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公開番号2025170737
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-19
出願番号2024193855
出願日2024-11-05
発明の名称微粒子収容装置、非接触型微粒子処理機器及びその光感知構造体
出願人醫華生技股フン有限公司,CYTOAURORA BIOTECHNOLOGIES, INC.
代理人個人,個人,個人
主分類B03C 5/00 20060101AFI20251112BHJP(液体による,または,風力テーブルまたはジグによる固体物質の分離;固体物質または流体から固体物質の磁気または静電気による分離,高圧電界による分離)
要約【課題】微粒子収容装置、非接触型微粒子処理機器及びその光感知構造体を提供する。
【解決手段】微粒子収容装置1は、複数の微粒子を含む液体検体を収容する。収容装置は、光感知構造体11と、光感知構造体から間隔を置いて設けられる整合構造体12とを有する。光感知構造体は、基板111と、基板に形成される電極層112及び光電層113と、光電層に形成される絶縁体114とを有する。絶縁体は、光電層から突出する電荷軌道Tを含む。光電層が動作して電荷軌道に集中する複数の電荷を生成することによって、電荷軌道の電荷密度は、光電層の外表面の電荷密度よりも大きくなり、電荷軌道は、静電吸着によって少なくとも1つの微粒子をその上に位置決めされる。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
複数の微粒子を含む液体検体を収容する微粒子収容装置と、
前記微粒子収容装置に面する光駆動装置と、
を備え、
前記微粒子収容装置は、
第１基板、前記第１基板に形成される第１電極層、前記第１基板に形成される光電層、及び、前記光電層に形成される絶縁体を有する光感知構造体と、
前記光感知構造体に間隔を置いて設けられる整合構造体と、
を有し、
前記絶縁体は、
前記光電層内に埋め込まれている基底層と、
前記基底層に接続され、少なくとも一部が前記光電層から突出し、上縁に電荷軌道が形成されている軌道層と、
を有し、
前記光電層が動作して前記電荷軌道に集中する複数の電荷を生成することによって、前記電荷軌道は、静電吸着によって少なくとも１つの前記微粒子をその上に位置決めされ、少なくとも１つの前記微粒子は、標的微粒子として定義され、
前記光感知構造体及び前記整合構造体の少なくとも一方は透明であり、前記整合構造体は、第２基板と、前記第２基板に形成される第２電極層とを含み、前記第２電極層は、前記光感知構造体に面し、
前記光駆動装置は、前記光感知構造体に照射する光を放射することによって、前記光感知構造体に誘電泳動パターンを形成させ、
前記標的微粒子が静電吸着されて前記電荷軌道に位置決めされたとき、前記光駆動装置は、前記誘電泳動パターンを移動させることによって、前記標的微粒子を押し付けて前記電荷軌道に沿って移動させる、
ことを特徴とする非接触型微粒子処理機器。
続きを表示（約 1,900 文字）【請求項２】
前記光電層が動作して前記電荷軌道に集中する複数の前記電荷を生成するとき、前記電荷軌道の電荷密度は、前記光電層の外表面の電荷密度よりも大きい、
請求項１に記載の非接触型微粒子処理機器。
【請求項３】
前記軌道層は、前記基底層から延びる２つのアームを含み、２つの前記アームの内側面の間に隙間が形成され、２つの前記アームの自由端面が前記光電層の外側に位置して互いに接触することによって、前記隙間は、２つの前記アームの前記内側面と前記基底層とによって囲まれている一方、２つの前記アームの前記自由端面は、前記電荷軌道の少なくとも一部を形成する、
請求項１に記載の非接触型微粒子処理機器。
【請求項４】
前記軌道層は、前記基底層から延びる２つのアームを含み、２つの前記アームの内側面の間に隙間が形成され、２つの前記アームの自由端面は、前記隙間が外部に連通するように、前記光電層の外側に互いに離れて位置し、２つの前記アームの前記内側面は、前記電荷軌道の少なくとも一部を形成する、
請求項１に記載の非接触型微粒子処理機器。
【請求項５】
前記電荷軌道は、
それぞれが第１方向に平行する複数の横方向軌道溝と、
それぞれが第２方向に平行し、複数の前記横方向軌道溝と互いに交差する複数の縦方向軌道溝と、
を有し、
複数の前記横方向軌道溝と複数の前記縦方向軌道溝とが互いに交差する複数の重なる箇所のそれぞれを電荷集中領域として、
前記光電層が動作して前記電荷軌道に集中する複数の前記電荷を生成するとき、前記電荷集中領域は、前記光感知構造体内で最大の電荷密度を有する、
請求項１に記載の非接触型微粒子処理機器。
【請求項６】
複数の前記横方向軌道溝と複数の前記縦方向軌道溝とのいずれか１つは、互いに隣り合う２つの内縁角と、２つの前記内縁角の外側に位置する２つの外縁角とを有し、複数の前記横方向軌道溝と複数の前記縦方向軌道溝とのいずれか１つにおいて、２つの前記内縁角の高さ位置は、２つの前記外縁角の高さ位置と異なる、
請求項５に記載の非接触型微粒子処理機器。
【請求項７】
前記光電層は、マトリックス状に配置される複数のトランジスタを備え、前記軌道層は、複数の前記トランジスタをそれぞれ取り囲む複数の環状セグメントを含み、複数の前記環状セグメントが互いに隣り合ってマトリックス状に配置され、複数の前記環状セグメントの上縁が共に前記電荷軌道を構成する、
請求項１に記載の非接触型微粒子処理機器。
【請求項８】
各前記環状セグメントの外輪郭は長方形であり、長方形に配置される互いに隣り合う任意の４つの前記環状セグメントの中央部に電荷集中領域が形成され、前記光電層が動作して前記電荷軌道に集中する複数の前記電荷を生成するとき、前記電荷集中領域は、前記光感知構造体内で最大の電荷密度を有する、
請求項７に記載の非接触型微粒子処理機器。
【請求項９】
複数の微粒子を含む液体検体を収容する微粒子収容装置であって、
前記収容装置は、
第１基板、前記第１基板に形成される第１電極層、前記第１基板に形成される光電層、及び、前記光電層に形成される絶縁体を有する光感知構造体と、
前記光感知構造体に間隔を置いて設けられる整合構造体と、
を備え、
前記絶縁体は、前記光電層から突出する電荷軌道を含み、
前記光電層が動作して前記電荷軌道に集中する複数の電荷を生成することによって、前記電荷軌道の電荷密度は、前記光電層の外表面の電荷密度よりも大きくなり、前記電荷軌道は、静電吸着によって少なくとも１つの前記微粒子をその上に位置決めされ、
前記光感知構造体及び前記整合構造体の少なくとも一方は透明であり、前記整合構造体は、第２基板と、前記第２基板に形成される第２電極層とを含み、前記第２電極層は、前記光感知構造体に面する、
ことを特徴とする微粒子収容装置。
【請求項１０】
第１基板と、
前記第１基板に形成される第１電極層と、
前記第１基板に形成される光電層と、
前記光電層に形成される絶縁体と、
を備え、
前記絶縁体は、前記光電層から突出する電荷軌道を含み、
前記光電層が動作して前記電荷軌道に集中する複数の電荷を生成することによって、前記電荷軌道の電荷密度は、前記光電層の外表面の電荷密度よりも大きい、
ことを特徴とする非接触型微粒子処理機器の光感知構造体。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、微粒子処理装置に関し、特に微粒子収容装置、非接触型微粒子処理機器及びその光感知構造体に関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
従来の微粒子処理装置は、電界を印加することで標的微粒子を移動させることができる。しかしながら、標的微粒子に接触することなく、前記標的微粒子を所定の経路に沿って所定の標的領域まで正確に移動させるには、従来の微粒子処理装置をさらに改良及び洗練する必要がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
そこで、本願発明者は、上記の欠陥を改善できると考え、研究に専念して科学原理を応用し、最終的に合理的に設計され、上記の欠陥を効果的に改善する本発明を提案する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の実施例は、従来の微粒子処理装置で生じる可能性がある欠陥を効果的に改善できる微粒子収容装置、非接触型微粒子処理機器及びその光感知構造体を提供する。
【０００５】
本発明の実施例は、非接触型微粒子処理機器を開示する。非接触型微粒子処理機器は、複数の微粒子を含む液体検体を収容する微粒子収容装置と、前記微粒子収容装置に面する光駆動装置とを備え、前記微粒子収容装置は、第１基板、前記第１基板に形成される第１電極層、前記第１基板に形成される光電層、及び、前記光電層に形成される絶縁体を有する光感知構造体と、前記光感知構造体に間隔を置いて設けられる整合構造体とを有し、前記絶縁体は、前記光電層内に埋め込まれている基底層と、前記基底層に接続され、少なくとも一部が前記光電層から突出し、上縁に電荷軌道が形成されている軌道層とを有し、前記光電層が動作して前記電荷軌道に集中する複数の電荷を生成することによって、前記電荷軌道は、静電吸着によって少なくとも１つの前記微粒子をその上に位置決めされ、少なくとも１つの前記微粒子は、標的微粒子として定義され、前記光感知構造体及び前記整合構造体の少なくとも一方は透明であり、前記整合構造体は、第２基板と、前記第２基板に形成される第２電極層とを含み、前記第２電極層は、前記光感知構造体に面し、前記光駆動装置は、前記光感知構造体に照射する光を放射することによって、前記光感知構造体に誘電泳動パターンを形成させ、前記標的微粒子が静電吸着されて前記電荷軌道に位置決めされたとき、前記光駆動装置は、前記誘電泳動パターンを移動させることによって、前記標的微粒子を押し付けて前記電荷軌道に沿って移動させる。
【０００６】
本発明の実施例は、複数の微粒子を含む液体検体を収容する微粒子収容装置をさらに開示する。前記収容装置は、第１基板、前記第１基板に形成される第１電極層、前記第１基板に形成される光電層、及び、前記光電層に形成される絶縁体を有する光感知構造体と、前記光感知構造体に間隔を置いて設けられる整合構造体とを備え、前記絶縁体は、前記光電層から突出する電荷軌道を含み、前記光電層が動作して前記電荷軌道に集中する複数の電荷を生成することによって、前記電荷軌道の電荷密度は、前記光電層の外表面の電荷密度よりも大きくなり、前記電荷軌道は、静電吸着によって少なくとも１つの前記微粒子をその上に位置決めされ、前記光感知構造体及び前記整合構造体の少なくとも一方は透明であり、前記整合構造体は、第２基板と、前記第２基板に形成される第２電極層とを含み、前記第２電極層は、前記光感知構造体に面する。
【０００７】
本発明の実施例は、非接触型微粒子処理機器の光感知構造体をさらに開示する。非接触型微粒子処理機器の光感知構造体は、第１基板と、前記第１基板に形成される第１電極層と、前記第１基板に形成される光電層と、前記光電層に形成される絶縁体とを備え、前記絶縁体は、前記光電層から突出する電荷軌道を含み、前記光電層が動作して前記電荷軌道に集中する複数の電荷を生成することによって、前記電荷軌道の電荷密度は、前記光電層の外表面の電荷密度よりも大きい。
【発明の効果】
【０００８】
以上のことから、本発明の実施例に開示された微粒子収容装置、非接触型微粒子処理機器及びその光感知構造体は、光電層に絶縁体が形成されることにより、絶縁体の電荷軌道が光電層の動作と協働して、前述の静電吸着方式によって標的微粒子を移動及び位置決めすることができ、これにより、標的微粒子を正確に位置決めすることができる。
【０００９】
さらに、電荷軌道が光駆動装置と協働できるため、標的微粒子が誘電泳動パターンによって押し付けられて電荷軌道で迅速に移動することができる。即ち、標的微粒子が誘電泳動パターンによって押し付けられて移動するか、又は接触（又は、軽く衝突）された後に電荷軌道に沿って移動することができる。その結果、フォトマスクによって引き起こされる標的微粒子へのダメージが効果的に低減される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本発明の実施例１に係る非接触型微粒子処理機器の立体模式図である。
本発明の実施例１に係る非接触型微粒子処理機器の断面模式図である。
本発明の実施例１に係る非接触型微粒子処理機器の平面模式図である。
図３の領域ＩＶの拡大模式図である。
図４の後続動作の模式図である。
図４の他の後続動作の模式図である。
本発明の実施例１に係る非接触型微粒子処理機器の部分断面模式図である。
図７の後続動作の模式図である。
本発明の実施例２に係る非接触型微粒子処理機器の部分断面模式図である。
本発明の実施例３に係る非接触型微粒子処理機器の断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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