09-18

    申请号：US10368511

    申请日：2003-02-18

    申请人： Bernhard H Weigl ,  Paul Yager ,  Andrew Kamholz ,  Anson Hatch

    发明人： Bernhard H Weigl ,  Paul Yager ,  Andrew Kamholz ,  Anson Hatch

    IPC分类号： G01N35/08 ,  G01N21/00 ,  G01N1/10 ,  G01N33/53 ,  G01N33/533

    CPC分类号： B01F5/0403 ,  B01F13/0059 ,  B01F13/0093 ,  B01J19/0093 ,  B01L3/502776 ,  B01L2200/0636 ,  B01L2300/0816 ,  B01L2300/0864 ,  B01L2400/0487 ,  G01N15/10 ,  G01N15/14 ,  G01N30/0005 ,  G01N30/38 ,  G01N30/6095 ,  G01N30/74 ,  G01N33/558 ,  G01N35/085 ,  Y10T436/117497 ,  Y10T436/118339 ,  Y10T436/25375 ,  Y10T436/2575

    摘要： Methods and apparatuses are provided for determining presence and concentration of analytes by exploiting molecular binding reactions and differential diffusion rates. Analyte particles and binding particles are allowed to diffuse toward each other, and slowing of the diffusion front is detected when they meet. From the position of the diffusion front, presence and concentration of analyte particles can be determined. One embodiment provides a competitive immunoassay in a microfluidic format. This diffusion immunoassay (DIA) relies on measuring the concentration of labeled antigen along one dimension of a microchannel after allowing it to diffuse for a short time into a region containing specific antibodies. A simple microfluidic device, the T-Sensor, was used to implement a DIA to measure the concentration of phenytoin, a small drug molecule. Concentrations of analyte over the range of 50 to 1600 nM can be measured in less than a minute. The assay is homogeneous, rapid, requires only microliter volumes of reagents and sample, and is applicable to a wide range of analytes, including therapeutic drugs, molecular biological markers, and environmental contaminants. Methods for separating particles of similar size in a diffusion separator are also provided.

    摘要翻译： 提供了通过开发分子结合反应和差异扩散速率来确定分析物的存在和浓度的方法和装置。 允许分析物颗粒和结合颗粒彼此扩散，并且当它们相遇时检测到扩散前沿的减慢。 从扩散前沿的位置可以确定分析物颗粒的存在和浓度。 一个实施方案提供了以微流体形式的竞争性免疫测定。 这种扩散免疫测定（DIA）依赖于在允许其在短时间内扩散到含有特异性抗体的区域之后测量沿着微通道的一个维度的标记抗原的浓度。 使用简单的微流体装置T-Sensor来实施DIA来测量苯妥英（一种小药物分子）的浓度。 可以在不到一分钟的时间内测量分析物在50至1600nM范围内的浓度。 该测定是均匀的，快速的，仅需要微量体积的试剂和样品，并且适用于广泛的分析物，包括治疗药物，分子生物标志物和环境污染物。 还提供了在扩散分离器中分离类似尺寸的颗粒的方法。

    Method for voltage-gated protein fractionation
    9.
    发明授权
    Method for voltage-gated protein fractionation 有权
    电压门控蛋白分离方法

    公开(公告)号：US08163154B1

    公开(公告)日：2012-04-24

    申请号：US11779407

    申请日：2007-07-18

    申请人： Anson Hatch ,  Anup K. Singh

    发明人： Anson Hatch ,  Anup K. Singh

    IPC分类号： B01D61/58

    CPC分类号： B01D57/02 ,  B01D71/40 ,  B01D2313/365 ,  B01D2325/18 ,  B01L3/502753 ,  G01N27/44743 ,  G01N27/44791

    摘要： We report unique findings on the voltage dependence of protein exclusion from the pores of nanoporous polymer exclusion membranes. The pores are small enough that proteins are excluded from passage with low applied electric fields, but increasing the field enables proteins to pass through. The requisite field necessary for a change in exclusion is protein-specific with a correlation to protein size. The field-dependence of exclusion is important to consider for preconcentration applications. The ability to selectively gate proteins at exclusion membranes is also a promising means for manipulating and characterizing proteins. We show that field-gated exclusion can be used to selectively remove proteins from a mixture, or to selectively trap protein at one exclusion membrane in a series.

    摘要翻译： 我们报告了蛋白质排除与纳米多孔聚合物排除膜的孔隙电压依赖性的独特发现。 毛孔足够小，使得蛋白质被排除在低应用电场的通过之外，但增加该领域使蛋白质通过。 排除变化所必需的领域是与蛋白质大小相关的蛋白质特异性。 对于预浓缩应用，排除的现场依赖性很重要。 在排除膜上选择性筛选蛋白质的能力也是操纵和表征蛋白质的有希望的手段。 我们显示野外门控排除可用于选择性地从混合物中去除蛋白质，或选择性地将蛋白质捕获在一个排列的隔膜中。

    Preconcentration and separation of analytes in microchannels
    10.
    发明授权
    Preconcentration and separation of analytes in microchannels 有权
    微通道中分析物的浓缩和分离

    公开(公告)号：US07828948B1

    公开(公告)日：2010-11-09

    申请号：US11536753

    申请日：2006-09-29

    申请人： Anson Hatch ,  Anup K. Singh ,  Amy E. Herr ,  Daniel J. Throckmorton

    发明人： Anson Hatch ,  Anup K. Singh ,  Amy E. Herr ,  Daniel J. Throckmorton

    IPC分类号： B01D57/02 ,  B01D61/58 ,  B01D63/00

    CPC分类号： B01D57/02 ,  G01N27/44743 ,  G01N27/44791

    摘要： Disclosed herein are methods and devices for preconcentrating and separating analytes such as proteins and polynucleotides in microchannels. As disclosed, at least one size-exclusion polymeric element is adjacent to processing area or an assay area in a microchannel which may be porous polymeric element. The size-exclusion polymeric element may be used to manipulate, e.g. concentrate, analytes in a sample prior to assaying in the assay area.

    摘要翻译： 本文公开了用于在微通道中预浓缩和分离分析物如蛋白质和多核苷酸的方法和装置。 如所公开的，至少一个尺寸排阻聚合物元件邻近处理区域或微通道中的测定区域，其可以是多孔聚合物元件。 尺寸排阻聚合物元件可用于操纵，例如， 浓缩物，样品中的分析物，然后在测定区域进行测定。