DK2916954T3 - Kredsløbsbaserede optoelektroniske pincetter - Google Patents

Claims (19)

1. Mikrofluidt apparat (200, 400, 500, 600, 700, 800, 900), der omfatter: et kredsløbssubstrat (216) som omfatter en overflade (218) og dielektroforese (DEP) elektroder (232) ved forskellige placeringer på overfladen; et kammer (204), som er konfigureret til at indeholde et væskeformigt medium (206), der er anbragt på overfladen af kredsløbssubstratet; en første elektrode (212), som er anbragt til at være i elektrisk kontakt med mediet; en anden elektrode (224), som er anbragt til at være elektrisk isoleret fra mediet; omskiftermekanismer (246), som hver er anbragt imellem og elektrisk forbinder en forskellig tilsvarende én af DEP elektroderne og den anden elektrode, hvori hver af omskiftermekanismerne er konfigureret til at modtage et udgangssignal og at omskifte, som svar på udgangssignalet, imellem en afbrudt tilstand, i hvilken den tilsvarende DEP elektrode er deaktiveret, og en tilkoblet tilstand, i hvilken den tilsvarende DEP elektrode er aktiveret; lysfølsomme elementer (242), som hver er konfigureret til at tilvejebringe udgangssignalet til en forskellig tilsvarende én af omskiftermekanismerne i overensstemmelse med en stråle af lys, der er rettet på det lysfølsomme element.

2. Apparat ifølge krav 1, hvori: når hver af omskiftermekanismerne er i den afbrudte tilstand, er der en høj elektrisk impedans imellem den tilsvarende DEP elektrode og den anden elektrode, som er større end en elektrisk impedans af mediet i kammeret, og i den tilkoblede tilstand tilvejebringer hver af omskiftermekanismerne en lav elektrisk impedans imellem den tilsvarende DEP elektrode og den anden elektrode, som er mindre end den elektriske impedans af mediet.

3. Apparat ifølge krav 2, hvori den høje elektriske impedans er i det mindste to gange større end den lave elektriske impedans.

4. Apparat ifølge krav 1, hvori: hver af omskiftermekanismerne omfatter en forstærker (546, 602), der forbinder den tilsvarende DEP elektrode med den anden elektrode, og kredsløbssubstratet omfatter et halvledermateriale, i hvilket kredsløbselementer, der omfatter omskifteren og forstærkeren, er dannet; og valgfrit hvori hver af omskiftermekanismerne omfatter en omskifter (604) i serie med forstærkeren (602).

5. Apparat ifølge krav 1, hvori hver af omskiftermekanismerne omfatter en transistor (446), der forbinder den tilsvarende DEP elektrode med den anden elektrode, og kredsløbssubstratet omfatter et halvledermateriale, i hvilket kredsløbselementer, der omfatter transistoren, er dannet, og valgfrit at transistoren er en felteffekttransistor eller en bipolær transistor.

6. Apparat ifølge krav 4 eller 5, hvori hvert lysfølsomt element omfatter en fotodiode (442), og kredsløbssubstratet omfatter et halvledermateriale, i hvilket kredsløbselementer, der omfatter lysdioden, er dannet.

7. Apparat ifølge krav 1, der yderligere omfatter styrekredsløb (244), som hver forbinder et tilsvarende ét af de lysfølsomme elementer med en tilsvarende én af omskiftermekanismerne, hvori hvert styrekredsløb er konfigureret til at styre, om den tilsvarende omskiftermekanisme er i den afbrudte tilstand eller den tilkoblede tilstand i overensstemmelse med udgangssignalet fra det tilsvarende ene af de lysfølsomme elementer.

8. Apparat ifølge krav 7, hvori styrekredsløbet er konfigureret til at omskifte det tilsvarende omskifterelement til en tilkoblet tilstand som svar på ét udgangssignal fra det tilsvarende ene af de lysfølsomme elementer, hvori det tilsvarende ene af de lysfølsomme elementer danner det ene udgangssignal som svar på en puls af strålen af lys, der er rettet på det lysfølsomme element.

9. Apparat ifølge krav 8, hvori styrekredsløbet er konfigureret til at omskifte det tilsvarende omskifterelement til en afbrudt tilstand som svar på ét andet udgangssignal fra det tilsvarende ene af de lysfølsomme elementer, hvori det tilsvarende ene af de lysfølsomme elementer danner det ene andet udgangssignal som svar på en puls af strålen af lys, der er rettet på det lysfølsomme element.

10. Apparat ifølge krav 7, hvori hvert lysfølsomt element omfatter en flerhed af farvelysdetektorer (702, 704), og hvori der bliver dannet ét eller flere udgangssignaler som svar på, at strålen af lys har en første farve, og ét eller flere andre udgangssignaler bliver dannet som svar på, at strålen af lys har en anden farve.

11. Apparat ifølge krav 7, hvori styrekredsløbet yderligere er konfigureret til: at omskifte det tilsvarende omskifterelement til en tilkoblet tilstand som svar på at bestemme, at lysstyrken af udgangssignalet angiver, at strålen af lys, der er rettet på det lysfølsomme element, har et første kendetegn; og at omskifte det tilsvarende omskifterelement til en afbrudt tilstand som svar på at bestemme, at lysstyrken af det andet udgangssignal angiver, at strålen af lys, der er rettet på det lysfølsomme element, har et andet kendetegn.

12. Apparat ifølge krav 11, hvori det andet kendetegn omfatter, at strålen af lys har en lysstyrke, der er større end en første tærskelværdi og mindre end en anden tærskelværdi, og det første kendetegn omfatter, at strålen af lys har en lysstyrke, der er større end den anden tærskelværdi.

13. Apparat ifølge krav 7, hvori der bliver dannet ét eller flere udgangssignaler som svar på n pulser af strålen af lys, idet det ene eller de flere udgangssignaler bliver dannet som svar på k pulser af strålen af lys, og de n pulser af strålen af lys og de k pulser af strålen af lys har en/et forskellig(t) frekvens eller mønster.

14. Apparat ifølge krav 1, der yderligere omfatter: en første vekselstrømseffektforsyning (926), som er forbundet med den første elektrode og den anden elektrode; en tredje elektrode, som er anbragt til at være elektrisk isoleret fra den anden elektrode og mediet i kammeret, og en anden vekselstrømseffektforsyning (946), som er forbundet med den første elektrode og den tredje elektrode; hvori hver af omskiftermekanismerne kan omskiftes imellem elektrisk at forbinde den tilsvarende DEP elektrode med den anden elektrode eller med den tredje elektrode.

15. Apparat ifølge krav 1, der yderligere omfatter indikatorelementer (802), som hver er konfigureret til at indikere, om en tilsvarende én af omskiftermekanismerne er i den tilkoblede tilstand eller den afbrudte tilstand.

16. Proces (1000) til at styre en mikrofluid anordning, der omfatter et kredsløbssubstrat og et kammer, som indeholder et væskeformigt medium, der er anbragt på en indre overflade af kredsløbssubstratet, idet processen omfatter: at påføre (1004) vekselstrømseffekt (AC) på en første elektrode og en anden elektrode fra den mikrofluide anordning, hvorved den første elektrode er i elektrisk kontakt med mediet, og den anden elektrode er elektrisk isoleret fra mediet; og at aktivere (1002) en dielektroforese (DEP) elektrode på den indre overflade af kredsløbssubstratet, hvorved DEP elektroden er én af en flerhed af DEP elektroder på den indre overflade, som er i elektrisk kontakt med mediet, idet aktiveringen omfatter: at rette en stråle af lys på et lysfølsomt element i kredsløbssubstratet, at tilvejebringe et udgangssignal fra det lysfølsomme element som svar på strålen af lys, og at omskifte en omskiftermekanisme i kredsløbssubstratet som svar på udgangssignalet fra en afbrudt tilstand, i hvilken DEP elektroden er deaktiveret, til en tilkoblet tilstand, i hvilken DEP elektroden er aktiveret.

17. Proces ifølge krav 16, der yderligere omfatter at deaktivere DEP elektroden, hvorved: aktiveringen omfatter yderligere at bestemme, om udgangssignalet angiver, at strålen af lys har et særligt kendetegn, og omskiftningen omfatter kun at omskifte omskiftermekanismen fra den afbrudte tilstand til den tilkoblede tilstand, hvis udgangssignalet angiver, at strålen af lys har det særlige kendetegn; og deaktiveringen omfatter: at rette en anden stråle af lys på det lysfølsomme element, at tilvejebringe et andet udgangssignal fra det lysfølsomme element som svar på den anden stråle af lys, og kun at omskifte omskiftermekanismen fra den tilkoblede tilstand til den afbrudte tilstand, hvis det andet udgangssignal angiver, at den anden stråle af lys har et andet særligt kendetegn.

18. Proces ifølge krav 16, der yderligere omfatter at påføre en anden vekselstrømseffekt til den tredje elektrode fra den mikrofluide anordning, hvorved den tredje elektrode er elektrisk isoleret fra mediet og den første elektrode, og hvorved omskiftningen omfatter at omskifte omskiftermekanismen fra den afbrudte tilstand, i hvilken omskiftermekanismen forbinder DEP elektroden med den anden elektrode, men ikke med den tredje elektrode, til den tilkoblede tilstand, i hvilken omskiftermekanismen forbinder DEP elektroden med den tredje elektrode, men ikke med den anden elektrode.

19. Proces ifølge krav 18, hvorved det at påføre den anden vekselstrømseffekt omfatter at påføre den anden vekselstrømseffekt på den tredje elektrode et hundrede og firs grader ude af fase med vekselstrømseffekten, der bliver påført på den anden elektrode.