專利名稱：分離裝置、分離方法和質(zhì)譜分析系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及分離裝置、分離方法和質(zhì)譜分析設備，用于從包含在樣本中的多個成分中分離出特定成分。
背景技術：
在蛋白質(zhì)學科和基因?qū)W科的現(xiàn)有研究領域中，蛋白質(zhì)、縮氨酸或諸如DNA等核酸片段在由電泳進行分離并且從凝膠體回收后，對其進行分析。在使用微芯片的電泳中，如圖22(a)所示，導入通道302和分離通道304以十字形在襯底300上形成。首先，如圖22(b)所示，通過在圖的橫向上施加電場，從流體貯存器306導入樣本，以使其向圖中的右側(cè)移動，并且然后，如圖22(c)所示，通過在圖的縱向上施加電場，使其流入分離通道，這成功地分離了在遷移范圍上不同的成分。
專利文獻1日本未決專利公開No.2002-131280。

發(fā)明內(nèi)容
不過，將少量樣本從導入通道導入到分離通道僅產(chǎn)生了少量目標成分。不能獲取高濃度的目標成分導致了分析準確度下降的問題。另一方面，加寬導入通道以增加被導入到分離通道的樣本量，擴大了流經(jīng)分離溝道的樣本帶，降低了分辨率，并且只會導致分離不準確。處理高濃度的樣本，雖然導入通道仍很窄，但也會導致樣本自身的聚合，降低分辨率，并且不能執(zhí)行滿意的分離。
本發(fā)明是在考慮了上述情況之后進行設計的，并且其一個目的是提供一種能夠以簡單操作來有效分離樣本的技術。本發(fā)明的另一目的是提供在集中之后能夠準確分離樣本并且同時對其進行回收的技術。
根據(jù)本發(fā)明，提供的分離裝置包括通道，包含有被分離成分的樣本移動通過該通道；置于通道中的一個或兩個或更多止回閥，用于抑制被分離成分的回流；由止回閥隔開的多個隔間；以及外力施加單元，用于將外力施加到被分離成分，以使它們移動通過通道，其中外力施加單元具有交替執(zhí)行通過在沿著通道的前進方向上將外力施加到被分離成分的第一外力施加模式和通過在與沿著通道的前進方向相反的方向上將外力施加到被分離成分的第二外力施加模式的功能，從而將被分離成分分餾到隔間的任一個中。
該結(jié)構允許被分離成分分別以它們的特定速度移動通過通道，并且防止當執(zhí)行第一外力施加模式時通過一個隔間的成分在當執(zhí)行第二外力施加模式時回流到位于通道的前進方向的相反側(cè)上的隔間中，以便可以根據(jù)它們特定的遷移范圍將各個被分離成分分離到隔間的任一個中。這里各個被分離成分的遷移范圍是根據(jù)各個成分的屬性、外力的幅度和外力的施加時間確定的。這可以分離和集中被分離成分。這里需要指出的是，在通道的前進方向上施加外力指的是施加了使樣本在各個隔間中在通道的前進方向上移動的外力。這里還需要指出的是，在與通道的前進方向相反的方向上施加外力指的是施加了使樣本在各個隔間中在與通道的前進方向相反的方向上移動的外力。
在本發(fā)明的分離裝置中，形成的通道能夠以直線形狀進行延伸。
由于外力的施加方向只限于一個方向和其相反方向，因此可以對結(jié)構進行簡化。如果將各個成分分離到各個隔間，并且在單一方向上施加外力，則分離到各個隔間中的樣本可以在通道的下游側(cè)上順序地被回收。
在本發(fā)明的分離裝置中，形成的止回閥可以阻止流經(jīng)每一個止回閥并且向通道的下游側(cè)移動的至少一部分被分離成分的回流。
這里止回閥本身在優(yōu)選情況下是由對樣本中的被分離成分電氣無效的材料構成的。止回閥通?？梢杂梢哉侥軌蚍乐贡环蛛x成分穿過的間距來放置的多個柱形結(jié)構組成。用于構成止回閥的材料只要如以上講述的對樣本中的被分離成分無電氣影響，則可以為任何材料，并且通常為導電部件。如果止回閥能夠起到閥門的作用，則止回閥在此就是足夠成功的，并且可以形成為各種結(jié)構和幾何形狀。即使移動到通道下游側(cè)的隔間的成分應該回流到上游側(cè)的隔間中，重復執(zhí)行第一外力施加模式和第二外力施加模式也可以使得各個成分根據(jù)它們的特定遷移范圍以幾何級數(shù)的方式向位于下游側(cè)的隔間移動，以便可以最終將各個成分分離到各個隔間中，并且對它們進行集中。
在本發(fā)明的分離裝置中，外力施加單元可以包括位于通道兩端的多個電極，并且可以具有通過改變施加到電極之間的電壓方向來執(zhí)行第一外力施加模式和第二外力施加模式的功能。這里電極并不限于位于通道兩端上的電極，但是只要允許樣本在各個隔間之內(nèi)在通道的前進方向和相反方向上移動，就可以具有任意結(jié)構。
根據(jù)本發(fā)明，提供的分離裝置包括通道，包含有被分離成分的樣本移動通過該通道；攔截單元，用于攔截在通道的樣本前進方向上移動通過通道的被分離成分；由相鄰的攔截單元隔開的多個隔間；以及外力施加單元，用于將外力施加到被分離成分，以允許它們移動通過通道，其中構造的外力施加單元順序地在各個隔間的通道中的樣本前進方向上對成分執(zhí)行在外力上不同的多個外力施加模式，并且具有順序地執(zhí)行多個外力施加模式的功能，以將被分離成分分餾到隔間的任一個中。
根據(jù)該結(jié)構，在其中執(zhí)行引起在通道的樣本前進方向上的正外力的外力施加模式的隔間中，被分離成分根據(jù)隔間的長度以它們特定的速度在通道的樣本前進方向上移動，并且在其中執(zhí)行引起在通道的樣本前進方向上的負外力的外力施加模式的隔間中，被分離成分在與通道的樣本前進方向相反的方向上移動。由于通過下一個模式可以使經(jīng)過攔截單元的成分移動到下一個隔間，因此通過順序地重復多個外力施加模式，可以根據(jù)它們特定的遷移范圍將各個成分分離到隔間的任一個中。這可以分離和集中被分離成分。
在本發(fā)明的分離裝置中，構成的外力施加單元施加外力，以基本均衡施加到每一個隔間中的被分離成分的外力幅度。
這里，基本均衡外力幅度指的是施加外力，從而本來應該以相同速度移動的被分離成分能夠以相同的速度在所有隔間中流動。在通過在位于各個隔間的兩端的電極上施加電壓來施加外力的示例情況下，構造的外力施加單元考慮各個隔間的長度，來設定施加到各個電極的電勢。這里電極并不限于位于各個隔間的兩端上的電極，只要電極使得樣本在各個隔間內(nèi)在通道的前進方向和相反方向上移動，則電極可以具有任意結(jié)構。
在本發(fā)明的分離裝置中，外力施加模式可以是諸如施加外力，從而表示正外力分量的隔間和表示負外力分量的隔間沿著通道的樣本前進方向交替出現(xiàn)。
由于當施加下一個模式時，穿過攔截單元的成分移到下一個隔間，并且移動通過隔間，因此通過順序地重復多個外力施加模式，可以根據(jù)它們特定的遷移范圍而將各個成分分離到隔間的任一個中。這可以分離和集中被分離成分。
在本發(fā)明的分離裝置中，通道可以具有彎曲的幾何形狀，并且通道的彎曲部分可以構成攔截單元。
由于當施加下一個模式時，到達彎曲部分的成分移到下一個隔間，并且移動通過隔間，因此通過順序地重復多個外力施加模式，可以根據(jù)它們特定的遷移范圍而將各個成分分離到隔間的任一個中。這可以分離和集中被分離成分。
在本發(fā)明的分離裝置中，彎曲部分基本上形成直角。
對于這一結(jié)構，當施加下一個模式時，到達彎曲部分的幾乎所有成分移到下一個隔間，并且移動通過隔間，因此即使減少外力施加模式的重復次數(shù)，也可以有效地分離和集中各個被分離成分。
本發(fā)明的分離裝置可以進一步包括回收單元，用于回收從攔截單元分餾到各個隔間的被分離成分，其中外力施加單元也可以在每一個回收單元和攔截單元之間施加外力，以使樣本在樣本分餾期間向攔截單元移動，并且使樣本在樣本回收期間向回收單元移動。
該結(jié)構可以在不讓被分離到各隔間的被分離成分向位于通道下游的回收目的地移動情況下，從位于各個隔間的攔截單元回收各個被分離成分。
在本發(fā)明的分離裝置中，構造沿著通道的樣本前進方向放置的多個隔間，從而使位于通道的更下游側(cè)上的隔間具有較長的長度。
在該結(jié)構中，具有較大遷移速度的任意成分到達通道的較遠部分，這使得可以根據(jù)它們的特定遷移范圍來將成分分離到隔間的任一個中，并且將它們集中在隔間內(nèi)。
在本發(fā)明的分離裝置中，構造沿著通道的樣本前進方向放置的多個隔間，從而使位于通道的更下游側(cè)上的隔間在各個外力施加模式中被施加的外力較小。
對于該結(jié)構，具有較大遷移速度的成分可以在通道的前進方向上走得更遠，并且在前進方向更遠的位置處，各個成分從一個隔間移到下一個隔間的距離較短，因此就能夠以更為準確的方式來執(zhí)行分離。
在本發(fā)明的分離裝置中，根據(jù)由外力施加導致的遷移范圍可以將各個被分離成分分餾到隔間的任一個中。
本發(fā)明的分離裝置可以進一步包括位于通道的下游側(cè)的回收單元，并且外力施加單元可以被構造成在各個施加模式中逐漸延長外力施加時間，從而可以順序地從回收單元獲取被分離成分的部分。
在本發(fā)明的分離裝置中，外力施加單元可以被構造成執(zhí)行專用于回收的外力施加模式，其中在通道的前進方向上施加的外力比在各個外力施加模式中的持續(xù)時間長，并且可以被構造成通過執(zhí)行專用于回收的外力施加模式，來從位于通道下游側(cè)的最遠處的隔間回收被分離成分。如果在專用于回收的外力施加模式中的外力施加時間被調(diào)整為外力的施加時間乘以通過由位于通道下游側(cè)的最遠處的隔間長度除以恰好位于其上游的隔間的長度來計算出的值，則可以將位于上游側(cè)的隔間中的成分導入到專用于回收的通道中。如果外力的施加時間被調(diào)整為不比上述時間長的時間，則在位于上游側(cè)上的隔間中所包含的成分中只有那些具有較高速度的成分可以被導入專用于回收的通道。這可以從位于通道下游側(cè)的隔間中所包含的成分中分離出具有高遷移速度的成分和不具有如此高遷移速度的成分，從而能夠以集中和準確的分離方式對各個成分進行回收。
根據(jù)本發(fā)明，通過使用上述分離裝置的任一個對樣本中的成分進行分離的方法包括將樣本導入通道的步驟；執(zhí)行任一個外力施加模式的第一步驟，以使樣本在一個隔間內(nèi)朝著通道的下游側(cè)流動；執(zhí)行任一個外力施加模式的第二步驟，以使樣本在一個隔間內(nèi)朝著通道的上游側(cè)流動；其中順序地重復這些步驟。
在本發(fā)明的分離方法中，在第一步驟的外力施加模式中，對于每一次執(zhí)行，施加外力的持續(xù)時間可以保持恒定。
在本發(fā)明的分離方法中，在第一步驟的外力施加模式中和在第二步驟的外力施加模式中，對于每一次執(zhí)行，施加外力的持續(xù)時間可以保持恒定。
在本發(fā)明的分離方法中，在第二步驟的外力施加模式中施加外力的持續(xù)時間被調(diào)整為基本等于或長于在第一步驟的外力施加模式中施加外力的持續(xù)時間。
在本發(fā)明的分離方法中，可以重復執(zhí)行第一步驟和第二步驟，以執(zhí)行再次導入樣本的步驟，并且進一步重復類似的步驟。
在本發(fā)明的分離方法中，在第一步驟的外力施加模式中和在第二步驟的外力施加模式中，對于每一次執(zhí)行，施加外力的持續(xù)時間保持恒定的情況下，可以重復執(zhí)行第一步驟和第二步驟，并且此后在至少第一步驟的外力施加模式中外力施加持續(xù)時間延長的情況下，可以重復類似的過程。
本發(fā)明的分離方法可以進一步包括執(zhí)行專用于回收的外力施加模式的步驟，其中對樣本施加外力，以使樣本向通道的下游側(cè)移動，持續(xù)時間要長于第一步驟的外力施加模式中的外力施加持續(xù)時間。
根據(jù)本發(fā)明，提供的分離裝置包括樣本移動通過的通道，其具有主通道和從主通道分支出來的子通道；以及外力施加單元，用于將外力施加到被分離成分，以使它們移動通過通道，其中外力施加單元被構造成順序地執(zhí)行在相對于通道的外力施加方向上不同的多個外力施加模式，并且被構造成通過執(zhí)行多個外力施加模式來將被分離成分分餾到子通道的任一個中。
該結(jié)構允許被分離成分以各個特定速度穿過通道，并且在外力施加方向上不同的外力施加模式的執(zhí)行成功地將成分分離到子通道的任一個中。這可以分離和集中被分離成分。
在本發(fā)明的分離裝置中，主通道可以具有樣本導入端口；子通道被構造成當外力施加單元施加外力到樣本導入端口時使被分離成分導入其中，并且當外力施加單元在遠離樣本導入端口的方向上施加外力時使被分離成分向主通道移動。
在該結(jié)構中，穿過主通道的成分當朝著樣本導入端口的方向回流時被分離到子通道中，從而可以根據(jù)它們的特定遷移范圍將各個成分導入子通道中。
在本發(fā)明的分離裝置中，主通道可以具有樣本導入端口；并且每一個子通道的長度幾乎可以等于子通道從主通道分支出來的點到樣本導入端口的那一部分主通道的長度。
當允許分離到子通道中的成分流到子通道的終端時，將新樣本導入到樣本導入端口，并且允許樣本同時從樣本導入端口和從子通道的終端部分移動，該結(jié)構可以使以相同遷移速度遷移的成分在主通道的分支點上匯合，并且能夠以集中的方式回收樣本。
在本發(fā)明的分離裝置中，主通道可以具有樣本導入端口；并且每一個通道的長度長于子通道從主通道分支出來的點到樣本導入端口的那一部分主通道的長度。
該結(jié)構使一旦分離到子通道中的成分保持在子通道中，而不從子通道泄漏，并且結(jié)果可以使子通道中的各個成分集中。
本發(fā)明的分離裝置可以進一步包括止回閥，它位于上游側(cè)上和子通道從主通道分支出來的點的附近。
當樣本離開樣本導入端口，經(jīng)過帶有子通道的分支點，并且以相反方向進行回流時，該結(jié)構在抑制成分朝著樣本導入的方向回流的情況下，成功地使較大量的成分流入子通道，并且有效地分離和集中成分。
在上述分離裝置中，也可以在主通道的下游側(cè)提供分子量分離區(qū)，用于根據(jù)它們的分子量來分離各個成分。這能夠以準確的方式來分離出各個成分。
在本發(fā)明的分離裝置中，根據(jù)由外力施加導致的遷移范圍，可以分別將各個被分離成分分餾到隔間的任一個中。
根據(jù)本發(fā)明，通過使用上述分離裝置的任一個對樣本中的成分進行分離的分離方法包括將樣本導入通道的步驟；在主通道中執(zhí)行任一個外力施加模式的第一步驟，以使樣本向通道的下游側(cè)移動；在主通道中執(zhí)行任一個外力施加模式的第二步驟，以使樣本向通道的上游側(cè)移動；其中順序地重復這些步驟。
在本發(fā)明的分離方法中，在第一步驟的外力施加模式中，對于每一次執(zhí)行，施加外力的持續(xù)時間可以保持恒定。
在本發(fā)明的分離方法中，可以將在第二步驟的外力施加模式中施加外力的持續(xù)時間調(diào)整為基本等于或長于在第一步驟的外力施加模式中施加外力的持續(xù)時間。
在本發(fā)明的分離方法中，可以重復執(zhí)行第一步驟和第二步驟，以執(zhí)行再次導入樣本的步驟，并且進一步重復類似的步驟。
根據(jù)本發(fā)明，提供的分離方法所使用的分離裝置包括通道，包含有被分離成分的樣本移動通過該通道，為該通道提供的多個隔間；以及外力施加單元，用于將外力施加到被分離成分，以使它們移動通過通道，其中順序地在遠離樣本導入位置的方向上和靠近通道上的位置的方向上重復施加外力，從而將被分離成分分餾到隔間的任一個中。
在本發(fā)明的分離方法中，根據(jù)由外力施加導致的遷移范圍，可以分別將被分離成分分餾到隔間的任一個中。
根據(jù)本發(fā)明，提供的系統(tǒng)包括外力切換控制單元，用于執(zhí)行上述的任一個分離方法。
根據(jù)本發(fā)明，提供的質(zhì)譜分析系統(tǒng)包括分離單元，用于根據(jù)分子尺寸或?qū)傩詠矸蛛x生物樣本；預處理單元，用于對由分離單元分離的樣本進行包括酶解處理在內(nèi)的預處理；烘干處理，用于對經(jīng)過酶解處理的樣本進行烘干；以及質(zhì)譜分析單元，用于對經(jīng)過烘干的樣本進行質(zhì)譜分析，其中分離單元包括上述分離裝置中的任一個。這里生物樣本可以是從生物體中提取的或者可以是合成的。
根據(jù)本發(fā)明，提供的質(zhì)譜分析系統(tǒng)包括預處理單元，用于根據(jù)分子尺寸或?qū)傩詫ι飿颖具M行分離，并且對樣本進行用于酶解處理的預處理；單元，用于對經(jīng)過預處理的樣本進行酶解處理；烘干單元，用于對經(jīng)過酶解處理的樣本進行烘干；以及質(zhì)譜分析單元，用于對經(jīng)過烘干的樣本進行質(zhì)量分析，其中預處理單元包括上述微芯片中的任一個。


從結(jié)合附圖的優(yōu)選實施例的如下描述中，可以更明顯地看到本發(fā)明的上述和其他目的、優(yōu)點和特征。
圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的分離裝置的結(jié)構的圖。
圖2是說明了使用圖1所示的分離裝置對樣本成分進行分離的操作的圖。
圖3是說明了使用根據(jù)本發(fā)明實施例的分離裝置對樣本成分進行分離的操作的圖。
圖4是示出了圖1所示的分離裝置的另一例子的圖。
圖5是俯視圖，示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的分離裝置的結(jié)構。
圖6是說明了使用圖5所示的分離裝置對樣本成分進行分離的操作的圖。
圖7是說明了使用圖5所示的分離裝置對樣本成分進行分離的操作的圖。
圖8是說明了使用圖5所示的分離裝置對樣本成分進行分離的操作的圖。
圖9是示出了圖5所示的分離裝置的修改例子的圖。
圖10是示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的分離裝置的回收單元的圖。
圖11是俯視圖，示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的分離裝置的結(jié)構。
圖12是說明了使用圖11所示的分離裝置對樣本成分進行分離的操作的圖。
圖13是說明了使用圖11所示的分離裝置對樣本成分進行分離的操作的圖。
圖14是俯視圖，示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的分離裝置的結(jié)構。
圖15是俯視圖，示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的分離裝置的結(jié)構。
圖16是說明了使用圖15所示的分離裝置對樣本成分進行分離的操作的圖。
圖17是說明了使用圖15所示的分離裝置對樣本成分進行分離的操作的圖。
圖18是俯視圖，示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的分離裝置的結(jié)構。
圖19是詳細示出了關口部件的結(jié)構的圖。
圖20是示出了制造電極的工藝步驟的圖。
圖21為俯視圖，示出了根據(jù)實施例的分離裝置。
圖22為俯視圖，示出了現(xiàn)有分離裝置的結(jié)構。
圖23為示意圖，示出了質(zhì)譜分析裝置的結(jié)構。
圖24為框圖，示出了包括有根據(jù)本發(fā)明實施例的分離裝置的質(zhì)譜分析系統(tǒng)。
圖25是示出了施加到通道的電壓的施加模式的圖。
圖26是示出了施加到通道的電壓的施加模式的圖。
圖27是俯視圖，示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的分離裝置的結(jié)構。
圖28是俯視圖，示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的分離裝置的結(jié)構。
圖29是俯視圖，示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的分離裝置的結(jié)構。
具體實施例方式
本發(fā)明的分離裝置可應用于包括有細胞和其他成分；通過破壞細胞而獲取的成分中的固體成分(細胞膜的片段、線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng))和液體碎片(細胞質(zhì))；以及包含在液體碎片中的成分中的高分子量成分(DNA、RNA、蛋白質(zhì)、糖鏈)和低分子量成分(類固醇、葡萄糖、縮氨酸等)在內(nèi)的各種成分的分離和集中。
本發(fā)明的目的不僅是針對這些處理，而是針對所包含的成分在施加外力的情況下可能顯示出不同遷移范圍的任何樣本。通常通過使用施加電場以影響電泳或電滲透的方法，或者通過使用泵施加壓力來導致遷移的方法來施加外力。
下面參照附圖來講述本發(fā)明的實施例。
圖18是示出了配備有一般分離裝置的本實施例的結(jié)構的圖。分離裝置100包括樣本導入部分104、分離通道(或分離流體過道)112，以及樣本回收部分106，所有這些都形成于襯底101上。本發(fā)明的分離裝置可以具有任意構造，并不限于圖18所示的結(jié)構。在本實施例中，樣本導入部分104和樣本回收部分106分別具有電極120a和電極120b。電極120a和電極120b被連接到位于襯底101外部的電源122。分離裝置100進一步包括電源控制單元124。電源控制單元124控制施加到電極120a和電極120b的電壓施加模式，包括電壓方向、電勢、時間等。
襯底101可以為硅襯底、由諸如石英等制造的玻璃襯底，或者由塑性材料構成的襯底。分離通道112可以通過在這類襯底101上形成凹槽來提供，但是也可以通過例如對疏水襯底進行親水處理或者通過對疏水襯底的表面上的分離通道的壁部進行親水處理來形成。對于使用塑性材料來制成襯底101的情況，分離通道112可以通過適于構成襯底101的材料的任何已知方法來形成，其例子包括蝕刻、諸如壓花(embossing)等使用硬模的壓力成形、噴射模塑和光固化形成。
根據(jù)分離的目的可以適當?shù)卣{(diào)整分離通道112的寬度。在如下的示例處理中(i)對細胞和其他成分進行分離和集中；(ii)從通過破壞細胞而獲取的成分中分離和集中固體成分(細胞膜的片段、線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng))和液體碎片(細胞質(zhì))；以及(iii)從包含在液體碎片中的成分中分離和集中高分子量成分(DNA、RNA、蛋白質(zhì)、糖鏈)和低分子量成分(類固醇、葡萄糖、縮氨酸等)，將寬度調(diào)整到對于情況(i)1μm～10μm；對于情況(ii)100nm～1μm；以及對于情況(iii)1nm～100nm。
(第一實施例)圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的分離裝置的一部分的圖。
分離裝置100具有由多個隔間200、202、204和206隔開的分離通道112。樣本被導入隔間200中，在圖中向右順序地流經(jīng)隔間202、隔間204和隔間206，并且被回收。隔間200、202、204和206分別具有長度d1、d2、d3和d4。形成各個隔間200～206，使得較靠近回收目的地的隔間具有較長的長度。也就是說，長度d1＜長度d2＜長度d3＜長度d4。隔間200的入口和隔間200～206的每一個相鄰隔間之間的邊界具有設置在那里的關口部件208、210、212和214，由此樣本可以流向回收目的地(在圖中向右)，卻禁止流向樣本導入部分(在圖中向左)。關口部件208～214可以由具有導電性的任意材料構成，其詳細講述見后。雖然沒有圖示，但是分離通道112具有位于其樣本導入側(cè)和回收側(cè)的電極，以通過圖18所示的電源控制單元124來控制電壓應用模式。
下面參考圖2來講述被導入包含有多個成分的樣本的如此形成的分離通道112的操作。
首先，如圖2(a)所示，包含有三種成分f、m和s的樣本被導入隔間200中，并且施加電壓以使樣本向圖中的右側(cè)流動。這使得各個成分f、m和s以它們特定的速度向右移動。這里假設成分f流動最快，成分m流動第二快，并且成分m流動最慢。
在持續(xù)施加電壓到預定時間后，具有最快遷移速度的成分f和具有中等遷移速度的成分m流到隔間202中，如圖2(b)所示，但是具有最慢遷移速度的成分s停留在隔間200中并且僅在隔間200內(nèi)流動。之后，對施加電壓的方向進行反向，并且調(diào)整電壓以使樣本向左流動。
這使得成分f和成分m在隔間202內(nèi)朝著關口部件210的方向移動，并且使得成分s在隔間200內(nèi)朝著關口部件208的方向移動。由于關口部件208和關口部件210位于每一個相鄰隔間之間，因此成分f和成分m被關口部件210攔截，并且成分s被關口部件208攔截，如圖2(c)所示。
在這種情況下，再次對電壓施加的方向進行反向，并且施加電壓以使樣本向圖中的右側(cè)流動。在持續(xù)施加電壓到預定時間后，如圖2(d)所示，具有最快遷移速度的成分f流動到隔間204，但是具有中等遷移速度的成分m停留在隔間202中并且僅在隔間202中流動。具有最慢遷移速度的成分s停留在隔間200中并且僅在隔間200內(nèi)流動。然后，再次對施加電壓的方向進行反向，并且施加電壓以使樣本向圖中的左側(cè)流動。
在這種情況下，如圖2(e)所示，各個成分f、m和s再次被分別位于隔間204、隔間202和隔間200在圖中的左手側(cè)上的關口部件212、210和208攔截。
再次對電壓施加的方向進行反向，以使樣本向圖中的右側(cè)流動，之后重復電壓施加的方向的交替反向。在該過程中，使得樣本朝著回收目的地流動的電壓優(yōu)選情況下對于每一次施加都是持續(xù)時間恒定的。雖然對于每一次施加，在其上施加電壓以使樣本朝著樣本導入部分流動的持續(xù)時間不必總是保持不變，但是優(yōu)選情況下將持續(xù)時間調(diào)整到足以使包含在各個隔間中的樣本到達位于這些隔間的左手側(cè)上的關口部件。
在該結(jié)構中，遷移范圍小于d1的任意成分在電壓施加預定的持續(xù)時間下仍停留在隔間200內(nèi)，并且不能流到下一個隔間202。類似地，遷移范圍小于d2的任意成分在電壓施加預定的持續(xù)時間下仍停留在隔間202內(nèi)，遷移范圍小于d3的任意成分在電壓施加預定的持續(xù)時間下仍停留在隔間204內(nèi)，并且遷移范圍小于d4的任意成分在電壓施加預定的持續(xù)時間下仍停留在隔間206內(nèi)。由于形成各個隔間200～206，從而較靠近右手側(cè)的隔間具有較長的長度，因此通常情況下可以使遷移范圍不小于d1且小于d2的任意成分在電壓施加預定的持續(xù)時間下仍停留在隔間202內(nèi)。
當如圖2(e)所示對被導入到隔間200中的樣本中的成分f、m和s進行分離時，再次將下一批樣本導入隔間200中，并且重復類似的處理，最初被導入的樣本中的各個成分根據(jù)它們特定的遷移范圍仍可以停留在各個隔間內(nèi)，并且可以將其與下一批樣本中的相同成分集中在一起，從而能夠以集中的方式對各個成分進行分離。
如上所述，通過為分離通道112提供多個隔間200～206從而較靠近回收目的地的隔間具有較長的長度，并且通過交替重復朝著回收目的地和朝著樣本導入部分的遷移，樣本中的成分根據(jù)它們的特定遷移范圍被分離到隔間200～206中的任一個中，并且逐漸對其進行分餾。
當施加電壓以使樣本朝著回收目的地流動時，延長電壓施加的持續(xù)時間會導致各個成分的向右的遷移范圍的增加。當稍微增加電壓施加的持續(xù)時間時，例如在停留在隔間206中的成分中只有具有最大遷移速度的成分才從隔間206中洗提出來。這可以使得在被分餾到隔間206的成分中只有具有最大遷移速度的成分才被回收。接下來，當在稍微延長電壓施加的持續(xù)時間的情況下重復類似的電壓施加循環(huán)時，各個隔間具有在其中分餾的成分，該成分在電壓施加時間內(nèi)至少遷移與位于左手側(cè)上的隔間長度相對應的距離。再次延長電壓施加的持續(xù)時間會導致例如在停留在隔間206中的成分中將具有最大遷移速度的成分從隔間206中洗提出來。重復這些過程能夠以集中和準確的方式分離和回收各個成分。
下面段落將講述關口部件208～214的結(jié)構。由于關口部件208～214具有相同的結(jié)構，因此只示出了關口部件210的結(jié)構。如圖19所示，本實施例的關口部件210是由多個柱125構成。這里柱125指的是具有圓柱形或橢圓柱形的幾何形狀的小柱結(jié)構。這里多個柱125以足以窄到防止樣本中的任何目標成分穿過其中的間距來放置。由于載有樣本的諸如緩沖液等流體可以穿過位于柱125之間的縫隙，因此關口部件210可以制成導電的，并且這允許穿過分離通道112的樣本在不受關口部件210電氣影響等的情況下穿過其中。
雖然以對位于分離通道112的各個隔間之間的關口部件進行了以上描述，但也可以將分離通道112構造成不具有關口部件，或者構造成具有在其開口部分上加寬的關口部件。在這種情況下，形成的各個隔間的入口部分與分離通道112的其他區(qū)域相比被縮窄并且可以阻止至少一部分樣本流向樣本導入部分就完全足夠了。
圖3是示出了這種分離通道112的一部分的圖。隔間200和隔間202如圖所示。在該結(jié)構中，用于隔開各個隔間的壁部分形成于各個隔間200和202的入口處。這使得各個隔間200和202的入口部分在寬度上比分離通道112的其他區(qū)域窄。這里優(yōu)選情況下形成的壁部分使得當允許樣本流向樣本導入端口(在圖中向左)而不是流向回收目的地(在圖中向右)時，流經(jīng)其中的樣本的比率變大。
下面來講述其中包含有多個成分f和m的樣本被導入圖3所示的分離通道112的隔間200中的示例情況的操作。當樣本被導入隔間200，并且施加電壓以使樣本向右流動時，具有較大遷移速度的成分f移動到靠近隔間202的中心，并且具有較小遷移速度的成分m停留在隔間200中。以下講述只是針對用于解釋的成分。當施加電壓以使樣本向左流動時，保持停留在隔間202中的一部分成分f回流到位于左側(cè)的隔間200，但是遷移受到位于隔間200和隔間202之間的壁部分的阻礙，從而部分成分f仍停留在隔間200中和壁部分的附近。
接下來，對電壓施加的方向進行反向以使樣本向圖中的右側(cè)流動。在該過程中，成分f中已回流到隔間200的任何部分在回流之前返回到前面的位置(靠近隔間202的中心)。成分f中已停留在隔間202的壁部分附近的任何部分移動到隔間202的前面，或者移動到位于圖中向右的下一個隔間。當再次對電壓施加的方向進行反向以使樣本向左流動時，已流到靠近隔間202中心的成分f中的部分回流到隔間202，并且剩余部分停留在位于隔間200和隔間202之間的壁部分附近。如上所述，重復切換電壓施加的方向的循環(huán)成功地指數(shù)減小了朝向位于圖中左手側(cè)上的最初隔間的回流比率，并且各個隔間根據(jù)它們的長度使成分在其中聚集。
由于在分離通道112中對各個成分進行聚集和集中之后可以對其進行回收，因此本實施例可以獲取用于分析的樣本并且提高分析的精度。
如圖4所示，還可以構造在每一個相鄰隔間之間具有多個關口的分離過道。在這種情況下，多個關口部件208～214在垂直于樣本流動方向的方向上平行放置。這能夠以快速和準確的方式來分離較大量的樣本。
(第二實施例)圖27為俯視圖，示出了根據(jù)本發(fā)明第二實施例的分離裝置100的結(jié)構。在該實施例中，分離通道112具有多個分配通道216、分配通道218和分配通道220。這里樣本被導入分配通道216，流經(jīng)分配通道218和分配通道220，并且被回收。形成分配通道216、分配通道218和分配通道220，從而使較靠近回收目的地的分配通道具有較長的長度。也就是說，分配通道220是最長的，分配通道218第二長，而分配通道216是最短的。形成的分配通道216和分配通道218在分支點274處是彎曲的，并且形成的分配通道218和分配通道220在分支點276處是彎曲的。這里形成的分配通道216和分配通道218基本上相互平行。
止回閥230位于分配通道216和分配通道218之間，并且止回閥232位于分配通道218和分配通道220之間。構造的止回閥230可以阻止一旦到達分支點274的成分再次回流到分配通道216。類似地，構造的止回閥232可以阻止一旦到達分支點276的成分再次回流到分配通道218。由于當成分處于分支點274和分支點276時可以減小向樣本導入部分278回流的成分的比率，因此該結(jié)構能夠以準確和有效的方式成功地分離樣本中的成分。
止回閥230和止回閥232通?？梢杂傻谝粚嵤├兴v述的柱125構成。還可以通過對親水的分離通道112進行疏水處理來形成止回閥230和止回閥232。疏水處理可以采用通常通過旋涂、噴霧、浸漬或氣相處理，使用諸如硅烷耦合劑或硅氮烷(例如六甲基硅氮烷)等硅烷化合物來在分離通道112的表面上形成疏水膜的技術。作為硅烷耦合劑，可以使用諸如硫醇類等具有疏水基的物質(zhì)。
還可以通過諸如沖壓和墨水噴射印刷等印刷技術來執(zhí)行疏水處理。沖壓采用PDMS(聚二甲基硅氧烷)樹脂。PDMS樹脂是通過使硅樹脂油聚合獲取的，并且甚至在樹脂形成之后保留填在其分子縫隙中的硅樹脂油。由于在接觸部分上顯示出強疏水性，因此使PDMS樹脂與分離通道112的表面相接觸會引起水排斥。通過有效利用這一點，疏水止回閥230和止回閥232可以通過與用作印記的在與止回閥230和止回閥232相對應的位置上具有形成于其上的凹陷處的PSMA塊相接觸來形成。在墨水噴射處理中，使用硅樹脂油作為用于墨水噴射印刷的墨水在形成疏水止回閥230和止回閥232方面是成功的。由于經(jīng)過疏水處理的區(qū)域不允許流體穿過其中，因此阻止了樣本流動。通過使止回閥230在與分配通道218的邊界處逐漸變細，從而收窄分配通道216在接近分配通道218的方向上的寬度，這可以以相對容易的方式將樣本從分配通道216移動到分配通道218，并且防止樣本在相反方向上流動。
在圖中，在分離裝置100的襯底101的上側(cè)和下側(cè)上，提供了第一電極281a和第二電極281b。通過將電壓施加的方向切換到電極281a和電極281b，可以在各分配通道216、218和220內(nèi)在上側(cè)方向或下側(cè)方向上移動樣本中的成分。另外在本實施例中，與參照圖18講述的第一實施例類似，第一電極281a和第二電極281b被連接到電源和電源控制單元，施加到第一電極281a和第二電極281b的電壓模式是通過電源控制單元來控制的。這里分離裝置100的襯底可以具有形成于其上的側(cè)壁101a，除了分配通道216、分配通道218和分配通道220所形成的區(qū)域之外的其他區(qū)域可以具有例如在第一實施例中所講述的形成于其上的柱125。柱125以窄到足以防止樣本中的任何被分離成分穿過其中的間距來放置。結(jié)構并不限于具有分布于其中的柱125的結(jié)構，也可以為其中分離通道112是由過濾器等隔開的結(jié)構，其中只要構造的分離通道112可以避免被分離成分從中泄漏、可以允許緩沖液等流經(jīng)其中、并且可以允許電流在其中傳導，則任意結(jié)構都是可以的。當在這種狀態(tài)下襯底101的表面被填滿緩沖液等時，則在圖中在各個分配通道216、分配通道218和分配通道220內(nèi)，在第一電極281a和第二電極281b之間的電壓施加可以使樣本在上側(cè)方向和下側(cè)方向上遷移。
在本實施例中，分離裝置100可如圖5所示構造。在這種情況下，電極282、電極284、電極286和電極288位于各個分配通道216、218和220的兩端上。通過切換施加到各個電極284～288的電壓方向，可以在圖中在各個分配通道216、218和220之內(nèi)使樣本中的成分在上側(cè)方向或下側(cè)方向上移動。另外在這種情況下，各個電極284～288被連接到電源和電源控制單元，并且施加到各個電極284～288的電壓模式是由電源控制單元控制的。電源控制單元進行控制，以均衡施加到每一個分配通道216～220的電壓。電場強度取決于電極之間的電勢和電極之間的距離，從而在具有長度不同的分配通道216、218和220的本實施例的分離裝置100的示例情況下，電源控制單元施加電壓以使分配通道216、218和220具有不同的電勢值。本實施例講述了其中各個分配通道216～220長度不同的情況，但是即使各個分配通道216～220的長度保持恒定，通過施加電壓以使出現(xiàn)在各個分配通道上的電壓值不同，圖5所示的結(jié)構也可以得到類似的效果。
電極282～288通?？梢酝ㄟ^下述工藝來形成。
圖20是示出了制造電極282的工藝步驟的圖。其他電極284～288可以以此工藝類似地形成。
首先，制備具有用于電極282的附加部分的硬模173(圖20(a))。接下來，在硬模173中放置電極282(圖20(b))。構成電極282的材料的例子包括Au、Pt、Ag、Al、Cu等。然后將蓋硬模179置于硬模173上，以固定電極282，形成襯底101的樹脂177被注入到硬模173中并且被壓模(圖20(c))。這里適用的樹脂177為例如PMMA。
如此形成的樹脂177從硬模173和蓋硬模179中釋放出來，從而可以得到具有形成于其上的分離通道112的襯底101(圖20(d))。通過灰化來去除電極282d的表面上的雜質(zhì)，從而在襯底101的背面上暴露出電極282。接下來，通過蒸發(fā)等在襯底101的背面上形成金屬膜，從而形成布線181(圖20(e))。這樣，可以將電極282提供給選擇通道112。如此形成的電極282或布線181被設計成連接到外部電源(圖中未顯示)，從而可以施加電壓。
接下來，通過參考如圖5所示構造出的分離裝置100，參照圖6至圖8來講述當樣本被導入到分離通道112中時所進行的操作。對如圖27所示構造出的分離裝置100也進行相同的操作。
首先，如圖6(a)所示，包含有三種成分f、m和s的樣本被導入分配通道216中，并且施加電壓以使樣本在圖中向上(由箭頭所示的方向)流動。這使得各個成分f、m和s以它們特定的速度在圖中向上移動。這里假設成分f流動最快，成分m流動第二快，成分s流動最慢。
在電壓施加預定的持續(xù)時間之后，具有最快遷移速度的成分f和具有第二快遷移速度的成分m移動到分支點274。這里，在成分f移動長于分配通道218的距離期間，在保持持續(xù)時間恒定的情況下施加電壓。此時成分s仍流經(jīng)分配通道216。
之后，對電壓施加的方向進行反向，并且施加電壓以使樣本在圖中向下流動。這使得成分f和m在圖中在分配通道218之內(nèi)向下移動，并且使成分s在圖中在分配通道216之內(nèi)向下移動。在電壓施加預定的持續(xù)時間后，成分f到達分支點276，如圖6(c)所示。此時成分m仍在通過分配通道218的遷移中。成分s回流經(jīng)過分配通道216，并且流到樣本導入部分278。
在這種狀態(tài)下，再次對電壓施加的方向進行反向，并且施加電壓以使樣本向上流動。在電壓施加預定的持續(xù)時間后，具有最大遷移速度的成分f移動通過分配通道220，如圖6(d)所示。此時成分m回流經(jīng)過分配通道218，以到達分支點274。成分s回流經(jīng)過分配通道216。在這種狀態(tài)下，再次對電壓施加的方向進行反向，并且施加電壓以使樣本向下流動。然后成分f移動到分支點276，如圖7(a)所示，并且成分m在分配通道218之內(nèi)向下移動。此時成分s再次到達分配通道216的樣本導入部分278。
接下來，如圖7(b)所示，將新一批樣本導入分配通道216，并且施加電壓以使樣本向上流動。在電壓施加預定的持續(xù)時間之后，對成分進行分離，如圖7(c)所示。接下來，再次對電壓施加的方向進行反向，從而使樣本向下流動。在電壓施加預定的持續(xù)時間后，如圖7(d)所示，最初被導入的樣本中的成分f和后來被導入的樣本中的成分f移動到分支點276，成分m在分配通道218的半路上聚集，并且成分s在分配通道216的終端部分上聚集。
之后重復類似的過程。在該處理中，在電壓施加預定的持續(xù)時間的條件下遷移范圍小于分配通道216的長度的任何成分永遠保留在分配通道216中，并且不能移到下一個分配通道218。類似地，在電壓施加預定的持續(xù)時間的條件下遷移范圍小于分配通道218的長度的任何成分永遠在分配通道218中保留不動，并且在電壓施加預定的持續(xù)時間的條件下遷移范圍小于分配通道220的長度的任何成分永遠在分配通道220中保留不動。
通過重復如上所述的其中施加電壓到預定的持續(xù)時間以使樣本在圖中交替向上和向下移動的處理循環(huán)，包含在樣本中的多種成分可以根據(jù)它們特定的遷移范圍被分離到各個分配通道中。由于各個成分可以根據(jù)它們的特定遷移范圍被分離到各個分配通道中，因此通過在需要時添加樣本到樣本導入部分278和執(zhí)行處理循環(huán)，能夠以集中的方式來分離各個成分。這會導致如圖8所示的狀態(tài)，其中成分s在分配通道216中聚集和集中，成分m在分配通道218中聚集和集中，并且成分f在分配通道220中聚集和集中。
圖25是示出了在該實施例中通過電源控制單元施加到各個分配通道216～220的施加電壓的模式的圖。雖然在上述實施例中已經(jīng)講述了包含有三個分配通道的分離通道112，但是也可以提供數(shù)目更多的分配通道。下面段落將講述除了具有分配通道216、分配通道218和分配通道220之外還具有與分配通道220相鄰的額外分配通道X的示例情況。在圖中，“+”表示使樣本在分離通道112的前進方向(接近回收單元的方向)上遷移的電壓施加，并且“-”表示使樣本在相反方向上遷移的電壓施加。
如圖所示，電流控制單元首先執(zhí)行模式1，其中將“+”電壓施加到分配通道216和分配通道218，并且將“-”電壓施加到分配通道218和分配通道X。接下來，電源控制單元執(zhí)行模式2，其中將“-”電壓施加到分配通道216和分配通道218，并且將“+”電壓施加到分配通道218和分配通道X。之后，電源控制單元重復相同的處理。
圖9是示出了圖5所示的分離裝置100的修改例子。如圖5所示的分離裝置100具有提供給分離通道112的止回閥230和止回閥232，但是省略它們的結(jié)構也是可行的。
在該結(jié)構中，例如，如果施加電壓使得當成分處于分支點274時樣本向下流動，則處于分支點274上的成分流入分配通道218，但是同時也流入分配通道216中。不過，順序地從樣本導入部分278添加樣本和重復電壓施加循環(huán)允許具有相同遷移速率的成分在相同的分配通道內(nèi)相互結(jié)合，從而能夠以集中的方式分離出各個成分。
這里優(yōu)選情況下形成的各個分配通道216～220使得到達分支點274和分支點276的成分的較大比率被導向接近回收終端的方向。即使電壓施加循環(huán)的次數(shù)減少，這也可以準確分離出成分。
通過逐漸延長電壓施加的持續(xù)時間，將由本實施例的分離裝置100分離的各個成分順序地從分離通道112的終端部分284取出，但是也可以將成分從分支點274和分支點276取出。圖10是示出了其中樣本回收單元位于分支點274和分支點276的例子的圖。分離裝置100包括位于分支點274的回收用通道223、位于分支點276的回收用通道225、樣本導入部分222、樣本回收單元224、樣本回收單元226和樣本回收單元228。樣本導入部分222、分支點274、分支點276、樣本回收單元228、樣本回收單元224和樣本回收單元226分別具有提供給它們的電極292a、電極292b、電極292c、電極292d、電極292e和電極292f。
下面段落將講述使用如此構造的分離裝置100來對成分進行分離和回收的方法。這里將針對其中對諸如DNA等負電物質(zhì)進行分離的示例情況進行說明。
首先，將樣本導入樣本導入部分222，并且施加電壓使得電極292b的電勢高于電極292a和電極292c的電勢，并且使得電極292d的電勢高于電極292c的電勢。這使得樣本在圖中向上流動。這里電極292e和電極292f分別設定為比電極292b和電極292c的電勢低。這使得導入到樣本導入部分222的樣本流向分支點274，其中具有大遷移速度的任何成分到達分支點274。由于此時電極292b的電勢設定得比電極292e的電勢高，因此如果成分帶負電，則可以防止已到達分支點274的成分流入回收用通道223。
接下來，施加電壓以使電極292b的電勢低于電極292a和電極292c的電勢，并且使電極292d的電勢低于電極292c的電勢。這里電極292e和電極292f分別設定為比電極292b和電極292c低。這使得停留在分配通道218中的成分移動到分配通道218，其中具有較大遷移速度的任何成分到達分支點276。由于此時電極292c的電勢設定得比電極292f的電勢高，因此如果成分帶負電，則可以防止已到達分支點276的成分流入回收用通道223。
通過重復如上所述的電壓施加循環(huán)，各個成分根據(jù)它們的特定遷移范圍，在分支點274和276的任一個中聚集。當成分從分支點274或276回收時，施加電壓以使電極292e和電極292f的電勢分別高于電極292b和電極292c的電勢。這可以回收停留在分支點274的成分，并且已停留在分支點276的成分可以分別回收到樣本回收單元224和樣本回收單元226。
(第三實施例)圖28為俯視圖，示出了根據(jù)本發(fā)明第三實施例的分離裝置100的結(jié)構。在本實施例中，分離通道112包括主通道236、分配通道238、分配通道240、分配通道242、樣本導入部分234和樣本回收單元244。這里，分配通道238形成為具有長度L3，分配通道240形成為具有長度L2，并且分配通道242形成為具有長度L1。分配通道238在離樣本導入部分234 L3遠的分支點246處從主通道236分支出來，分配通道240在離樣本導入部分234L2遠的分支點248處從主通道236分支出來，并且分配通道242在離樣本導入部分234L1遠的分支點250處從主通道236分支出來。另外，形成的分配通道238、分配通道240和分配通道242與主通道236形成預定的角度，并且形成的分配通道238、分配通道240和分配通道242相互平行。
在分離裝置100的襯底101的下側(cè)和上側(cè)上，分別提供了第一電極291a和第二電極291b。通過切換施加到第一電極291a和第二電極291b的電壓方向，可以使樣本中的成分在主通道236、分配通道238、分配通道240和分配通道242之內(nèi)在圖中的上側(cè)方向或下側(cè)方向移動。另外在本實施例中，與參考圖18講述的第一實施例類似，第一電極291a和第二電極291b被連接到電源和電源控制單元，并且施加到第一電極291a和第二電極291b的電壓模式是由電源控制單元來控制的。另外在這種情況下，與第二實施例中所講述的類似，襯底101具有形成于其上的側(cè)壁101a，并且除了通道112所形成的區(qū)域之外的部分具有例如形成于其上的柱125，其構造為防止任何被分離的成分穿過其中。當在這種狀態(tài)下襯底101的表面被填充緩沖液等時，第一電極291a和第二電極291b之間的電壓施加可以使樣本在圖中在通道112之內(nèi)向上和向下遷移。
在本實施例中，分離裝置100的構造還可以如圖11所示。在該結(jié)構中，分配通道238至分配通道242中的每一個具有位于其兩端的電極290。雖然在圖中沒有顯示，但還可以將電極提供給樣本導入部分234和樣本回收單元244。另外在這種情況下，各個電極290以及提供給樣本導入部分234和樣本回收單元244的電極被連接到電源和電源控制單元，并且施加到各個電極的電壓模式是由電源控制單元來控制的。電源控制單元進行控制，以均衡施加到主通道236、分配通道238、分配通道240和分配通道242的電壓。
接下來，通過參考如圖11所示構造的分離裝置100，下面參照圖12和圖13來講述當樣本被導入分離通道112中時所進行的操作。對如圖28所示構造的分離裝置100也進行相同的操作。
首先，如圖12(a)所示，包含有三種成分f、m和s的樣本被導入樣本導入部分234中。接下來，施加電壓以使樣本在圖中向上(由箭頭所示的方向)流動。這使得各個成分f、m和s以它們特定的速度在圖中向上移動。這里假設成分f流動最快，成分m流動第二快，成分s流動最慢。
如圖12(b)所示，在電壓施加持續(xù)預定時間之后，各個成分f、m和s被分離。接下來，對電壓施加的方向進行反向，并且施加電壓以使樣本在圖中向下流動。這使得各個成分f、m和s在主通道236之內(nèi)從樣本回收單元244到樣本導入部分234的方向移動。當成分經(jīng)過分支點250時，從分支點250(圖11)來看處于樣本回收單元244側(cè)上的成分f以一定程度的速率移動到分配通道242中。同時，當成分經(jīng)過分支點248時，處于分支點250和分支點248(圖11)之間的成分m以一定程度的速率移動到分配通道240中。類似地，當成分經(jīng)過分支點246時，處于分支點248和分支點246(圖11)之間的成分s以一定程度的速率移動到分配通道238中。如圖12(c)所示，施加電壓以使樣本向下流動會導致成分f、成分m和成分s分別遷移到分配通道242、分配通道240和分配通道238的終端部分，并且這些成分的一部分回流到樣本導入部分234。在該過程中，每一次使樣本向下流動的電壓施加的持續(xù)時間都設定得比使樣本向上流動的電壓施加的持續(xù)時間長，從而當使樣本在圖中向下流動時，處于通道中的物質(zhì)可以到達并且停留在電極290的附近。
接下來，如圖13(a)所示，添加樣本到樣本導入部分234，并且施加電壓以使樣本在圖中向上(由箭頭所指示的方向)流動。在該方向上所施加的電壓持續(xù)預定時間后，再次對電壓施加的方向進行反向，并且施加電壓持續(xù)到預定時間。如圖13(b)所示，重復這些過程會導致移到分配通道238、分配通道240和分配通道242的終端部分的各個成分的量逐步增加。
當之后進一步施加電壓以使樣本在圖中向上流動時，諸如已停留在分配通道238、分配通道240和分配通道242的終端部分處的成分和諸如已停留在樣本導入部分234中的成分等具有相同遷移范圍的任何成分分別在分支點246、分支點248和分支點250上匯合和聚集，如圖13(c)所示。在保持這種狀態(tài)的情況下施加電壓成功地順序地從樣本回收單元244中提取如此聚集的各個成分。在本實施例中，從以上講述可以清楚看出，通過將從主通道中分支出來的各個分配通道的長度調(diào)整為等于從樣本導入部分到相應的分支點的部分的長度，可以回收在新近從樣本導入部分添加的樣本中的成分和已預先被分離到各個分配通道的成分。如上所述，本實施例的分離裝置100成功地以集中的方式分離出樣本中的成分。
這里需要指出的是，雖然沒有示出，但是該裝置可以構造成從分配通道238、分配通道240和分配通道242的終端部分收集各個成分。
(第四實施例)圖14為俯視圖，示出了根據(jù)本發(fā)明第四實施例的分離裝置100的結(jié)構。另外在本實施例中，與參考圖11講述的第三實施例類似，分離通道112包括主通道236、分配通道238、分配通道240、分配通道242、樣本導入部分234和樣本回收單元244。在本實施例中，分配通道238在離樣本導入部分234L3遠的分支點246上從主通道236分支出來，分配通道240在離樣本導入部分234L2遠的分支點248上從主通道236分支出來，并且分配通道242在離樣本導入部分234L1遠的分支點250上從主通道236分支出來。分配通道238形成的長度為L6，分配通道240形成的長度為L5，并且分配通道242形成的長度為L4。在本實施例中，形成的分配通道238比從樣本導入部分234到分支點246的距離長，形成的分配通道240比從樣本導入部分234到分支點248的距離長，并且形成的分配通道242比從樣本導入部分234到分支點250的距離長。這意味著L6＞L3，L5＞L2，并且L4＞L1。
與第三實施例中所講述的類似，從如此構造的分離通道112的樣本導入部分234導入包含有多個成分的樣本，并且重復電壓施加循環(huán)。在該過程中，每一次使樣本向下流動的電壓施加的持續(xù)時間都設定得比使樣本向上流動的電壓施加的持續(xù)時間長。這使得分別流到分配通道238、分配通道240和分配通道242的樣本到達分配通道238、分配通道240和分配通道242的終端部分，但甚至然后施加電壓以使樣本向上流動時，也決不會使它們分別到達分支點246、分支點248和分支點250。這成功地阻止了一旦流入分配通道238、分配通道240和分配通道242的樣本回流到樣本導入部分234。
另外在本實施例中，通過施加電壓以使樣本向上流動，在成分移動到分配通道238、分配通道240和分配通道242之后，可以順序地從樣本回收單元244中取出所聚集的各個成分。如上所述，根據(jù)本實施例的分離裝置100成功地以集中的方式分離出樣本中的成分。雖然在圖中沒有示出，但也可以構造從分配通道238、分配通道240和分配通道242的終端部分回收各個成分的裝置。
另外在本實施例中，在圖中，當然也可以如在參考圖28所講述的第三實施例中的襯底101的上側(cè)和下側(cè)上提供電極291a和291b。
(第五實施例)圖29為俯視圖，示出了根據(jù)本發(fā)明第五實施例的分離裝置100的結(jié)構。本實施例的分離裝置100具有分離通道112、樣本導入部分252和樣本回收單元272。分離通道112具有多個分配通道254、258、262、266和270。分離通道112包括用于連接分配通道254和分配通道258的連接通道256、用于連接分配通道258和分配通道262的連接通道260、用于連接分配通道262和分配通道266的連接通道264、以及用于連接分配通道266和分配通道270的連接通道268。形成分配通道254、258、262、266和270，使得較靠近樣本回收單元272的分配通道具有較長的長度。這意味著分配通道254的長度＜分配通道258的長度＜分配通道262的長度＜分配通道266的長度＜分配通道270的長度。
在圖中，在分離裝置100的襯底101的下側(cè)和上側(cè)上以及左側(cè)和右側(cè)上，分別提供了第一電極290a、第二電極290b、第三電極290c和第四電極290d。通過切換施加到第一電極290a和第二電極290b的電壓方向，可以在圖中在通道112之內(nèi)使樣本中的成分在上方向或下方向移動。通過將電壓alto施加到第三電極290c和第四電極290d，可以在圖中使樣本中的成分在通道112之內(nèi)向右移動。另外在本實施例中，與參考圖18的第一實施例所講述的類似，各個電極290a～290d被連接到電源和電源控制單元，并且施加到各個電極290a～290d的電壓模式是由電源控制單元來控制的。另外在這種情況下，與第二實施例所講述的類似，襯底101具有形成于其上的側(cè)壁101a，并且除了形成通道112的區(qū)域之外的其他部分具有例如形成于其上的柱125，其構造可以防止任何被分離成分穿過其中。當在這種狀態(tài)下襯底101的表面被填滿緩沖液等時，第一電極290a和第二電極290b之間以及第三電極290c和第四電極290d之間的電壓施加可以使樣本在圖中在通道112之內(nèi)向上，向下和向右遷移。
在本實施例中，分離裝置100的構造還可以如圖15所示。在該結(jié)構中，將電極提供給分配通道254、連接通道256、分配通道258、連接通道260、分配通道262、連接通道264、分配通道266、連接通道268、分配通道270分別被連接的每一個彎曲部分。雖然在圖中沒有示出，但是也將電極提供給樣本導入部分252和樣本回收單元272。另外在這種情況下，各個電極290以及提供給樣本導入部分252和樣本回收單元272的電極被連接到電源和電源控制單元，施加到各個電極的電壓模式是由電源控制單元來控制的。電源控制單元進行控制，以均衡施加到分配通道254、258、262、266和270中的每一個的電壓。
接下來，通過參考如圖15所示構造的分離裝置100，下面參照圖16來講述當樣本被導入分離通道112中時所進行的操作。對如圖29所示構造的分離裝置100也進行相同的操作。
首先，如圖16(a)所示，包含有三種成分f、m和s的樣本被導入樣本導入部分252中，并且施加電壓以使樣本在圖中向下(由箭頭所示的方向)流動。這使得各個成分f、m和s以它們特定的速度在圖中向下移動。這里假設成分f流動最快，成分m流動第二快，成分s流動最慢。
在電壓施加持續(xù)預定時間之后，具有較大遷移速度的成分f和m移動到位于分配通道254和連接通道256之間的邊界處，如圖16(b)所示。此時成分s仍在通過分配通道254的遷移中。
之后，改變電壓施加的方向，并且調(diào)整電壓以使樣本在圖中向右流動。這使得成分f和m在連接通道256之內(nèi)向右移動，并且到達位于連接通道256和分配通道258之間的邊界處。另一方面，成分s沒有移動。
接下來，再次改變電壓施加的方向，并且調(diào)整電壓以使樣本在圖中向上流動。這使得成分f和m穿過分配通道258朝著連接通道260移動，如圖16(c)所示。另一方面，成分s穿過分配通道254朝著樣本導入部分252移動。
一旦成分f到達位于分配通道258和連接通道260之間的邊界處時，再次改變電壓施加的方向，并且調(diào)整電壓以使樣本在圖中向右流動。這使得成分f移動到位于連接通道260和分配通道262之間的邊界處，如圖16(d)所示。此時成分m和成分s沒有移動。
接下來，再次改變電壓施加的方向，并且調(diào)整電壓以使樣本在圖中向下流動。這使得成分f向下流動經(jīng)過分配通道262，成分m向下流動經(jīng)過分配通道258，成分s向下流動經(jīng)過分配通道254。當下一個樣本被導入樣本導入部分252時，各個成分以它們特定的遷移速度在圖中向下移動穿過分配通道254。結(jié)果，各個成分被分離出來，如圖17(a)所示。之后通過重復類似的電壓施加循環(huán)，各個成分根據(jù)它們的遷移范圍在預定時段內(nèi)聚集在分配通道的任一個中，如圖17b所示。
圖26是示出了電壓施加的模式的圖，在本實施例中該電壓是通過電源控制單元施加到分配通道254、連接通道256、分配通道258和連接通道260。在圖中，“+”表示使樣本在分離通道112的前進方向(接近樣本回收單元272的方向)上遷移的電壓施加，而“-”表示使樣本在相反方向上遷移的電壓施加。不引起樣本遷移的電壓施加用“0”來表示。
如圖所示，電流控制單元首先執(zhí)行模式“1”，其中將“+”電壓施加到分配通道254，將“-”電壓施加到分配通道258，同時使連接通道256和連接通道260保持在“0”上。接下來，電源控制單元執(zhí)行模式2，其中將“+”電壓施加到連接通道256和連接通道260，同時使分配通道254和分配通道258保持在“0”上。之后，電流控制單元執(zhí)行模式3，其中將“+”電壓施加到分配通道258，將“-”電壓施加到分配通道254，同時使連接通道256和連接通道260保持在“0”上。之后，電源控制單元重復類似過程。
在本實施例中，到達各個分配通道終端部分的所有成分移動到下一個分配通道，而不引起成分回流，從而即使電壓施加循環(huán)的次數(shù)減小，也可以有效分離和集中各個成分。
還可以構造如圖21所示的分離裝置100。分離通道112具有樣本導入部分298和樣本回收單元296。另外在該結(jié)構中，電極294位于分離通道112的每一個彎曲部分上，施加電壓以使樣本在圖中向下移動，并且然后施加電壓以使樣本在圖中順序地向右、向上、向左等方向移動。另外在該結(jié)構中，由彎曲部分分開的各個分配通道具有不同的長度，從而樣本中的成分以它們特定的遷移速度移動通過分離通道112，并且根據(jù)它們的遷移范圍以集中的方式將其分餾到分配通道的任一個中。
上述實施例中所講述的分離裝置100適用于用于MALDI-TOFMS測量的預分離。下面段落來講述用于蛋白質(zhì)MALDI-TOFMS的樣本分離和測量。
對于MALDI-TOFMS測量，有必要將被測量的蛋白質(zhì)的分子尺寸減小到約1000Da那樣小。
對于其中被測量的蛋白質(zhì)具有在其分子中結(jié)合有二硫化物的第一示例情況，在諸如包含有諸如DTT(二硫蘇糖醇)等還原劑的乙腈等溶劑中還原蛋白質(zhì)。這使得可以在下一級中有效進行分解反應。在還原之后，優(yōu)選情況下通常通過烷化來保護硫醇組，以防止它們被再次氧化。
接下來，使用諸如胰島素等蛋白酶，對如此還原的蛋白質(zhì)分子進行的分子尺寸還原處理。由于在諸如磷酸鹽緩沖液等緩沖溶液中進行分子尺寸還原，因此在反應后，進行胰島素的去除和脫鹽。然后將蛋白質(zhì)分子與用于MALDI-TOFMS的基體(matrix)混合在一起，并對其烘干。
根據(jù)被測量的物質(zhì)可以來適當?shù)剡x擇用于MALDI-TOFMS的基體，并且其例子包括芥子酸、α-CHCA(α-氰基-4-羥基肉桂酸)，2，5-DHB(2，5-二羥基苯甲酸)，2，5-DHB和DHBs(5-甲氧基水楊酸)、HABA(2-(4-羥基偶氮苯)苯甲酸)、3-HPA(3-羥基吡啶羧酸)、蒽三酚(dithranol)、THAP(2，4，6-三羥基苯乙酮)、IAA(反式-3-吲哚乙酸酸)、吡啶甲酸、煙堿酸等。
本實施例中的分離裝置100可以形成于襯底上，也可以在襯底的下游側(cè)上預制造預處理設備和干燥器等，從而可以將襯底直接裝在MALDI-TOFMS裝置上。這可以在單個襯底上執(zhí)行目標特定成分的分離、預處理、烘干和結(jié)構分析。
將烘干的樣本裝到MALDI-TOFMS裝置，施加電壓，并且例如輻射337nm氮激光束，從而進行MALDI-TOFMS。
下面段落將簡述本實施例中所使用的質(zhì)譜分析裝置。圖23為示意圖，示出了質(zhì)譜分析裝置的結(jié)構。在圖23中，烘干的樣本位于樣本臺上。然后在真空中對經(jīng)過烘干的樣本輻射波長為337nm的氮氣激光。經(jīng)過烘干的樣本與基體一起蒸發(fā)。樣本臺被構造成電極，并且在電壓施加的情況下，所蒸發(fā)的樣本在真空中漂動，并且由包括有反射器探測器、反射器和線性探測器的探測單元進行檢測。
圖24為包括有本實施例的分離裝置的質(zhì)譜分析系統(tǒng)的框圖。該系統(tǒng)包括對樣本1001執(zhí)行各個凈化步驟1002，用于去除雜質(zhì)到一定程度；執(zhí)行分離1003，用于去除多余成分1004；執(zhí)行所分離樣本的預處理1005；并且在預處理后進行烘干1006。在隨后階段中，實施基于質(zhì)譜分析的識別1007。這些步驟是在單個微芯片1008上進行的。
這里，本實施例的反應堆設備與分離步驟1003相對應。
如上所述，通過在單個微芯片1008上順序地處理樣本，本實施例的處理流程可以僅以少量損失來有效和準確識別微量成分。
本發(fā)明是根據(jù)實施例來講述的。本領域的技術人員很容易理解，這些實施例只是示例實施例，可以以其各個組成部分和各個處理過程的任何組合進行各種修改，并且這種修改也是在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
例如，上述實施例講述了其中各個隔間或者各個分配通道在長度上不同，但是也可以在保持各個隔間或各個分配通道的長度不變的情況下通過改變施加到各個隔間或分配通道的外力幅度來獲取與本實施例所得到的效果相類似的效果。在這種情況下，優(yōu)選情況下減小施加到位于較靠近回收目的地的通道上的部分的外力幅度。
如上所述，本發(fā)明可以通過簡單操作來實現(xiàn)進行有效分離的分離裝置。本發(fā)明能夠以集中的形式來準確分離和回收樣本。
權利要求
1.一種分離裝置，包括通道，包含有被分離成分的樣本移動通過該通道；置于所述通道中的一個、或兩個、或更多個止回閥，用于抑制所述被分離成分的回流；由所述止回閥隔開的多個隔間；以及外力施加單元，用于將外力施加到所述被分離成分，以使它們移動通過所述通道，其中所述外力施加單元具有交替執(zhí)行通過在沿著所述通道的前進方向上將外力施加到所述被分離成分的第一外力施加模式和通過在與沿著所述通道的前進方向相反的方向上將外力施加到所述被分離成分的第二外力施加模式的功能，從而將所述被分離成分分餾到所述隔間的任一個中。
2.如權利要求1所述的分離裝置，其中形成的所述通道以直線形狀延伸。
3.如權利要求1或2所述的分離裝置，其中形成的所述止回閥阻止流經(jīng)每一個所述止回閥并且向所述通道的下游側(cè)移動的至少一部分所述被分離成分的回流。
4.如權利要求1～3中的任一個所述的分離裝置，其中所述外力施加單元包括位于所述通道兩端的多個電極，并且具有通過改變施加到所述電極之間的電壓的方向來執(zhí)行所述第一外力施加模式和所述第二外力施加模式的功能。
5.一種分離裝置，包括通道，包含有被分離成分的樣本移動通過該通道；攔截單元，用于攔截在所述通道的樣本前進方向上移動通過所述通道的所述被分離成分；多個隔間，由相鄰的所述攔截單元隔開；以及外力施加單元，用于將外力施加到所述被分離成分，以允許它們移動通過所述通道，其中所述外力施加單元具有順序地在各個隔間中的通道中的樣本前進方向上執(zhí)行外力分量不同的多個外力施加模式的功能，以將所述被分離成分分餾到所述隔間的任一個中。
6.如權利要求5所述的分離裝置，其中構造的所述外力施加單元施加外力，以基本均衡施加到每一個所述隔間中的所述被分離成分的外力的大小。
7.如權利要求5或6所述的分離裝置，其中所述外力施加模式是諸如施加外力，從而表示正外力分量的隔間和表示負外力分量的隔間沿著所述通道的樣本前進方向交替出現(xiàn)。
8.如權利要求5～7中的任一個所述的分離裝置，其中所述通道具有彎曲的幾何形狀，并且所述通道的彎曲部分構成所述攔截單元。
9.如權利要求8所述的分離裝置，其中所述彎曲部分基本上形成直角。
10.如權利要求5～9中的任一個所述的分離裝置，進一步包括回收單元，用于回收從所述攔截單元分餾到所述各個隔間的所述被分離成分，其中所述外力施加單元還在每一個所述回收單元和所述攔截單元之間施加外力，以使所述樣本在所述樣本分餾期間向所述攔截單元移動，并且使所述樣本在所述樣本回收期間向所述回收單元移動。
11.如權利要求1～10中的任一個所述的分離裝置，其中構造沿著所述通道的樣本前進方向放置的所述多個隔間，從而使位于所述通道的更下游側(cè)上的隔間具有較長的長度。
12.如權利要求1～11中的任一個所述的分離裝置，其中構造沿著所述通道的樣本前進方向放置的所述多個隔間，從而使位于所述通道的更下游側(cè)上的隔間在所述各個外力施加模式中被施加較小的外力。
13.如權利要求1～12中的任一個所述的分離裝置，其中根據(jù)由施加所述外力導致的遷移范圍將所述被分離成分分餾到所述隔間的任一個中。
14.如權利要求1～13中的任一個所述的分離裝置，進一步包括位于所述通道的下游側(cè)上的回收單元，其中所述外力施加單元被構造成在所述各個施加模式中逐漸延長外力施加時間，從而順序從所述回收單元獲取所述被分離成分的部分。
15.如權利要求1～14中的任一個所述的分離裝置，其中所述外力施加單元被構造成執(zhí)行專用于回收的外力施加模式，其中在所述通道的前進方向上施加的外力比在所述各個外力施加模式中的持續(xù)時間長，并且被構造成通過執(zhí)行專用于回收的所述外力施加模式，來從位于通道下游側(cè)的最遠處的隔間回收所述被分離成分。
16.一種分離裝置，包括通道，它具有主通道和從所述主通道分支出來的子通道，包含有被分離成分的樣本移動通過該通道；以及外力施加單元，用于施加外力到所述被分離成分，以使它們移動通過所述通道，其中所述外力施加單元被構造成順序地執(zhí)行在相對于所述通道的外力施加方向上不同的多個外力施加模式，并且所述裝置被構造成通過執(zhí)行所述多個外力施加模式來將所述被分離成分分餾到所述子通道的任一個中。
17.如權利要求16所述的分離裝置，其中所述主通道具有樣本導入端口；并且所述子通道被構造成當所述外力施加單元向樣本導入端口施加外力時，具有導入其中的所述被分離成分，并且當所述外力施加單元在遠離所述樣本導入端口的方向上施加外力時，使所述被分離成分向所述主通道移動。
18.如權利要求16或17所述的分離裝置，其中所述主通道具有樣本導入端口；并且每一個所述子通道的長度幾乎等于所述子通道從所述主通道分支出來的點到所述樣本導入端口的那一部分所述主通道的長度。
19.如權利要求16～18中的任一個所述的分離裝置，其中所述主通道具有樣本導入端口；并且每一個所述通道的長度長于所述子通道從所述主通道分支出來的點到所述樣本導入端口的那一部分所述主通道的長度。
20.如權利要求16～19中的任一個所述的分離裝置，進一步包括止回閥，它位于上游側(cè)上并位于所述子通道從所述主通道分支出來的點的附近。
21.一種使用分離裝置的分離方法，該分離裝置包括通道，包含有被分離成分的樣本移動通過該通道；為所述通道提供的多個隔間；以及外力施加單元，用于將外力施加到所述被分離成分，以使它們移動通過所述通道，其中順序地在遠離樣本導入位置的方向上和接近所述通道上的位置的方向上重復施加所述外力，從而將所述被分離成分分餾到所述隔間的任一個中。
22.如權利要求21所述的分離方法，其中根據(jù)由施加所述外力導致的遷移范圍將所述被分離成分分餾到所述隔間的任一個中。
23.一種通過使用如權利要求1～15中的任一個所述的分離裝置對樣本中的成分進行分離的分離方法，包括將所述樣本導入所述通道中的步驟；執(zhí)行所述外力施加模式中的任一個的第一步驟，以使所述樣本在一個隔間內(nèi)朝著所述通道的下游側(cè)移動；執(zhí)行所述外力施加模式中的任一個的第二步驟，以使所述樣本在一個隔間內(nèi)朝著所述通道的上游側(cè)移動；其中順序地重復這些步驟。
24.如權利要求23所述的分離方法，其中在所述第一步驟的所述外力施加模式中，對于每一次執(zhí)行，施加外力的持續(xù)時間保持恒定。
25.如權利要求23所述的分離方法，其中在所述第一步驟的所述外力施加模式中和在所述第二步驟的所述外力施加模式中，對于每一次執(zhí)行，施加外力的持續(xù)時間保持恒定。
26.如權利要求23～25中的任一個所述的分離方法，其中在第二步驟的所述外力施加模式中，施加外力的持續(xù)時間被調(diào)整為基本等于或長于在第一步驟的所述外力施加模式中施加外力的持續(xù)時間。
27.如權利要求23～26中的任一個所述的分離方法，重復執(zhí)行所述第一步驟和所述第二步驟，然后再次執(zhí)行導入所述樣本的步驟，并且進一步重復這些步驟。
28.如權利要求23～27中的任一個所述的分離方法，其中在所述第一步驟的所述外力施加模式中和在所述第二步驟的所述外力施加模式中，對于每一次執(zhí)行，施加外力的持續(xù)時間保持恒定的情況下，重復執(zhí)行所述第一步驟和所述第二步驟，并且在至少所述第一步驟的所述外力施加模式中外力施加的持續(xù)時間延長的情況下，重復類似的過程。
29.如權利要求23～28中的任一個所述的分離方法，進一步包括執(zhí)行專用于回收的外力施加模式的步驟，其中對所述樣本施加外力，以使樣本向所述通道的下游側(cè)移動，持續(xù)時間長于在所述第一步驟的所述外力施加模式中的外力施加的持續(xù)時間。
30.一種通過使用如權利要求16～20中的任一個所述的分離裝置對樣本中的成分進行分離的分離方法，包括將所述樣本導入所述通道的步驟；在所述主通道中執(zhí)行所述外力施加模式中的任一個的第一步驟，以使所述樣本向所述通道的下游側(cè)移動；在所述主通道中執(zhí)行所述外力施加模式中的任一個的第二步驟，以使所述樣本向所述通道的上游側(cè)移動；其中順序地重復這些步驟。
31.如權利要求30所述的分離方法，其中在所述第一步驟的所述外力施加模式中，對于每一次執(zhí)行，施加外力的持續(xù)時間保持恒定。
32.如權利要求30或31所述的分離方法，其中在第二步驟的所述外力施加模式中施加外力的持續(xù)時間被調(diào)整為基本等于或長于在第一步驟的所述外力施加模式中施加外力的持續(xù)時間。
33.如權利要求30～32中的任一個所述的分離方法，重復執(zhí)行所述第一步驟和所述第二步驟，然后再次執(zhí)行導入所述樣本的步驟，并且進一步重復這些步驟。
34.一種系統(tǒng)，它包括用于執(zhí)行如權利要求21～33中的任一個所述的方法的外力切換控制單元。
35.一種質(zhì)譜分析系統(tǒng)，包括預處理單元，用于根據(jù)分子尺寸或?qū)傩詫ι飿颖具M行分離，并且對所述樣本進行用于酶解處理的預處理；單元，用于對由預處理單元進行過預處理的所述樣本進行酶解處理；烘干單元，用于對經(jīng)過酶解處理的樣本進行烘干；以及質(zhì)譜分析單元，用于對經(jīng)過烘干的樣本進行質(zhì)譜分析，其中所述預處理單元包括如權利要求1～20中的任一個所述的微芯片。
全文摘要
以高濃度和準確的方式將各個成分從包含有被分離成分的樣本中分離出來。分離裝置(100)包括通道(112)，包含有被分離成分的樣本移動通過該通道(112)；關口部件(208～214)，用于將分離通道(112)分隔成多個隔間(200～206)。分離裝置(100)進一步包括外力施加單元，圖中未示出，用于將外力施加到被分離成分以使它們流經(jīng)通道。外力施加單元被構造成交替重復執(zhí)行通過在沿著通道的前進方向上來施加外力的第一外力施加模式和通過在與沿著通道的前進方向相反的方向上來施加外力的第二外力施加模式。這可以將被分離成分分餾到隔間的任一個中。
文檔編號G01N30/72GK1720439SQ20038010461
公開日2006年1月11日 申請日期2003年12月1日 優(yōu)先權日2002年11月29日
發(fā)明者麻生川稔, 馬場雅和, 川浦久雄, 佐野亨, 飯?zhí)镆缓? 井口憲幸, 染谷浩子, 服部涉 申請人:日本電氣株式會社