包括復雜混合物的流體樣本有時被分離成組分以用于分析。分離組分可包括獨特種類的小的或大的有機、無機、揮發(fā)性或非揮發(fā)性成分。未稀釋的分離成分的分離和回收提出了大的挑戰(zhàn)。

附圖說明

圖1是示例性目標成分定位和排出系統(tǒng)的示意圖。

圖2是用于定位和排出流體組分的示例性方法的流程圖。

圖3是另一示例性目標成分定位和排出系統(tǒng)的示意圖。

圖4是另一示例性目標成分定位和排出系統(tǒng)的示意圖。

圖5是另一示例性目標成分定位和排出系統(tǒng)的示意圖。

圖6是另一示例性目標成分定位和排出系統(tǒng)的示意圖。

圖7是另一示例性目標成分定位和排出系統(tǒng)的示意圖。

圖8是另一示例性目標成分定位和排出系統(tǒng)的示意圖。

圖9是另一示例性目標成分定位和排出系統(tǒng)的示意圖。

圖10是另一示例性目標成分定位和排出系統(tǒng)的橫截面視圖。

圖11是圖10的系統(tǒng)的頂視圖。

圖12是另一示例性目標成分定位和排出系統(tǒng)的橫截面視圖。

圖13是圖12的系統(tǒng)的頂視圖。

圖14是說明另一示例性目標成分定位和排出系統(tǒng)排出流體組分至示例性接收體的橫截面視圖。

圖15是另一示例性目標成分定位和排出系統(tǒng)的橫截面視圖。

圖16是圖15的系統(tǒng)的頂視圖。

具體實施方式

圖1示意性示出示例性目標成分定位和排出系統(tǒng)20。系統(tǒng)20識別具有目標成分的在微流體通道內(nèi)的流體的組分，并從微流體通道通過離開通路選擇性排出帶有目標成分的識別組分。系統(tǒng)20包括基底22、微流體通道24、流體離開通路30、流體移位裝置40、成分定位器50和控制器60。

基底22包括芯片、晶片、平臺或其他結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)20的至少一個部件被支撐在其上或者其中。在一個實施中，基底22是與晶片隔絕的芯片的一部分。在一個實施中，基底22用作用于電路的機械支撐。在一個實施中，基底22包括單晶硅，其部分被選擇性摻雜質(zhì)以形成電路或基底22的部件。在其他實施中，基底22可以用其他材料形成。

微流體通道24包括在基底26內(nèi)或者基底26上形成的通路。微流體通道24具有寬度和高度，其各自是亞毫米量級。在一個實施中，微流體通道24具有寬度和高度，各自具有在5μm和200μm之間且名義上在5μm和50μm之間的尺寸。盡管示出為是線性的，但是微流體通道24可以具有彎曲、蜿蜒、分支或其他形狀。

流體離開通路30包括從通道24延伸的通路，在通道24內(nèi)的流體可以排出或移動通過該通路。在一個實施中，流體離開通路30包括開口或噴嘴，流體液滴或者多個流體液滴通過其從通道24噴出到儲存器或儲存器陣列中或到分析基底上。分析基底的一個示例是表面增強拉曼光譜學(sers)基底的納米絲表面。在一個實施中，噴嘴成形為匹配或?qū)?yīng)于待噴射的流體組分的預期形狀。例如，在一個實施中，噴嘴可以具有正方形或矩形形狀。

在又一實施中，流體離開通路30包括端口或開口，其通向可以通向其他流體離開通路的微流體通道24的分支部分、或者其他流體相互作用部件，諸如混合流體的混合器、感測流體的特征的傳感器、或?qū)㈩~外的流體或分析物分配到流體中的分配器。在這樣的實施中，流體離開通路的尺寸可以被確定大小從而對應(yīng)于待排出到微流體通道24的分支部分中的流體的組分的預期尺寸或大小(和形狀)。

流體移位裝置40包括在流體上施加力以影響流體的移動并使流體移位的裝置。在流體離開通路30包括開口或噴嘴以用于流體的液滴或多個液滴的噴出的實施中，流體移位裝置40可以與開口或噴嘴相對地定位，用作流體離開通路30，以將液滴或多個液滴通過排出開口噴出。在流體離開通路30包括微流體通道24的分支部分的實施中，流體移位裝置40可以在相對于鄰近的流體儲存器或通道幾何形狀的位置處接近流體離開通路30地定位在分支部分內(nèi)，使得流體移位裝置40形成慣性泵，以使流體移動到微流體通道24的分支部分中。對于本公開的目的，術(shù)語“慣性泵”指的是一種泵送裝置，其最初在朝向其連接的目的地相對狹窄的通道內(nèi)沿兩個方向驅(qū)動流體，但是其中，泵送裝置不對稱地定位在原點和目的地之間，使得最終結(jié)果是流體被沿朝向最遠的流體體積、即流體目的地的方向驅(qū)動。

在一個實施中，流體移位裝置包括熱噴墨電阻器，其通過跨電阻器的電流的供應(yīng)被加熱至足以蒸發(fā)鄰近的流體以產(chǎn)生氣泡的溫度，該氣泡朝外移位周圍的流體，并且其中，氣泡的塌縮產(chǎn)生負壓空隙，其吸入鄰近的流體。在流體移位裝置40包括熱噴墨電阻器的這樣的實施中，微流體通道24可以以減少的尺寸提供，并且由于熱噴墨電阻器的小形狀因數(shù)，可以更緊密地定位至鄰近的微流體通道。在流體移位裝置40包括熱噴墨電阻器的這樣的實施中，系統(tǒng)20的制造可以被簡化，因為用作流體分配裝置40的熱噴墨電阻器可以與其他部件一起或同時使用諸如互補金屬氧化物半導體(cmos)制造技術(shù)的半導體制造工藝而制成。在這樣的實施中，流體移位裝置40集成為芯片或基底22和微流體通道24的一部分。對于本公開的目的，關(guān)于芯片、基底或微流體通道的術(shù)語“集成”意思是，裝置或部件與芯片或基底或者基底一體，或者裝置或部件構(gòu)建到芯片或基底中或者作為芯片或基底的一部分，或者裝置或部件的結(jié)構(gòu)被形成或制造在芯片或基底上，使得在不切割或割斷芯片或基底的部分的情況下，其不能輕易分離。由于流體移位裝置40與微流體通道24集成在基底26上，所以可以避免泵、液滴噴射器或其他流體移位裝置至微流體通道24的分離連接。

在流體離開通路30包括噴嘴的實施中，熱噴墨電阻器與流體離開通路30配合以形成液滴噴射器。在流體離開通路30包括通道24的分支部分的實施中，熱噴墨電阻器定位成在分支部分內(nèi)或鄰近分支部分，在源和目的地體積之間不對稱地定位，以形成氣泡噴射慣性泵，以選擇性地將流體移動或驅(qū)動到微流體通道24的分支部分中。

除了促進小的形狀因數(shù)和整體外，熱噴墨電阻器形成流體移位裝置40有助于納升和皮升量的流體的移位。例如，在一個實施中，流體移位裝置40可以包括熱噴墨電阻器，以移位單個液滴或小于50納升的單個體積液體，且可以支撐在皮升范圍內(nèi)的體積。

在其他實施中，流體移位裝置40可以包括其他裝置，其向流體施加力以使流體移位。例如，在其他實施中，流體移位裝置40可以包括壓阻型移位裝置，其中，將電流施加至電阻材料導致材料變形，以便移動隔膜以使流體移位。在流體離開通路30包括噴嘴的實施中，壓阻型移位裝置與流體離開通路30配合以形成液滴噴射器。在流體離開通路30包括通道24的分支部分的實施中，壓阻型移位裝置定位成在分支部分內(nèi)或鄰近分支部分，在源和目的地體積之間不對稱地定位，以形成慣性泵，以選擇性將流體移動或驅(qū)動到微流體通道24的分支部分中。在其他實施中，流體移位裝置40可以包括其他流體移位泵。

成分定位器50包括裝置(包含裝置群)，其(1)識別或區(qū)分在微流體通道24內(nèi)的流體中的目標成分與剩余的非目標成分，并且(2)定位和/或確定沿著微流體通道24接近流體離開通路30的包含目標成分的流體的目標組分的位置。對于本公開的目的，術(shù)語“定位”，參考目標成分或目標流體組分，意思將是：(a)識別目標成分或目標組分的位置，和/或(b)移動和定位目標成分或目標組分。目標成分包括在流體內(nèi)的所關(guān)注的元素。目標成分的示例包括但不限于細胞、分子和顆粒。這樣的成分可以是有機或無機的、揮發(fā)性或非揮發(fā)性的。成分的更多示例包括但不限于dna、rna、蛋白質(zhì)、縮氨酸、藥物、維生素和激素。流體組分包括流體流或流體體積的不同部分，諸如夾帶在微流體通道24內(nèi)的流體的端對端帶(endtoendband)，其中，這樣的帶具有對應(yīng)于微流體通道24的內(nèi)部橫截面形狀的橫截面形狀。

流體組分可以包含多個不同成分，其中，一些流體組分具有不同濃度的每種不同成分，或者其包含或攜帶不同濃度的具有特定特征的特定成分。例如，一種流體組分可以包含更大濃度或更大數(shù)目的第一類型的成分，而另一流體組分包含更大濃度或更大數(shù)目的第二不同類型的成分。與包含在不同流體組分中的相同類型的成分相比，一種流體組分可以包含更大濃度或更大數(shù)目的具有特定大小或大小范圍或特定健康狀況(如在細胞的情形中)的成分。

在一個實施中，成分定位器50包括沿著通道24的微流體傳感器或多個微流體傳感器，其檢測和/或識別在通道24內(nèi)的流體中的成分。例如，在一個實施中，成分定位器可以包括阻抗傳感器。在另一實施中，成分定位器可以包括光學傳感器或光傳感器。在其他實施中，成分定位器可以利用其他類型的傳感器，其能夠檢測夾帶在微流體通道24內(nèi)的流體內(nèi)的特定成分或成分特征。

成分定位器50將包含目標成分的流體的目標組分定位成接近流體離開通路30。在一個實施中，成分定位器50包括接近流體離開通路30的微流體傳感器，以檢測包含目標成分的目標組分何時已經(jīng)移動或流動至在微流體通道24內(nèi)的位置，使得目標組分可以通過流體離開通路30排出。在另一實施中，成分定位器50包括流體離開通路30上游的微流體傳感器，其中，一旦包含目標成分的目標組分已經(jīng)被上游傳感器識別，則通過額外的下游微流體傳感器和/或基于包括目標流體組分的流體沿著微流體通道24朝向流體離開通路30移動所處的所確定或獲得的速率，跟蹤目標組分沿著微流體通道24的移動。

在一個實施中，成分定位器50包括成分分離器，其與在微流體通道24內(nèi)的流體相互作用，以分離在流體中的成分，以便積極地傳播帶有不同濃度的不同成分的不同組分，不管在不同組分中的不同成分是不同類型的成分，還是在不同組分中的不同成分是相同類型的成分但是具有不同特征。在一個實施中，成分定位器50包括成分分離器，其利用電泳、毛細管區(qū)電泳、毛細管凝膠電泳、等速電泳、高壓液體色譜、電色譜、液-液萃取、分餾、過濾等。在一些實施中，成分分離器形成流體組分，其包括具有沿著微流體通道24的預配置次序的濃縮成分的帶。在這樣的實施中，具有不同成分(不管是否屬于不同類型、或者相同類型但是具有不同特征)的帶或流體組分的預配置次序?qū)е绿囟繕私M分自動地接近流體噴射通路30定位，以用于通過流體分配裝置40排出。在成分分離器沿著微流體通道24一致地定位具有不同成分類型或特征的不同流體組分的預配置次序的這樣的實施中，可以省略識別包含目標成分的目標組分或跟蹤目標組分沿著微流體通道24的移動的前述微流體傳感器。

控制器60包括電子器件，諸如包括處理單元的電子器件，該處理單元輸出控制信號以控制流體移位裝置40和成分定位器50。對于本公開的目的，術(shù)語“處理單元”意思將是一種目前開發(fā)或未來開發(fā)的處理單元，其包括執(zhí)行包含在非瞬態(tài)計算機可讀介質(zhì)或存儲器(諸如存儲器56)中的指令序列的硬件。指令序列的執(zhí)行導致處理單元執(zhí)行諸如生成控制信號的步驟。指令可以從只讀存儲器(rom)、大容量存儲裝置、或一些其他永久存儲加載在隨機存取存儲器(ram)中，以用于由處理單元執(zhí)行。在其他實施中，可以使用硬接線電路代替軟件指令或與軟件指令組合，以實施所描述的功能。例如，控制器60可以提供為至少一個專用集成電路(asic)的一部分。除非另外明確說明，否則控制器不受限于硬件電路和軟件的任何特定組合，也不受限于用于由處理單元執(zhí)行的指令的任何特定源。

在所示示例中，控制器60遵循包含在非瞬態(tài)計算機可讀介質(zhì)中的指令，控制系統(tǒng)20的操作，以執(zhí)行在圖2中概述的方法100。如由框104和108和圖2指示地，控制器60輸出控制信號，從而使成分定位器50(1)區(qū)分在微流體通道24內(nèi)的流體中的目標成分與剩余的非目標成分，并(2)將包含目標成分的流體的目標組分定位成沿著微流體通道24接近流體離開通路30。在一個實施中，通過分離裝置執(zhí)行這兩個說明的功能。例如，在一個實施中，成分定位器50可以包括微流體傳感器，其感測流體以識別在流體中的目標成分，或者識別流體的特定目標組分(其包含令人滿意的目標成分的濃度)。在這樣的實施中，成分定位器50可以利用微流體泵(和可能地微流體閥)，以便然后移動和引導識別為包含目標成分的目標組分，以將目標組分定位成接近流體離開通路30。

在成分定位器50包括如上面所描述的成分分離器的實施中，成分分離器可以自動地分離，且由此自動地區(qū)分目標成分和其目標組分與包含非目標成分的流體的其他組分。在這樣的實施中，控制器60基于流體泵送通過微流體通道24的所獲得的速率，跟蹤沿著微流體通道24的分離成分的移動，直到確定包含目標成分的目標組分接近流體離開通路30為止。在一些實施中，由于成分分離器沿著通道24相對于流體離開通路30的特定位置，成分定位器50可以將目標成分自動和一致地定位在微流體通道24內(nèi)的預定位置處，使得在其流體的目標組分內(nèi)的目標成分自動地定位成接近流體離開通路30。

如由框112指示地，一旦包含目標成分的目標組分接近流體離開通路30以便可移動通過通路30，則控制器60輸出致動流體移位裝置40的控制信號，以使目標組分移動通過流體離開通路30。如上所述，在一個實施中，流體移位裝置40可以使目標組分移動通過噴嘴。在另一實施中，流體移位裝置40可以使目標組分移動到微流體通道24的分支部分中。

圖3示意性示出目標成分定位和排出系統(tǒng)220、上文中描述的流體組分定位排出系統(tǒng)20的另一示例。與系統(tǒng)20一樣，系統(tǒng)220識別具有目標成分的在微流體通道內(nèi)的流體的組分，并從微流體通道通過離開通路選擇性排出識別組分。系統(tǒng)220類似于系統(tǒng)20，除了系統(tǒng)220示出為明確包括呈噴嘴形式的流體離開通路230。系統(tǒng)220的對應(yīng)于系統(tǒng)20的部件的那些剩余部件類似地編號。在所示示例中，流體移位裝置40將流體液滴噴射通過流體離開通路230。在一個實施中，這樣的流體液滴被噴射到儲存器或其他用于分析的收集基底中。

圖4示意性示出目標成分定位和排出系統(tǒng)320、上文中描述的流體組分定位排出系統(tǒng)20的另一示例。與系統(tǒng)20一樣，系統(tǒng)320識別具有目標成分的在微流體通道內(nèi)的流體的組分，并從微流體通道通過離開通路選擇性排出識別組分。系統(tǒng)320類似于系統(tǒng)20，除了系統(tǒng)320示出為明確包括呈通向微流體通道24的分支部分332的端口或通路的形式的流體離開通路330，以及其中，流體移位裝置40將流體組分選擇性驅(qū)動到分支部分332中。系統(tǒng)320的對應(yīng)于系統(tǒng)20的部件的那些剩余部件類似地編號。在所示示例中，流體移位裝置40包括慣性泵，諸如氣泡噴射慣性泵，其在分支部分332內(nèi)且不對稱地定位以便將流體驅(qū)動或泵送到分支部分332中并以由箭頭333指示的方向沿著分支部分332。微流體通道24的分支部分332，其可以通向其他流體離開通路、或者其他流體相互作用部件，諸如混合流體的混合器、感測流體的特征的傳感器、或?qū)㈩~外的流體或分析物分配到流體中的分配器。在這樣的實施中，流體離開通路的尺寸可以被確定大小從而對應(yīng)于待排出到微流體通道24的分支部分中的流體的組分的預期尺寸或大小(和形狀)。

圖5示意性示出目標成分定位和排出系統(tǒng)420、上文中描述的流體組分定位排出系統(tǒng)20的另一示例。與系統(tǒng)20一樣，系統(tǒng)420識別具有目標成分的在微流體通道內(nèi)的流體的組分，并從微流體通道通過離開通路選擇性排出識別組分。系統(tǒng)420類似于系統(tǒng)20，除了系統(tǒng)420示出為明確地包括呈成分分離器形式的成分定位器450。系統(tǒng)420的對應(yīng)于系統(tǒng)20的部件的那些剩余部件類似地編號。

成分分離器450與在微流體通道24內(nèi)的流體相互作用，以分離在流體中的成分，以便積極地傳播具有不同濃度的不同成分的不同組分，不管在不同組分中的不同成分是不同類型的成分，還是在不同組分中的不同成分是相同類型的成分但是具有不同特征。在所示示例中，成分定位器450包括利用電泳的成分分離器。電泳導致分散的顆?；虺煞窒鄬τ诹黧w在空間均勻電場的影響下的運動。在所示示例中，成分定位器450使用帶電電極452和接地454向在微流體通道24內(nèi)的流體施加電場。

一旦由控制器60致動，則電極452與接地454配合，以在電極452和接地454之間跨在微流體通道24內(nèi)夾帶的流體產(chǎn)生電場。如在圖5中示意性示出地，所施加的電場導致在流體中夾帶的不同成分在流體內(nèi)基于其不同特征而移動或遷移，以便彼此分離并沿著微流體通道24在電極452和接地454之間形成帶456a、456b、456c和456d(統(tǒng)稱為帶456)。每個帶456包含特定濃度的成分。由于彼此分離的不同成分的不同性質(zhì)，每個帶456包含不同于剩余的帶456的更高濃度的特定類型或特征的成分。在所示示例中，帶456a具有更高濃度的成分458a，帶456b具有更高濃度的成分458b，帶458c具有更高濃度的成分458c，以及帶456d是更高濃度的成分458d。

在一個實施中，由于不同成分458的不同性質(zhì)，帶和在每個這樣的帶456內(nèi)的更高濃度的特定成分的次序是自然有序的。在其他實施中，定位器452可以通過使用其他技術(shù)(諸如毛細管區(qū)電泳、毛細管凝膠電泳、等速電泳、高壓液體色譜、電色譜、液-液萃取、分餾、過濾等)來提供成分分離。

如通過圖5示意性示出的，通過成分分離(諸如電泳)的帶456(及其對應(yīng)流體組分)的形成可以導致這樣的帶具有預定義或預定的關(guān)于彼此的相對定位和關(guān)于流體離開通路30的相對定位。因此，如果目標成分是成分458d，則一旦完成電泳分離，則控制器60輸出控制信號從而致動流體移位裝置40，以使對應(yīng)于包含類型成分458d的帶456c的目標組分移動通過流體離開通路30，不管該流體離開通路30是噴嘴還是分支通道。

為了使不同成分選擇性移動通過流體離開通路30，控制器60基于在電泳分離完成之后目標成分的預定或計算位置以及流體泵送或移動通過微流體通道24所處的所獲得的或預定的速率，對其控制信號的輸出和流體移位裝置40的致動定時，以使目標成分移動通過流體離開通路30。例如，如果系統(tǒng)420額外地或替代性地在流體離開通路30的上游使目標成分458移動通過流體離開通路30，則控制器60在完成電泳分離后，確定帶456a的當前位置，以及帶456a將何時向下游移動以便鄰近或以其他方式接近流體離開通路30定位。一旦帶456a到達流體離開通路30，則控制器60致動流體移位裝置40以使帶456a移動通過流體離開通路30。

圖6示意性示出目標成分定位和排出系統(tǒng)520、上文中描述的流體組分定位排出系統(tǒng)20的另一示例。與系統(tǒng)20一樣，系統(tǒng)420識別具有目標成分的在微流體通道內(nèi)的流體的組分，并從微流體通道通過離開通路選擇性排出識別組分。系統(tǒng)520類似于系統(tǒng)420，除了系統(tǒng)520包括多個間隔開的流體離開通路530a、530b、530c、530d(統(tǒng)稱為離開通路530)、多個流體移位裝置540a、540b、540c、540d(統(tǒng)稱為移位裝置540)以及多個微流體傳感器542a、542b、542c和542d(統(tǒng)稱為微流體傳感器542)。系統(tǒng)520的對應(yīng)于系統(tǒng)420的部件的那些剩余部件類似地編號。

流體離開通路530沿著通道24在電極452和接地454之間彼此間隔開。每個流體離開通路530都類似于上文中描述的流體離開通路30。在一個實施中，每個流體離開通路530都包括噴嘴，流體液滴通過其噴射。在另一實施中，每個流體離開通路530都包括通向通道24的分支部分的端口。在又一實施中，一些流體離開通路530包括噴嘴，而其他流體離開通路530包括通向通道24的分支部分的端口。

在一個實施中，基于待移動通過離開通路的成分的特征和/或包含成分并從成分分離得到的對應(yīng)帶456的特征，提供每個流體離開通路530的形狀或大小。在所示示例中，流體離開通路530a與流體離開通路530b-530d相比，大小不同。在一個實施中，流體離開通路530a小于剩余的流體離開通路530。因此，流體離開通路530a的開口的更小的橫截面面積用作過濾器，從而阻擋或防止更大的成分穿過流體離開通路530a。在一個實施中，流體離開通路530具有對應(yīng)于待移動通過流體離開通路的帶的形狀的形狀。例如，在帶預期是正方形矩形的一個實施中，流體離開通路530可以包括正方形或矩形噴嘴或者正方形或矩形端口。

在所示示例中，流體離開通路530彼此間隔開距離，或者處于基于帶456的預期相對位置的位置處。例如，在一個實施中，每個流體離開通路530都具有中心，其沿著通道24定位以便相對于對應(yīng)帶456居中或以其他方式對準，所述對應(yīng)帶456通過由成分定位器450提供的成分分離得到。盡管系統(tǒng)520示出為包括用于由定位器450產(chǎn)生的不同帶456中的每個的流體離開通路530，但是在其他實施中，系統(tǒng)520可以包括若干流體離開通路530，其數(shù)目大于或小于由定位器452產(chǎn)生的帶的數(shù)目。在一個實施中，系統(tǒng)520包括若干間隔開的流體離開通路530，其中，取決于在通道24內(nèi)的特定流體的性質(zhì)和/或取決于定位器450的操作(由定位器450產(chǎn)生的電場)，并非所有的流體離開通路530都被利用。在這樣的實施中，更大數(shù)目的流體離開通路530為系統(tǒng)520提供更大靈活性，即與具有不同類型的成分的多種類型的流體更有效配合的能力。

流體移位裝置540定位在接地454和電極452之間，且定位成以便對應(yīng)于流體離開通路530。每個流體移位裝置540都類似于上文中描述的流體移位裝置40。在一個實施中，每個這樣的流體移位裝置540都包括熱噴墨電阻器，其與對應(yīng)的流體離開通路530配合以形成按需液滴噴射裝置或氣泡噴射慣性泵。

微流體傳感器542沿著微流體通道24在接地454和電極452之間就位。微流體傳感器542被間隔開以便對應(yīng)于流體離開通路530。微流體傳感器542感測或檢測接近對應(yīng)的流體離開通路530的特定流體組分的特征和其成分。來自這樣的傳感器542的信號被傳輸至控制器60，以獲得關(guān)于目前接近對應(yīng)的流體離開通路530的流體組分的額外信息或者確定借助定位器452的分離的完成。

在一個實施中，微流體傳感器542各自包括阻抗傳感器。在另一實施中，微流體傳感器542各自包括光電檢測器光學檢測器。在其他實施中，微流體傳感器542包括其他類型的目前已知或者未來開發(fā)的微流體傳感器。在一個實施中，微流體傳感器542可以相對于彼此屬于不同類型，或者具有不同能力。例如，微流體傳感器542a可以屬于如下類型或者具有如下能力，即，其與其他傳感器542相比，更適于與成分458a關(guān)聯(lián)的特征的檢測。其他傳感器542中的每個可以基于成分的預期特征或類型類似地定制，所述成分將在由定位器542完成成分分離后跨越這樣的傳感器542定位。在一些實施中，對于一些或全部流體離開通路30，省略傳感器542。

在操作中，控制器60輸出控制信號，從而使定位器452執(zhí)行成分分離。在所示示例中，控制器60輸出控制信號，從而使接地電極454和活性電極452通過電泳分離成分。因此，具有成分458的帶456被形成為接近流體離開通路530中的每個。

在完成這樣的分離后，控制器60進一步從傳感器542獲取信號，其確認分離的完成以及提供關(guān)于每個帶456的數(shù)據(jù)。在接收到來自傳感器542的數(shù)據(jù)后，控制器60輸出控制信號，從而導致流體移位裝置540使對應(yīng)的帶456移動通過其對應(yīng)的流體離開通路530。在一個實施中，在流體靜止在微流體通道24內(nèi)時執(zhí)行該過程。在另一實施中，在流體離開通路530的上游執(zhí)行成分分離，其中，基于從傳感器542接收的信號和/或基于成分分離的位置及這樣的帶542朝向流體離開通路530泵送或以其他方式沿著通道24向下流動所處的所獲得的速率，當不同的帶456接近不同的流體離開通路530時，控制器60在預定時間致動流體移位裝置540。

圖7示意性示出目標成分定位和排出系統(tǒng)620、上文中描述的流體組分定位排出系統(tǒng)20的另一示例。與系統(tǒng)20一樣，系統(tǒng)620識別具有目標成分的在微流體通道內(nèi)的流體的組分，并從微流體通道通過離開通路選擇性排出識別組分。系統(tǒng)620類似于系統(tǒng)20，除了系統(tǒng)620明確地示出為包括成分定位器650。系統(tǒng)620的對應(yīng)于系統(tǒng)20的部件的那些剩余部件類似地編號。

成分定位器650包括微流體泵640、微流體傳感器641和微流體傳感器642。微流體泵640包括在微流體通道24內(nèi)使流體移動的裝置。在一個實施中，微流體泵640集成到芯片或基底22中，從而形成微流體通道24以及系統(tǒng)620的其他部分。在一個實施中，微流體泵640包括慣性泵。在一個實施中，微流體泵包括氣泡噴射慣性泵。在一些實施中，微流體泵640包括液滴噴射器，諸如熱噴墨液滴噴射器，其中，流體的噴射在微板塊通道24內(nèi)產(chǎn)生流體流動。在所示示例中，泵640使流體沿由箭頭644指示的方向移動通過微流體通道24。

微流體傳感器641、642包括傳感器檢測在微板塊通道24內(nèi)的流體的特征的裝置。在所示示例中，傳感器641、642集成為具有微流體通道24的基底22的一部分。微流體傳感器641定位在流體離開通路30的上游。微流體傳感器642定位成緊密接近流體離開通路30。在一個實施中，微流體傳感器641、642包括阻抗傳感器。在另一實施中，微流體傳感器641、642包括光電檢測器或光學傳感器。在其他實施中，微流體傳感器641、642包括其他類型的目前可獲得或者未來開發(fā)的微流體傳感器。在一個實施中，微流體傳感器641、642屬于不同類型，或者具有諸如不同感測靈敏度的感測能力。例如，在一個實施中，傳感器641可以具有更低水平的靈敏度以大體識別目標成分的存在和識別包含目標成分的目標組分，而微流體傳感器642可以具有更大水平的靈敏度，以更精確地確定目標成分何時到達流體離開通路30。

在操作中，在控制器60的引導下，隨著被泵送的流體被微流體泵640沿著微流體通道24驅(qū)動，微流體傳感器641檢測流體的至少一個特征或性質(zhì)。在識別作為流體組分的一部分沿著微流體通道24流動的目標成分(諸如成分458d)后，傳感器641提供信號至控制器60，指示目標成分和包含目標成分的流體的組分646的識別。基于包含目標成分458d的目標流體組分646已經(jīng)經(jīng)過且已經(jīng)被微流體傳感器641檢測的時間、以及包含目標成分458d的流體組分646被泵640沿著通道24驅(qū)動所處的預定或感測的速率，控制器60估計包含目標成分458d的目標流體組分646將到達流體離開通路30的時間。隨著該時間接近，控制器60致動微流體傳感器642，以開始尋找目標流體組分646在流體離開通路30處的到達。響應(yīng)于從微流體傳感器642接收指示目標流體組分646已經(jīng)到達流體離開通路30或恰好將要到達流體離開通路30的信號，控制器60輸出致動流體移位裝置40的控制信號，以使目標組分移動通過流體離開通路30。在一些實施中，微流體傳感器642可以連續(xù)感測流體。在一些實施中，微流體傳感器641或微流體傳感器642可以被省略。

圖8示意性示出目標成分定位和排出系統(tǒng)820、上文中描述的流體組分定位排出系統(tǒng)20的另一示例。與系統(tǒng)20一樣，系統(tǒng)820識別具有目標成分的在微流體通道內(nèi)的流體的組分，并從微流體通道通過離開通路選擇性排出識別組分。系統(tǒng)820類似于系統(tǒng)620，除了系統(tǒng)820包括多個間隔開的流體離開通路830a、830b、830c(統(tǒng)稱為離開通路830)、多個流體移位裝置840a、840b、840c(統(tǒng)稱為移位裝置840)和成分定位器850，其包括微流體泵640、微流體傳感器641和微流體傳感器842a、842b、842c(統(tǒng)稱為微流體傳感器842)。系統(tǒng)820的對應(yīng)于系統(tǒng)620的部件的那些剩余部件類似地編號。

流體離開通路830沿著通道24彼此間隔開。每個流體離開通路830都類似于上文中描述的流體離開通路30。在一個實施中，每個流體離開通路830都包括噴嘴，流體液滴通過其噴射。在另一實施中，每個流體離開通路830都包括通向通道24的分支部分的端口。在又一實施中，一些流體離開通路830包括噴嘴，而其他流體離開通路830包括通向通道24的分支部分的端口。

在一個實施中，基于移動通過離開通路的成分的特征和/或包含成分的目標組分的特征，提供每個流體離開通路830的形狀或大小。在所示示例中，與流體離開通路830b-530c相比，流體離開通路830a大小不同。在一個實施中，流體離開通路830a小于剩余的流體離開通路830。因此，流體離開通路830a的開口的更小的橫截面面積用作過濾器，從而阻擋或防止更大的成分穿過流體離開通路830a。在一個實施中，流體離開通路830具有對應(yīng)于待移動通過流體離開通路的目標組分的預期大小的形狀。在所示示例中，部分基于流體被泵640通過通道24移除所處的速率，流體離開通路830沿著通道24彼此間隔開。

流體移位裝置840對應(yīng)于流體離開通路830。每個流體移位裝置840都類似于上文中描述的流體移位裝置40。在一個實施中，每個這樣的流體移位裝置840都包括熱噴墨電阻器，其與對應(yīng)的流體離開通路830配合以形成按需液滴噴射裝置或氣泡噴射慣性泵。

微流體傳感器842沿著微流體通道24就位。微流體傳感器842被間隔開以便對應(yīng)于流體離開通路530。微流體傳感器842感測或檢測接近對應(yīng)的流體離開通路830的特定流體組分的特征和其成分。來自這樣的傳感器842的信號被傳輸至控制器60，以確定流體組分何時接近對應(yīng)的流體離開通路830，并獲得關(guān)于目前接近對應(yīng)的流體離開通路830的流體組分的額外信息。

在一個實施中，微流體傳感器842各自包括阻抗傳感器。在另一實施中，微流體傳感器842各自包括光電檢測器光學檢測器。在其他實施中，微流體傳感器842包括其他類型的目前已知或者未來開發(fā)的微流體傳感器。在一個實施中，微流體傳感器842可以相對于彼此屬于不同類型，或者具有不同能力。例如，微流體傳感器842a可以屬于如下類型或者具有如下能力，即，其與其他傳感器842相比，更適于檢測與第一類型的成分關(guān)聯(lián)的特征或具有特定特征的成分。其他傳感器842中的每個可以基于將被檢測以用于移動通過對應(yīng)的離開通路830的成分的特定特征或類型而類似地定制。在一些實施中，對于一些或全部流體離開通路30，省略傳感器542。在一些實施中，省略傳感器641。

在操作中，在控制器60的引導下，隨著被泵送的流體被微流體泵640沿著微流體通道24驅(qū)動，微流體傳感器641檢測流動通過通道24的流體的不同組分中的不同成分。隨著用傳感器641檢測或感測每個不同的目標成分，傳感器641提供信號至控制器60，從而指示目標成分和包含目標成分的流體的特定組分的識別。在圖8中所示的示例中，在通道24內(nèi)流動的流體具有四個不同的組分846a、846b、846c和846d(統(tǒng)稱為組分846)，其分別包含成分848a、848b、848c和848d(統(tǒng)稱為成分848)。傳感器641指示已經(jīng)經(jīng)過通道24中的傳感器641的感測位置的那些所關(guān)注的成分848的存在以及經(jīng)過感測位置的時間。

基于包含目標成分858的目標流體組分846已經(jīng)經(jīng)過微流體傳感器641和被微流體傳感器641檢測時的時間，以及流體組分846被泵640沿著通道24驅(qū)動所處的預定或感測的速率，控制器60跟蹤所關(guān)注的每個組分846的移動。通過在所關(guān)注的每個組分846沿著通道24移動時跟蹤其移動，控制器60能夠選定供包含特定目標成分848的特定組分846移動的是哪個流體離開通路830。例如，在所示示例中，包含成分848d的目標組分846d不移動通過所示流體離開通路830中的任一個，而是繼續(xù)經(jīng)過通道24內(nèi)的每個這樣的流體離開通路830。

在所示示例中，包含成分848c的流體組分846移動通過流體離開通路830c。因此，控制器60允許組分846c流動經(jīng)過流體離開通路830a和830b。在組分846c到達流體離開通路830c后，如通過控制器60基于何時組分846c被傳感器641最初檢測到、基于流體移動通過通道24所處的速率、和/或基于來自傳感器841c的信號所確定的，控制器60輸出控制信號，從而導致流體移位裝置840c使選定的流體組分846c移動通過流體離開通路830c。

在所示示例中，包含成分848b的流體組分846b移動通過流體離開通路830a。包含成分848a的流體組分846a移動通過流體離開通路830b。由此，在組分846c到達流體離開通路830c后，如通過控制器60基于何時組分846c被傳感器641最初檢測到、并結(jié)合流體移動通過通道24所處的速率、和/或基于來自傳感器841c的信號所確定的，控制器60輸出控制信號，從而導致流體移位裝置840c使選定的流體組分846c移動通過流體離開通路830c。在組分846a到達流體離開通路830b后，如通過控制器60基于何時組分846a被傳感器641最初檢測到、并結(jié)合流體移動通過通道24所處的速率、和/或基于來自傳感器841b的信號所確定的，控制器60輸出控制信號，從而導致流體移位裝置840b使選定的流體組分846a移動通過流體離開通路830b。因此，系統(tǒng)820有助于將包含不同成分的流體的不同組分通過離開通路830選擇性引導到不同地選定的目的地中的任一個中。在離開通路830包括通向通道824的分支部分的端口的實施中，在一些實施中，離開通路可以包括微流體閥，其取決于針對特定流體組分的目標目的地而選擇性打開和/或關(guān)閉。在其他實施中，流體的動量或流體離開通路的不相容的大小可以禁止流體組分或其成分非故意地流動到非計劃的流體離開通路中。在一些實施中，可以省略傳感器842或傳感器641。

圖9示意性示出目標成分定位和排出系統(tǒng)920、上文中描述的流體組分定位排出系統(tǒng)20的另一示例。與系統(tǒng)20一樣，系統(tǒng)920識別具有目標成分的在微流體通道內(nèi)的流體的組分，并從微流體通道通過離開通路選擇性排出識別組分。系統(tǒng)920將多個可不同地選擇的流體移位裝置和流體離開通路連同復雜的微流體通道集成在單個基底或芯片22上，以將具有目標成分的流體的目標組分選擇性地引導至選定位置。系統(tǒng)920包括微流體通道24，其包括主要部分926與分支部分928a、928b、928c和928d。分支部分928a和928b從主要部分926分出來或者源于主要部分926。分支部分928c和928c進一步從分支部分928b分出來或源于分支部分928b。在一個實施中，分支部分928c和928d彼此間隔開距離d，該距離d小于或等于42μm，且名義上小于或等于20μm。在一些實施中，間隔可以小于或等于5μm。

系統(tǒng)920還包括流體離開通路930a、930b、930e、930f、930g、930h、930i、930j、930k和930l(統(tǒng)稱為流體離開通路930)、流體移位裝置940a、940b、940g、940h、940i、940j(統(tǒng)稱為流體移位裝置940)與成分定位器950a、950b、950c、950d和950e(統(tǒng)稱為成分定位器950)以及微流體泵955。

與上述系統(tǒng)一樣，系統(tǒng)920額外地包括控制器60，其明確地示出為包括處理器51和非瞬態(tài)計算機可讀介質(zhì)或存儲器952。盡管控制器60與流體移位裝置930和成分定位器950中的每個通信，但是出于容易說明的原因，這樣的連接未示出。

流體離開通路930對應(yīng)于上文中描述的流體離開通路30。在所示示例中，流體離開通路930a-930h包括噴嘴，液滴通過其噴射。流體離開通路930i-930l包括與在分支通道中的通道互連的端口。在所示示例中，流體離開通路9301將主要部分926連接至分支部分928a。流體離開通路930j將主要部分926連接至分支部分928b。流體離開通路930k將分支部分928b連接至分支部分928c。流體離開通路930l將分支部分928b連接至分支部分928d。在所示示例中，流體離開通路930i和930j是彎曲的，流體離開通路930k和930l是線性的或者相對于其所連接的通道的中線是垂直的。與其他流體離開通路930相比，流體離開通路930大小不同、具有不同的橫截面面積。不同形狀或大小的流體離開通路930輔助將具有特定特征的縫線(stitches)引導到其相應(yīng)分支通道中。

流體移位裝置940類似于上文中描述的流體移位裝置40。流體移位裝置940b-940h包括流體移位裝置，其通過呈噴嘴的形式的對應(yīng)的流體離開通路930噴射流體的液滴。在一個實施中，流體移位裝置940b-940h包括熱噴墨電阻器。在另一實施中，流體移位裝置940b-940h包括壓阻型移位裝置或其他流體噴射器。流體移位裝置940i-940k包括微流體泵。在所示示例中，流體移位裝置940i-940k包括慣性泵，諸如氣泡噴射慣性泵。在被致動后，流體移位裝置940i使通道24的主要部分926內(nèi)的流體移動通過流體離開通路930j到分支部分928b中。在被致動后，流體移位裝置940j使分支部分928b內(nèi)的流體移動通過流體離開通路930k到新的分支部分928c中。在被致動后，流體移位裝置940k使分支部分928b內(nèi)的流體移動通過流體離開通路930l到分支部分928d中。在所示示例中，流體移位裝置940b用于兩個目的。在被致動后，流體移位裝置940b噴射流體液滴，以使來自通道24的主要部分926的流體移動通過流體離開通路930i。在具有目標成分的目標組分定位在接近流體離開通路930b的位置時，流體移位裝置940b的致動進一步使流體移動通過流體離開通路930b、即噴嘴。

成分定位器950類似于上文中描述的成分定位器50。成分定位器950a、950b和950c各自包括成分分離器，以將流體分離成一系列帶，每個帶具有不同的內(nèi)容物或者不同水平或類型的成分。在所示示例中，成分定位器950a、950b和950c中的每個通過電泳執(zhí)行成分分離。成分定位器950a包括帶電或活性電極952a和接地電極954a。成分定位器950b包括帶電或活性電極952b和接地電極954b。成分定位器950c包括活性電極952c和接地電極954c。在其他實施中，成分定位器950a、950b和950c可以以其他方式分離成分，諸如，通過毛細管區(qū)電泳、毛細管凝膠電泳、等速電泳、高壓液體色譜、電色譜、液-液萃取、分餾、過濾等。

成分定位器950d、950e和950f利用微流體傳感器來區(qū)分包含目標成分的目標組分，并且利用泵來將目標組分定位成接近選定的流體通路出口930。成分定位器950d包括微流體傳感器941d，類似于上文中描述的微流體傳感器641，且共享流體移位裝置930b用作泵，以定位包含目標成分的目標組分。成分定位器950e包括微流體傳感器942e和共享移位裝置940i。成分定位器950f包括微流體傳感器942f和共享移位裝置940i。

微流體泵955類似于上文中描述的泵640。微流體泵950使流體從儲存器或流體輸入以由箭頭957指示的方向沿著通道24的主要部分926移動。在操作中，控制器60的處理器951遵循包含在存儲器952中的指令，致動成分定位器950a以跨在主要部分926內(nèi)的流體施加電場，以便將流體分離成帶，類似于上文中關(guān)于系統(tǒng)520描述的。不同的帶沿著主要部分926連續(xù)布置。在這樣的成分分離后，控制器60選擇性地使對應(yīng)于帶的選定的流體組分移動通過與這樣的帶對準(或者，其隨后通過流體借助泵955的進一步泵送而變得與這樣的帶對準)的流體離開通路。

例如，在一個實施中，與流體離開通路930i相對的流體組分或帶可以包含所關(guān)注的目標成分。在這樣的情況下，控制器60輸出控制信號，從而致動流體移位裝置930b，以使目標流體組分移動通過流體離開通路930i?；谀繕肆黧w組分移動通過分支部分928a所處的預定速率(基于由流體離開通路930b的噴嘴和流體移位裝置940b形成的液滴噴射器的液滴重量，并結(jié)合液滴噴射器點火的速率)，控制器60估計在主要部分926中分離并移動通過流體離開通路930i的目標流體成分將到達流體離開通路930b的時間。在所示示例中，成分定位器950d基于從傳感器941d接收的信號，進一步確認包含目標成分帶的目標組分的存在。在目標組分已經(jīng)到達流體離開通路930b后，或者在目標組分的預計到達時間處，控制器60致動流體移位裝置940b，并定位或確定用于目標組分的適當目的地(通過致動閥從而將流動從第一目的地重新引導至預期接收目標組分的第二目的地，或者通過將適當?shù)膬Υ嫫鞫ㄎ辉诹黧w離開通路930b的噴嘴下方)，以接收排出的目標流體組分。

在另一這樣的情況下，從成分分離所得的流體組分或帶，通過其次序布置可以與流體離開通路930a相對地定位。在這樣的情況下，控制器60致動流體移位裝置940a，以使包含目標成分的目標組分移動通過流體離開通路930a。在又一第三情況下，從成分分離所得的流體組分或帶，通過其次序布置可以與流體離開通路930j相對地定位。在這樣的情況下，控制器60致動流體移位裝置940i，以使目標組分移動通過流體離開通路930j到分支部分928b中。在從主要部分926抽取后，目標組分準備好在分支部分928b內(nèi)的進一步的分解或者細化。應(yīng)當注意在一些實施中，可以省略在通道24的主要部分926中的成分分離，其中，混合成分流不分離，但是在沒有分離到分支部分928a或分支部分928b中的情況下選擇性地傳輸以用于隨后可能的分離或噴射。

成分定位器950e和950f配合以區(qū)分更多的目標組分，并將這樣的目標組分定位成分別接近其流體離開通路930k和930l。由流體移位裝置940i驅(qū)動的流體通過微流體傳感器942e和942f發(fā)送以識別包含目標成分的目標組分。響應(yīng)于從微流體傳感器942e接收指示包含目標成分的目標組分接近流體離開通路930k的信號，控制器60致動流體移位裝置940j以使目標組分從分支部分928b移動通過流體離開通路930k到分支部分928c中。同樣地，響應(yīng)于從微流體傳感器942f接收指示包含目標成分的目標組分接近流體離開通路930l的信號，控制器60致動流體移位裝置940k以使目標組分從分支部分928b移動通過流體離開通路930l到分支部分928d中。

系統(tǒng)920還促進占據(jù)其分支部分928c和928d的流體組分的分離和選擇性排出。類似于成分定位器952a的操作，成分定位器950b和950c，在被控制器60致動后，還分離通過其相應(yīng)通路930k和930l接收的流體組分。因此包含不同成分或具有不同特征的相同成分的不同流體組分的分離的帶變得與流體離開通路930中的對應(yīng)一個對準。

從分支部分928c內(nèi)的成分分離所得的帶或流體組分變得與流體離開通路930c、930d和930e大致對準。沿著分支部分928c延伸的那些流體組分通過對應(yīng)的流體移位裝置940c、940d和940e的致動而選擇性地噴射通過對應(yīng)的出口通路。在一些實施中，在分支部分928c內(nèi)的每個這樣的流體移位裝置940被致動以排出每個對準的流體組分。在其他實施中，致動在分支部分928c內(nèi)的流體移位裝置940中的一個或兩個，而不通過在分支部分928c內(nèi)的排出通路930中的一個排出的那些流體組分繼續(xù)朝下游驅(qū)動以用于進一步的處置或隨后的成分分離和/或相互作用，諸如與其他流體或其他分析物混合。以類似方式發(fā)生成分定位器952c相對于在流體分別借助流體移位裝置940f、940g和940h通過選定的排出通路930f、930g和930h的選擇性排出中被引導到分支部分928c中的流體組分的操作。

如所展示地，系統(tǒng)920促進流體以逐步的方式分解，以在單個集成平臺上(諸如在單個集成芯片或基底上)抽取流體組分和成分。在一些實施中，熱噴墨電阻器作為流體移位裝置的使用以非常小的量級(納升或甚至皮升量級)促進這樣的分離。盡管未示出，但是在一些實施中，系統(tǒng)920包括額外的微流體傳感器和/或閥。借助微流體通道24的精確配置可以根據(jù)待應(yīng)用的分離步驟或水平的數(shù)目以及用于抽取或分離的成分的最終目的地的數(shù)目和類型而變化。

圖10和圖11示出目標成分定位和排出系統(tǒng)1020、上文中描述的流體組分定位排出系統(tǒng)20的另一示例。與系統(tǒng)20一樣，系統(tǒng)1020識別具有目標成分的在微流體通道內(nèi)的流體的組分，并從微流體通道通過離開通路選擇性排出識別組分。系統(tǒng)1020類似于上文中描述的系統(tǒng)420，除了系統(tǒng)1020包括多個肩并肩的微流體通道1024，其連同其關(guān)聯(lián)流體離開通路和流體移位裝置集成在單個基底上。系統(tǒng)1020包括基底22、微流體通道1024a、1024b、1024c、1024d(統(tǒng)稱為通道1024)、樣本加載端口1025、廢料收集器端口1026、流體離開通路1030a、1030b、1030c、1030d(統(tǒng)稱為流體離開通路1030)、流體移位裝置1040a、1040b、1040c、1040d(統(tǒng)稱為流體移位裝置1040)和成分定位器1050。

上文中描述了基底22。微流體通道1024包括從樣本加載端口1025延伸至廢料收集器端口1026的肩并肩的微流體通道。微流體通道1024類似于上文中描述的微流體通道24。微流體通道1024通過端口1025接收單個流體樣本，其中，流體樣本占據(jù)通道1024。

流體離開通路1030類似于上文中描述的流體離開通路230。流體離開通路1030包括噴嘴，流體通過其噴射。流體移位裝置1040類似于上文中描述的流體移位裝置40。流體移位裝置1040與流體離開通路1030配合以形成按需滴液液滴噴射器。在所示示例中，流體移位裝置1040包括熱噴墨電阻器。在其他實施中，流體移位裝置1040可以包括其他裝置以向流體施加力以便使流體移動，諸如壓阻型液滴噴射器。

成分定位器1050類似于上文中描述的成分定位器450。成分定位器1050包括活性帶電電極1052和接地電極1054。在所示示例中，電極1052、1054形成在上覆的基底1053上(圖10中示出)，在該基底1053中，還形成端口1025和1026。電極1052、1054跨每個通道1024延伸，以便配合形成沿著每個通道1024和跨定位在電極1052、1054之間的流體離開通路1030的電場。

在操作中，電流被供應(yīng)到電極1052，以便形成跨通道1024的電場，從而使成分在流體內(nèi)遷移并分離成包含不同成分或具有不同特征的成分的一系列帶。在這樣的分離后，流體移位裝置1040由控制器(諸如上文中描述的控制器60)致動，以使具有目標成分帶的目標流體組分移動和噴射通過關(guān)聯(lián)的流體離開通路1030。因此，同時收集一種成分的多個樣本。

圖12和圖13示出目標成分定位和排出系統(tǒng)1120、上文中描述的流體組分定位排出系統(tǒng)20的另一示例。與系統(tǒng)20一樣，系統(tǒng)1120識別具有目標成分的在微流體通道內(nèi)的流體的組分，并從微流體通道通過離開通路選擇性排出識別組分。系統(tǒng)1120類似于上文中描述的系統(tǒng)520，除了系統(tǒng)1120包括多個肩并肩的微流體通道1124(上文中描述)，其連同其關(guān)聯(lián)流體離開通路和流體移位裝置集成在單個基底上。系統(tǒng)1120包括基底22(上文中描述)、微流體通道1124a、1124b、1124c、1124d(統(tǒng)稱為通道1124)、樣本加載端口1125a、1125b、1125c1125d(統(tǒng)稱為樣本加載端口1125)、廢料收集器端口1126a、1126b、1126c、1126d(統(tǒng)稱為廢料收集器端口1126)、流體離開通路1130a、1030b、1130c、1130d(統(tǒng)稱為流體離開通路1130)、流體移位裝置1140a、1140b、1140c、1140d(統(tǒng)稱為流體移位裝置1140)以及成分定位器1150a、1150b、1150c和1150d(統(tǒng)稱為成分定位器1150)。

上文中描述了基底22。微流體通道1124包括從樣本加載端口1025中的對應(yīng)一個延伸至廢料收集器端口1126中的對應(yīng)一個的肩并肩的微流體通道。微流體通道1124類似于上文中描述的微流體通道24。微流體通道1124通過其相應(yīng)的端口1125接收不同流體樣本，其中，流體樣本占據(jù)通道1124。

流體離開通路1130類似于上文中描述的流體離開通路230。流體離開通路1130包括噴嘴，流體通過其噴射。流體移位裝置1140類似于上文中描述的流體移位裝置40。流體移位裝置1140與流體離開通路1130配合以形成按需滴液液滴噴射器。在所示示例中，流體移位裝置1140包括熱噴墨電阻器。在其他實施中，流體移位裝置1140可以包括其他裝置以向流體施加力以便使流體移動，諸如壓阻型液滴噴射器。

成分定位器1150各自類似于上文中描述的成分定位器450。成分定位器1150各自包括活性帶電電極1152和接地電極1154。在所示示例中，電極1152、1154形成在上覆的基底1153上(圖12示出)，在該基底1153中還形成端口1125和1126。電極1052、1054跨每個通道1024延伸，以便配合形成沿著每個通道1124和跨定位在電極1152、1154之間的流體離開通路1130的電場。

在操作中，電流被供應(yīng)到每個電極1152，以便產(chǎn)生跨通道1124的電場，從而使成分在周圍的流體內(nèi)遷移并分離成包含不同成分或具有不同特征的成分的一系列帶。在這樣的分離后，流體移位裝置1140由控制器(諸如上文中描述的控制器60)選擇性致動，以使包含目標成分帶的目標流體組分移動和噴射通過關(guān)聯(lián)的流體離開通路1130。因此，同時收集多種成分的多個不同樣本。

圖14是橫截面視圖，其說明來自示例性目標成分定位和排出系統(tǒng)1220的單個微流體通道1224的包含不同目標成分的多個目標流體組分的噴射。系統(tǒng)1220類似于上文中描述的系統(tǒng)1120，除了系統(tǒng)1220包括10對流體離開通路1230和對應(yīng)流體移位裝置1240。離開通路1230和流體移位裝置1240類似于上文中描述的離開通路230和流體移位裝置40。

系統(tǒng)1220包括類似于上文中描述的成分定位器1150的成分定位器1250，其中，電場跨包含在微流體通道1224內(nèi)的流體被施加以將流體的成分分離成與流體離開通路1230大致對準的帶或流體組分，并且其中，諸如上文中描述的控制器60的控制器輸出控制信號，其選擇性致動單個流體移位裝置1242，以使來自相應(yīng)流體組分的液滴噴射通過用作流體離開通路1230的噴嘴。在所示示例中，從相應(yīng)流體離開通路1230噴射的這樣的流體組分1257沉積在儲存器或儲存器陣列上或到具有多個單個樣本收集儲存器1260的分析基底1259上。在一個實施中，基底1259包括表面增強拉曼光譜學(sers)基底的納米絲表面。在一個實施中，形成流體離開通路1230的噴嘴成形為匹配或?qū)?yīng)于待噴射的流體組分或者由這樣的電泳或其他成分分離形成的帶的預期形狀。例如，在一個實施中，噴嘴可以具有正方形或矩形形狀。

圖15和圖16示出目標成分定位和排出系統(tǒng)1320、上文中描述的流體組分定位排出系統(tǒng)20的另一示例。與系統(tǒng)20一樣，系統(tǒng)1320識別具有目標成分的在微流體通道內(nèi)的流體的組分，并從微流體通道通過離開通路選擇性排出識別組分。系統(tǒng)1320類似于上文中描述的系統(tǒng)520，除了系統(tǒng)1320包括對單個微流體通道內(nèi)的流體進行操作的兩個不同的成分定位器。系統(tǒng)1320包括基底22(上文中描述)、微流體通道1324、樣本加載端口1325、廢料收集器端口1326a、1326b、流體離開通路1330a、1330b(統(tǒng)稱為流體離開通路1330)、流體移位裝置1340a、1340b(統(tǒng)稱為流體移位裝置1340)和成分定位器1350a、1350b(統(tǒng)稱為成分定位器1350)。

上文中描述了基底22。微流體通道1324類似于上文中描述的微流體通道24。微流體通道1124包括兩個部分：從樣本加載端口1325延伸至廢料收集器端口1326a的第一部分1355，和從樣本加載端口1325延伸至廢料收集器端口1326b的第二部分1357。

流體離開通路1330類似于上文中描述的流體離開通路230。流體離開通路1330包括噴嘴，流體通過其噴射。流體移位裝置1340類似于上文中描述的流體移位裝置40。流體移位裝置1340與流體離開通路1330配合以形成按需滴液液滴噴射器。在所示示例中，流體移位裝置1340包括熱噴墨電阻器。在其他實施中，流體移位裝置1340可以包括其他裝置以向流體施加力以便使流體移動，諸如壓阻型液滴噴射器。

成分定位器1350各自類似于上文中描述的成分定位器450。成分定位器1350a和1350b分別包括活性帶電電極1352a、1152b，和共享接地電極1354。在所示示例中，電極1352和1154在上覆的基底1353上形成(圖15示出)，在該基底1353中，還形成端口1325和1326。電極1352a、1054定位在通道1324的部分1355的相對端上，以便在其間夾置流體離開通路1330a及其對應(yīng)流體移位裝置1340a。電極1352a、1054配合，以形成沿著部分1355和跨流體離開通路1130a的電場。類似地，電極1352b、1054定位在通道1324的部分1357的相對端上，以便在其間夾置流體離開通路1330b及其對應(yīng)流體移位裝置1340b。電極1352b、1054配合以形成沿著部分1357和跨流體離開通路1130b的電場。

在操作中，電流供應(yīng)到每個電極1352a、1352b，以便跨通道1324的部分1355和1357產(chǎn)生電場，從而通過電泳分離在流體內(nèi)的成分，以便形成包含不同成分或不同特征的成分的流體組分的一系列帶。在一個實施中，成分定位器1350a、1350b同時施加不同電荷至電極1352a、1352b，以便與部分1357相比，沿著部分1355同時形成不同電場。在一些實施中且關(guān)于一些流體，不同的電場不同地分離成分和/或形成具有不同特征的帶。在這樣的分離后，流體移位裝置1340a、1340b由控制器(諸如上文中描述的控制器60)選擇性致動，以使具有目標成分的目標流體組分移動和噴射通過關(guān)聯(lián)的流體離開通路1330。

盡管已經(jīng)參考示例性實施描述了本公開，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將認識到，在不脫離所主張的主題的精神和范圍的的情況下，可以在形式和細節(jié)方面做出改變。例如，盡管不同示例性實施可能已經(jīng)被描述為包括提供益處的特征，但是可預見到，所述特征可以在所述示例性實施中或在其他替代性實施中彼此互換或替代性地彼此組合。由于本公開的本技術(shù)相對復雜，所以并非本技術(shù)中的所有改變都能被預見到。參考示例性實施描述的和在所附權(quán)利要求中陳述的本公開顯然意圖盡可能寬泛。例如，除非明確地另外說明，否則提及單個特定元素的權(quán)利要求還包括多個這樣的特定元素。