可能性。
[0069]出于本公開的目的，可以理解，當(dāng)任何形式(如液滴或連續(xù)體，可能是在運(yùn)動(dòng)或靜止的)的液體被描述為在電極、陣列、矩陣或表面“上”、“處”或“之上”時(shí)，該液體可能與電極/陣列/矩陣/表面直接接觸，或可能與插入液體和電極/陣列/矩陣/表面之間的一個(gè)或多個(gè)層或膜相接觸。
[0070]出于本公開的目的，可以理解，當(dāng)諸如層、區(qū)域或基底的給定組件被稱為置于或形成在另一組件“上”、“中”、或“處”時(shí)，該給定組件可以直接位于該另一組件上，或備選地，也可以存在中間組件(例如，一個(gè)或更多個(gè)緩沖層、夾層、電極或接觸)。還可用理解，術(shù)語“置于...上”和“形成在...上”可以互換使用用來描述給定組件如何相對于另一組件進(jìn)行定位或安置。因此，術(shù)語“置于...上”和“形成在...上”并不意在對材料傳輸、沉積或制造的特定方法引入任何限制。
[0071]出于本公開的目的，術(shù)語“探測(detect1n)”和“測量(measurement)”可以互換使用用來獲取物理量(例如，位置、帶電量、溫度、濃度、PH值、亮度、熒光等)的過程。在通常情況下，至少一個(gè)傳感器(或探測器)會(huì)被用來獲取物理量并將其轉(zhuǎn)換成人或儀器可以識(shí)別的信號(hào)或信息。待測物體和傳感器之間可以有其他元器件，比如光學(xué)測量中使用的透鏡、反光鏡、濾光片等，和電學(xué)測量中的電阻、電容、三極管等。而且，為了使得測量成為可能或容易些，測量中常會(huì)用到其他的輔助裝置或器件。例如，諸如激光或激光二極管等光源被用來將粒子從電子基態(tài)激發(fā)到電子激發(fā)態(tài)，激發(fā)態(tài)粒子回到基態(tài)時(shí)有時(shí)會(huì)發(fā)射熒光，而測量這里的熒光強(qiáng)度就可以用來測量液體樣品中某種粒子的濃度。傳感器在光學(xué)方面有CCD，光電二極管、光電倍增管等，在電學(xué)方面有運(yùn)算放大器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、熱電偶、熱敏電阻等。
[0072]測量可以對多個(gè)樣品的多個(gè)參量同時(shí)或按一定的順序進(jìn)行。例如，在用光電二極管測量液滴中某種粒子熒光的同時(shí)，其液滴的位置也可以由電容測量來同時(shí)獲得。傳感器或探測器通常會(huì)跟電腦(computer)連接起來，電腦上通常裝有相應(yīng)的軟件對所測量的信號(hào)進(jìn)行分析，并通常將其轉(zhuǎn)化成人或其他儀器可以讀懂的信息。例如，利用對液體中某粒子熒光強(qiáng)度的測量和分析可以用來推斷該粒子的濃度。
[0073]出于本公開的目的,術(shù)語“延長電極(elongated electrode)”的長度至少是其寬度的3倍；優(yōu)選地，長度至少是其寬度的5倍；更為優(yōu)選地，長度至少是其寬度的10倍。
[0074]如圖1所示，本發(fā)明提供一種具有高頻振動(dòng)處理的微流器件。該微流器件I至少包括:微流器件本體11及高頻振動(dòng)單元12。
[0075]所述微流器件本體11是可以對至少在一個(gè)維度(dimens1n)的尺度為幾至幾百微米的液體進(jìn)行操作的器件或系統(tǒng)，其包含至少3層電極層，其中，多層電極層處于第一基底，剩余I層電極層處于與所述第一基底相對設(shè)置的第二基底，且各電極層基于介電層來隔離。
[0076]優(yōu)選地，所述微流器件本體11包括但不限于:基于電潤濕的數(shù)字化微流器件(electrowetting based digital microfluidic device),該基于電潤濕的數(shù)字化微流器件是電潤濕作為操控液滴主要驅(qū)動(dòng)力的一種器件或組件，其它機(jī)械力，例如介電泳和電泳在液滴和粒子操控上也可以扮演重要的角色。
[0077]例如，如圖2A至2C所示，其為一種優(yōu)選微流器件本體結(jié)構(gòu)示意圖。其中，圖2A是本發(fā)明中用于樣品處理的微流器件本體IlA的部分截面示圖。在這個(gè)實(shí)例中，從液槽LQ取出液滴D被夾在下層板102和上層板104之間，下層板102和上層板104用間隔層108分開。優(yōu)選地，板102和104之間的間距范圍是5微米至5毫米之間；但更優(yōu)選的間距范圍是20微米至I毫米之間，更進(jìn)一步優(yōu)選的是50微米至300微米之間。術(shù)語“上(top)”和“下(bottom)”僅用于區(qū)分下層板102和上層板104,而不作為下層板102和上層板104相對于地平面的方向的限制。下層板102上設(shè)置有電極層El和E2，上層板114上設(shè)置有接地電極層G。設(shè)置在第一基底101的介電層103A用于電隔離兩層電極(El和E2)中的至少部分電極和El層上的各個(gè)電極。另一覆蓋第一基底101的介電層103B至少電隔離E2層的部分電極。103B上至少部分是疏水的。上層板104中包括沉積在第二基底105上的一個(gè)連續(xù)接地電極。優(yōu)選地，覆蓋基底105上的介電材料107至少部分覆蓋接地電極G，并且介電材料107至少部分是疏水的。
[0078]為了顯示方便，圖2A、2B、2C中所示的電極形狀為矩形。然而，產(chǎn)生電潤濕效應(yīng)可以采用很多不同形狀的電極。
[0079]制作電極的材料可以是任何的導(dǎo)電材料，例如銅、鉻、銦銻氧化物(ITO)等。電極數(shù)量在2至100000之間，但是優(yōu)選的是2至10000個(gè)，更為優(yōu)選的是2至1000個(gè)。通常狀況下，電極大小是幾平方微米到幾千平方毫米之間，并且相鄰電極間的間隔范圍大約是0.1微米至20毫米之間。
[0080]只要放置電極的區(qū)域不導(dǎo)電，用于制作基底或蓋板的材料并不重要。材料應(yīng)當(dāng)有一定的硬度，這樣基底或蓋板的基本形狀及上下間距可以基本保持不變。第一基底與第二基底可以由(但不局限于)石英、玻璃、或聚合物(如聚碳酸酯(polycarbonate)或環(huán)烯共聚物(cyclic olefin copolymer))等制作而成。
[0081 ] 圖2B是圖2A的俯視圖，用來說明電極的排列。圖2C除了多了液滴D和液槽LQ夕卜，同樣是2A的俯視圖。
[0082]需要指出的是，類似電潤濕效應(yīng)可以利用三層或更多層的電極來實(shí)現(xiàn)。作為非限制性示例，通過將相鄰電極之間的水平間距基本保持一致，第一電極層中的各電極可以分離到兩層中，該兩層電極由介電薄層隔開，最終的電潤濕效應(yīng)會(huì)基本上一致。
[0083]又例如，如圖3A至3D所示，其為另一種優(yōu)選微流器件本體結(jié)構(gòu)示意圖。其中，圖3A和3B是微流器件本體IlB部分截面示意圖，在此器件上既可以產(chǎn)生介電泳效應(yīng)，也可以產(chǎn)生電潤濕效應(yīng)。為簡單起見，圖中沒有畫出液槽。在這個(gè)實(shí)例中，液滴D位于底板112和上板114之間。優(yōu)選的，板112和114之間的間隙范圍是5微米至5毫米之間，更優(yōu)選地間隙范圍是20微米至I毫米之間，但更為優(yōu)選的間隙范圍是50微米至300微米之間。器件上不同位置的間隙可以不同。上下文中的術(shù)語“上”和“下”僅用于區(qū)分下層板112和上層板114，而不作為下層板112和上層板114相對于地平面的方向的限制。下層板112上設(shè)置有第一電極層及第二電極層，上層板114設(shè)置有第三電極層。其中，設(shè)置在第一基底111上的第一電極層包括長條形的第一子電極E2、第一窄電極E2D及介電層113B。設(shè)置在第二基底115上的第三電極層包括電極L及介電層117。
[0084]優(yōu)選的，所述第一電極層及第二電極層所包含的電極均采用延長電極。
[0085]其中，各第一窄電極ElD的寬度和其相鄰電極間距的范圍在0.1微米至100微米之間；各第一子電極El的寬度范圍在100微米至20毫米之間、其相鄰電極間距范圍在I微米至2毫米之間。
[0086]優(yōu)選地，各第一窄電極ElD的寬度范圍和其相鄰第一窄電極ElD的電極間距范圍在I微米至50微米之間，各第一子電極El的寬度范圍在200微米至5毫米之間、其相鄰第一子電極El的間距范圍在5微米至500微米之間；更為優(yōu)選地，各第一窄電極ElD的寬度范圍和相鄰第一窄電極的間距范圍在I微米至50微米之間，各第一子電極El的寬度范圍在200微米至2毫米之間、相鄰第一子電極El的間距范圍在5微米至100微米之間。
[0087]其中，所述第二電極層中所包含的各電極的寬度范圍和相鄰電極的間距范圍均在0.1微米至20毫米之間。
[0088]優(yōu)選地，各第二窄電極E2D的寬度范圍和相鄰第二窄電極E2D的間距范圍在0.1微米至100微米之間，各第二子電極E2的寬度范圍和相鄰第二子電極E2的間距范圍在100微米至20毫米之間；更為優(yōu)選地，各第二窄電極E2D的寬度范圍和相鄰第二窄電極E2D的間距在I微米至50微米之間，各第二子電極E2的寬度范圍和相鄰第二子電極E2的間距范圍在200微米至10毫米之間；更進(jìn)一步優(yōu)選地，各第二窄電極E2D的寬度范圍和相鄰第二窄電極E2D的間距范圍在I微米至50微米之間，各第二子電極E2的寬度范圍和相鄰第二子電極E2的間距范圍在200微米至2毫米之間。
[0089]其中，多個(gè)窄電極ElD (或E2D)—起可以用來產(chǎn)生電潤濕效應(yīng)以對位于其上的液滴進(jìn)行控制，它們也可以用來產(chǎn)生介電泳效應(yīng)而對液滴中的粒子進(jìn)行操作。當(dāng)然，子電極El及E2的主要用途是用來產(chǎn)生電潤濕效應(yīng)以對位于其上的液滴進(jìn)行控制。應(yīng)當(dāng)理解，在構(gòu)建受益于本發(fā)明的器件時(shí)，電極El、E2、E1D、或E2D通常是一起形成二維電極陣列或網(wǎng)格的大量控制電極的一部分。
[0090]圖3C為嵌在圖3A和圖3B中器件的底板(標(biāo)識(shí)為112)表面上的雙層電極層的電極陣列的俯視平面圖。為參考起見，液滴D也顯示在這里。其中，第一電極層的各電極(包括第一窄電極ElD及第一子電極El)與第二電極層的各電極(包括第二窄電極E2D及第二子電極E2)相互垂直，從而第二電極層中的電極與各第一窄電極ElD在空間上的交疊區(qū)域與非交疊區(qū)域相間。為了容易識(shí)別，圖3C中的電極的尺度與圖3A和圖3B中的電極(尤其是第一窄電極ElD和第二窄電極E2D)并不成正比。圖3D為嵌在圖3A和圖3B中器件的上層板114中的電極的俯視平面圖。圖3C中的驅(qū)動(dòng)電極和圖3D中的驅(qū)動(dòng)電極的尺度成正比。電極L2和圖3C中的驅(qū)動(dòng)電極ElD在空間是交疊的。當(dāng)希望在L2和ElD之間的空間產(chǎn)生電濕潤效應(yīng)時(shí)，L2能單獨(dú)或與LI和L3 —起接地。為了在同一空間產(chǎn)生介電泳效應(yīng)，L2也能與控制電極ElD (或E2D)連接到隨時(shí)間改變而具有特定相差的AC電源上。為參考起見，液滴D也顯示在這里。
[0091]盡管液滴中的粒子一定會(huì)受到影響，但子電極El及E2的主要用途是用來產(chǎn)生電潤濕效應(yīng)以對位于其上的液滴進(jìn)行控制。窄電極ElD及E2D的用途有兩個(gè)主要方面，第一，當(dāng)同一電極層中的至少部分窄電極及上層板中的相應(yīng)電極分別連接在交流電源，而且它們的電壓相位差為一定的值時(shí)，介電泳效應(yīng)會(huì)起重要作用，這可以用來對懸浮于液滴中的粒子進(jìn)行操作。這里應(yīng)當(dāng)指出，盡管不是完全必要，為了能產(chǎn)生有效的介電泳效應(yīng)，各電極所加電壓的頻率基本相同(此時(shí)，也會(huì)有電潤濕效應(yīng)。)。第二，當(dāng)窄電極ElD (或E2D)連接在相同的直流或低頻交流電壓源(或不同的但電壓幅度和相位相近的低頻交流電源)時(shí)，而且上層板上的相應(yīng)電極接地，則總體效果是產(chǎn)生電潤濕效應(yīng)，以便對相應(yīng)的液滴進(jìn)行操作。
[0092]子電極El及E2的數(shù)量在I至10000之間，但是優(yōu)選的是從2到1000個(gè)，更優(yōu)選的是從2到200個(gè)。窄電極ElD及E2D的數(shù)量在I至10000之間，但是優(yōu)選的是從I到1000個(gè)，更優(yōu)選的是從I到500個(gè)。上層板104中的電極L的數(shù)量在I至10000之間，優(yōu)選地，在