CN221166560U - 生物微粒富集设备、生物微粒富集装置、及微滴产生器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种生物微粒富集设备、生物微粒富集装置、及微滴产生器。所述微滴产生器包含有彼此呈间隔设置的一光感应结构与一配合结构、连接于所述光感应结构与所述配合结构的一贴合层、及设置于所述贴合层的一压电件。所述微滴产生器包围界定出沿一流动方向配置的一分选通道。所述贴合层具有一分选孔，其沿垂直所述流动方向的一出液方向连通于所述分选通道。所述压电件与所述分选孔沿所述出液方向分别配置于所述贴合层的相反两侧。所述微滴产生器定义有自所述分选孔朝向所述压电件延伸的一微滴击发区域。据此，通过所述微滴产生器的结构配置，以利于采用所述压电件来快速且准确地进行生物微粒的分选与富集作业。

Description

生物微粒富集设备、生物微粒富集装置、及微滴产生器

技术领域

本实用新型涉及一种微滴产生器，尤其涉及一种生物微粒富集设备、生物微粒富集装置、及微滴产生器。

背景技术

现有生物微粒的研究首先要进行的就是富集作业，但现有富集作业需付出大量人力来实施，因而如何以设备或装置来快速且准确地实现富集作业已为本领域研发进展的重要课题之一。

实用新型内容

本实用新型实施例在于提供一种生物微粒富集设备、生物微粒富集装置、及微滴产生器，其能有效地改善现有富集作业的缺陷。

本实用新型实施例公开一种生物微粒富集设备，其用来从包含多个生物微粒的一液态检体之中分选出至少一个生物微粒，生物微粒富集设备包括：一微滴产生器，其包含：一光感应结构，包含有：一第一基板；一第一电极层与一光电层，分别形成于第一基板的相反两侧；及一绝缘层，覆盖于光电层；一配合结构，其与光感应结构呈间隔设置且至少其中一个呈透明状；其中，配合结构包含有一第二基板及形成于第二基板的一第二电极层，并且第二电极层面向光感应结构；一贴合层，其沿一厚度方向连接于光感应结构与配合结构之间，以共同包围界定出沿垂直厚度方向的一流动方向配置的一分选通道，并且配合结构与贴合层的至少其中之一形成有位于分选通道上游的一输入口、及位于分选通道下游的一输出口；其中，贴合层具有一分选孔，其沿垂直流动方向与厚度方向的一出液方向连通于分选通道；及一压电件，其设置于贴合层，并且压电件与分选孔沿出液方向分别配置于贴合层的相反两侧；其中，微滴产生器定义有自分选孔朝向压电件延伸的一微滴击发区域；一电源装置，其电性耦接于第一电极层与第二电极层；一压力平衡装置，包含有安装于输入口的一第一阀体、及安装于输出口的一第二阀体：其中，压力平衡装置能通过第一阀体与第二阀体，而控制液态检体于分选通道内的流速及压力；一摄像装置，其位置对应于分选通道的一可视区段，并且摄像装置能用来撷取可视区段内的液态检体的实时影像；其中，微滴击发区域位于可视区段之内；以及一控制装置，其电性耦接于压电件；其中，当通过实时影像得知生物微粒处于微滴击发区域时，控制装置能触发压电件，以驱使微滴击发区域内的液态检体穿出分选孔、而形成包覆有生物微粒的一微滴。

可选地，位于可视区段的多个生物微粒具有至少一个目标生物微粒，生物微粒富集设备进一步包括：一光源机构，其能照光于可视区段内的至少一个目标生物微粒，以通过光感应结构而施予至少一个目标生物微粒一介电泳力，并驱使其移动进入微滴击发区域。

可选地，位于可视区段的多个生物微粒具有至少一个非目标生物微粒；其中，光源机构能照光于可视区段内的至少一个非目标生物微粒，以通过光感应结构而施予至少一个非目标生物微粒一介电泳力，并驱使其移动远离微滴击发区域。

可选地，当压电件或光源机构于运作时，压力平衡装置通过第一阀体呈开启状且第二阀体呈关闭状，以保持液态检体于分选通道内的压力。

可选地，微滴产生器具有围绕分选孔的一疏水性表面，并且压力平衡装置能使液态检体于分选孔形成共平面于贴合层外表面的一液面。

可选地，生物微粒富集设备包含有一第一容纳器具，用以收容微滴；压力平衡装置包含有：一气压泵；一切换器，连接于气压泵；一压力平衡瓶，连通于气压泵与切换器；一液体注入瓶，连通于切换器与第一阀体，并且液体注入瓶内用以收容液态检体，以经由第一阀体与输入口注入分选通道；及一第二容纳器具，连通于第二阀体。

可选地，分选孔于流动方向上具有介于40微米～300微米的宽度，可视区段的边界于流动方向上是与分选孔的中心相隔有100微米～300微米。

可选地，微滴击发区域位于分选孔沿出液方向正投影于压电件的投影区域之内；微滴击发区域的边界于出液方向上是与分选孔的中心相隔有50微米～200微米。

本实用新型实施例也公开一种生物微粒富集装置，其用来从包含多个生物微粒的一液态检体之中分选出一目标生物微粒，生物微粒富集装置包括：一微滴产生器，其包含：一光感应结构，包含有：一第一基板；一第一电极层与一光电层，分别形成于第一基板的相反两侧；及一绝缘层，覆盖于光电层；一配合结构，其与光感应结构呈间隔设置且至少其中一个呈透明状；其中，配合结构包含有一第二基板及形成于第二基板的一第二电极层，并且第二电极层面向光感应结构；一贴合层，其沿一厚度方向连接于光感应结构与配合结构之间，以共同包围界定出沿垂直厚度方向的一流动方向配置的一分选通道，并且配合结构与贴合层的至少其中之一形成有位于分选通道上游的一输入口、及位于分选通道下游的一输出口；其中，贴合层具有一分选孔，其沿垂直流动方向与厚度方向的一出液方向连通于分选通道；及一压电件，其设置于贴合层，并且压电件与分选孔沿出液方向分别配置于贴合层的相反两侧；其中，微滴产生器定义有自分选孔朝向压电件延伸的一微滴击发区域；以及一光源机构，其能照光于微滴产生器内的目标生物微粒，以通过光感应结构而施予目标生物微粒一介电泳力，并驱使其移动进入微滴击发区域；其中，压电件能运作以驱使微滴击发区域内的液态检体穿出分选孔、而形成包覆有目标生物微粒的一微滴。

本实用新型实施例另公开一种微滴产生器，其包括：一光感应结构，包含有：一第一基板；一第一电极层与一光电层，分别形成于第一基板的相反两侧；及一绝缘层，覆盖于光电层；一配合结构，其与光感应结构呈间隔设置且至少其中一个呈透明状；其中，配合结构包含有一第二基板及形成于第二基板的一第二电极层，并且第二电极层面向光感应结构；一贴合层，其沿一厚度方向连接于光感应结构与配合结构之间，以共同包围界定出沿垂直厚度方向的一流动方向配置的一分选通道，并且配合结构与贴合层的至少其中之一形成有位于分选通道上游的一输入口、及位于分选通道下游的一输出口；其中，贴合层具有一分选孔，其沿垂直流动方向与厚度方向的一出液方向连通于分选通道；以及一压电件，其设置于贴合层，并且压电件与分选孔沿出液方向分别配置于贴合层的相反两侧；其中，微滴产生器定义有自分选孔朝向压电件延伸的一微滴击发区域。

综上所述，本实用新型实施例所公开的生物微粒富集设备与生物微粒富集装置，其能通过所述微滴产生器的结构配置，以利于采用所述压电件来快速且准确地进行所述生物微粒(或至少一个所述目标生物微粒)的分选与富集作业。其中，所述微滴产生器是采用能够被大量生产制造的构造，进而利于降低整体的设备成本。

再者，本实用新型实施例所公开的生物微粒富集装置，其还能够通过所述微滴产生器搭配所述光源机构，以使得所述微滴击发区域内能够快速且准确地仅存在所述目标生物微粒，进而使所述目标生物微粒通过形成所述微滴而被集中。

为能更进一步了解本实用新型的特征及技术内容，请参阅以下有关本实用新型的详细说明与附图，但是此等说明与附图仅用来说明本实用新型，而非对本实用新型的保护范围作任何的限制。

附图说明

图1为本实用新型实施例一的生物微粒富集设备的平面示意图；

图2为图1的部分立体示意图；

图3为图2沿剖线III-III的剖视示意图；

图4为图3之中的第二阀体被操作至关闭状的剖视示意图；

图5为图4之中以介电泳力牵引生物微粒的的剖视示意图；

图6为图5之中通过驱动压电件而使微滴产生器形成有微滴的剖视示意图；

图7为图6之中的第二阀体被操作至开启状的剖视示意图；

图8为本实用新型实施例一的生物微粒富集设备的另一操作模式的剖视示意图；

图9为图8后续作动的剖视示意图；

图10为本实用新型实施例二的生物微粒富集设备的局部立体示意图；

图11为图10沿剖线XI-XI的剖视示意图；

图12为图11的区域XII的放大示意图；

图13为图12的直立型晶体管的俯视示意图。

具体实施方式

以下是通过特定的具体实施例来说明本实用新型所公开有关“生物微粒富集设备、生物微粒富集装置、及微滴产生器”的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容了解本实用新型的优点与效果。本实用新型可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用，在不悖离本实用新型的构思下进行各种修改与变更。另外，本实用新型的附图仅为简单示意说明，并非依实际尺寸的描绘，事先声明。以下的实施方式将进一步详细说明本实用新型的相关技术内容，但所公开的内容并非用以限制本实用新型的保护范围。

应当可以理解的是，虽然本文中可能会使用到“第一”、“第二”、“第三”等术语来描述各种组件或者信号，但这些组件或者信号不应受这些术语的限制。这些术语主要是用以区分一组件与另一组件，或者一信号与另一信号。另外，本文中所使用的术语“或”，应视实际情况可能包括相关联的列出项目中的任一个或者多个的组合。

[实施例一]

请参阅图1至图9所示，其为本实用新型的实施例一。如图1至图3所示，本实施例公开一种生物微粒富集设备1000，其用来从包含多个生物微粒B的一液态检体L之中分选出至少一个所述生物微粒B，用以使至少一个所述生物微粒B能够被集中于一第一容纳器具700之内。

于本实施例中，所述液态检体L可以是来自于动物的体液检体(如：血液、淋巴液、唾液、腹水、或尿液)，并且所述生物微粒B可以是特定种类的细胞，例如：循环肿瘤细胞(circulating tumor cells，CTC)、胎儿有核红血球细胞(fetal nucleated red bloodcells，FNRBC)、外泌体(exosomes)、病毒、或细菌，但本实用新型不以上述为限。举例来说，在本实用新型未绘示的其他实施例中，所述液态检体L也可是来自植物的液态检体。

再者，所述生物微粒富集设备1000于本实施例中包含有一微滴产生器100、电性耦接于所述微滴产生器100的一电源装置200、连通于所述微滴产生器100内部的一压力平衡装置300、用于观察所述微滴产生器100的一摄像装置400、用来驱动所述微滴产生器100的一控制装置500、及能以非接触方式配合于所述微滴产生器100的一光源机构600，但本实用新型不以此为限。

举例来说，在本实用新型未绘示的其他实施例中，所述生物微粒富集设备1000的内部构件类型与数量可以依据创作需求而加以调整变化(如：所述光源机构600能被省略)，并且所述微滴产生器100可以被单独地应用(如：贩卖)或搭配其他构件使用(如：所述微滴产生器100搭配所述光源机构600、并共同定义为一生物微粒富集装置)。

以下将分别介绍所述生物微粒富集设备1000的各个构件，而后再适时说明所述生物微粒富集设备1000的各个构件之间连接关系。需说明的是，所述微滴产生器100于本实施例中为芯片级尺寸(如：所述微滴产生器100的厚度介于600微米～800微米)，并且所述微滴产生器100于图中是以矩形状结构来说明，但本实用新型不受限于此。举例来说，在本实用新型未绘示的其他实施例中，所述微滴产生器100也可以呈曲线形构造、或不规则状结构。

更详细地说，所述微滴产生器100包含一光感应结构1、间隔于所述光感应结构1的一配合结构2、沿厚度方向D1连接于所述光感应结构1与所述配合结构2之间的一贴合层3、及设置于所述贴合层3的一压电件4。其中，为便于说明，所述配合结构2于本实施例中是呈透明状，但所述配合结构2与所述光感应结构1于实际应用时可以是至少其中一个呈透明状，据以使所述微滴产生器100被正常操作。

其中，所述光感应结构1包含有一第一基板11、形成于所述第一基板11一侧(如：底侧)的一第一电极层12、形成于所述第一基板11另一侧(如：顶侧)的一光电层13、及覆盖于(至少局部)所述光电层13的一绝缘层14。于本实施例中，所述第一基板11可以是一硅基板且较佳为一低掺杂N型层，而所述第一电极层12则是可以覆盖于所述第一基板11的整个所述底侧，并且所述第一电极层12较佳是一薄导电金属层或是一氧化铟锡(ITO)层，而所述光电层13的具体构造或布局则是可以依据创作需求而加以调整变化，本实用新型在此不加以限制。举例来说，所述光电层13可以形成有矩阵状排列的多个直立型晶体管(未标示)，其细部结构于下述第二实施例中说明，在此不加以赘述。

所述配合结构2包含有一第二基板21及形成于所述第二基板21的一第二电极层22，并且所述第二电极层22面向所述光感应结构1。所述贴合层3连接于所述光感应结构1的所述绝缘层14与所述配合结构2的所述第二电极层22之间，以共同包围界定出沿垂直所述厚度方向D1的流动方向D2配置的一分选通道5。

更详细地说，所述配合结构2与所述贴合层3的至少其中之一形成有分别连通于所述分选通道5两端的一输入口31与一输出口32；也就是说，所述输入口31位于所述分选通道5的上游，而所述输出口32则是位于所述分选通道5的下游。再者，所述输入口31与所述输出口32于本实施例中皆是以形成于所述贴合层3来说明，并且所述微滴产生器100能于所述输入口31注入所述液态检体L、并使所述液态检体L于所述输出口32流出。

再者，所述贴合层3还具有一分选孔33，其沿垂直所述流动方向D2与所述厚度方向D1的出液方向D3(呈贯穿状且)连通于所述分选通道5。于本实施例中，所述微滴产生器100较佳是具有围绕所述分选孔33的一疏水性(hydrophobic)表面34；也就是说，所述疏水性表面34包围定义出所述分选孔33。其中，所述疏水性表面34于本实施例中位于沿所述流动方向D2位于所述分选孔33两侧的所述贴合层3底缘部位(如：图3)、及沿所述厚度方向D1位于所述分选孔33两侧的所述光感应结构1与所述配合结构2的外表面部位(图中未示出)。再者，所述分选孔33于所述流动方向D2上大致位于所述贴合层3的中央处，并且所述分选孔33于所述流动方向D2上具有介于40微米(μm)～300微米的宽度W33，而所述出液方向D3大致垂直于水平面(或是大致平行于铅锤线)，但本实用新型不以为限。

所述压电件4设置于所述贴合层3的外侧并位于所述分选通道5之外，并且所述压电件4与所述分选孔33沿所述出液方向D3分别配置于所述贴合层3的相反两侧。其中，所述微滴产生器100定义有自所述分选孔33朝向所述压电件4延伸的一微滴击发区域R。

需额外说明的是，所述微滴击发区域R于本实施例中是大致位于所述分选孔33沿所述出液方向D3正投影于所述压电件4的投影区域之内，并且所述微滴击发区域R的边界于所述出液方向D3上是与所述分选孔33的中心相隔有50微米～200微米。也就是说，所述微滴击发区域R可以于所述出液方向D3上涵盖所述分选通道5的整个宽度W5，并且所述微滴击发区域R所涵盖的容积可以依据创作需求而大致等于至少一个微滴L1的体积。

此外，所述微滴击发区域R的具体范围可以依据创作需求而加以调整变化，而不受限于图式所呈现的范围。举例来说，在本实用新型未绘示的其他实施例中，所述微滴击发区域R可以是自所述分选孔33呈扇形延伸而构成；或者，所述微滴击发区域R可以于所述出液方向D3上仅涵盖所述分选通道5的部分所述宽度W5(如：所述微滴击发区域R于所述出液方向D3上仅占所述分选通道5的所述宽度W5的30％～80％)。

所述电源装置200于本实施例中是采用交流电源，并且所述电源装置200是电性耦接于所述微滴产生器100的所述第一电极层12与所述第二电极层22，据以利于提供所述微滴产生器100搭配所述光源机构600共同运作时所需的电力。

所述压力平衡装置300包含有安装于所述输入口31的一第一阀体301、及安装于所述输出口32的一第二阀体302：其中，所述压力平衡装置300能通过所述第一阀体301与所述第二阀体302，而控制所述液态检体L于所述分选通道5内的流速及压力。举例来说，所述压力平衡装置300能使所述液态检体L于所述分选孔33形成共平面于所述贴合层3外表面的一液面L2，但不以此为限。

更详细地说，所述压力平衡装置300于本实施例中还包含有一气压泵(airpressure pump)303、连接于所述气压泵303的一切换器304、连通于所述气压泵303与所述切换器304的一压力平衡瓶305、连通于所述切换器304与所述第一阀体301的一液体注入瓶306、及连通于所述第二阀体302的一第二容纳器具307。其中，所述液体注入瓶306内收容所述液态检体L，用以经由所述第一阀体301与所述输入口31注入所述分选通道5；而所述第二容纳器具307用以收容自所述输出口32与所述第二阀体302流出的筛选后液态检体L。

所述摄像装置400的位置对应于所述分选通道5的一可视区段51，并且所述摄像装置400能用来撷取所述可视区段51内的所述液态检体L的实时影像，据以利于判断所述微滴产生器100的较佳运作时间。需先说明的是，(位于所述可视区段51的)多个所述生物微粒B可以被区分为至少一个目标生物微粒B1及至少一个非目标生物微粒B2。再者，所述摄像装置400是沿所述厚度方向D1而面向呈透明状的所述光感应结构1或呈透明状的所述配合结构2，以清楚观察所述液态检体L于所述分选通道5内沿所述流动方向D2的流动情况。

进一步地说，所述可视区段51的边界于所述流动方向D2上是与所述分选孔33的所述中心相隔有100微米～300微米，并且所述可视区段51于所述出液方向D3上是涵盖所述分选通道5的整个宽度W5，而所述微滴击发区域R则是位于所述可视区段51之内。换个角度来看，所述可视区段51也可称为一筛选区段，位于所述可视区段51上游的所述分选通道5部位可以称为一未筛选区段，而位于所述可视区段51下游的所述分选通道5部位可以称为一已筛选区段，但本实用新型不以此为限。

所述控制装置500电性耦接于所述微滴产生器100的所述压电件4，用以搭配所述实时影像来选择性地触发所述压电件4。需先说明的是，当所述压电件4(或所述光源机构600)于运作时，所述压力平衡装置300通过所述第一阀体301呈开启状且所述第二阀体302呈关闭状(如：图4至图6)，以保持所述液态检体L于所述分选通道5内的所述压力。

依上所述，如图1、图5、及图6，当通过所述实时影像得知所述生物微粒B(如：至少一个所述目标生物微粒B1)处于所述微滴击发区域R时，所述控制装置500能触发所述压电件4(如：所述压电件4震动并产生声波)，以驱使所述微滴击发区域R内的所述液态检体L穿出所述分选孔33、而形成包覆有所述生物微粒B(如：至少一个所述目标生物微粒B1)的一个所述微滴L1，并且所述微滴L1收容于所述第一容纳器具700。

此外，如果是所述生物微粒B(如：至少一个所述目标生物微粒B1)距离所述分选孔33较远，则所述控制装置500也可以是多次触发所述压电件4，据以连续形成多个所述微滴L1，而至少其中之一个所述微滴L1包覆有所述生物微粒B(如：至少一个所述目标生物微粒B1)。

据此，本实用新型实施例所公开的所述生物微粒富集设备1000能通过所述微滴产生器100的结构配置，以利于采用所述压电件4来快速且准确地进行所述生物微粒B(或至少一个所述目标生物微粒B1)的分选与富集作业。其中，所述微滴产生器100是采用能够被大量生产制造的构造，进而利于降低整体的设备成本。

此外，为使所述微滴产生器100能够精准地形成包覆有所述目标生物微粒B1的所述微滴L1，以有效地实现所述目标生物微粒B1的富集作业，所述微滴产生器100较佳是搭配所述光源机构600共同作业。如图2、图4、及图5所示，所述光源机构600邻近于所述摄像装置400，并且所述光源机构600能照光于所述可视区段51内的至少一个所述目标生物微粒B1，以通过所述光感应结构1而施予至少一个所述目标生物微粒B1一介电泳(dielectrophoresis，DEP)力F1，并驱使其移动进入所述微滴击发区域R。再者，所述光源机构600也能照光于所述可视区段51内的至少一个所述非目标生物微粒B2，以通过所述光感应结构1而施予至少一个所述非目标生物微粒B2一介电泳力F2，并驱使其移动远离所述微滴击发区域R。

据此，本实用新型实施例所公开的所述生物微粒富集设备1000，其能够通过所述微滴产生器100搭配所述光源机构600，以使得所述微滴击发区域R内能够快速且准确地仅存在所述目标生物微粒B1，进而使所述目标生物微粒B1通过形成所述微滴L1而被集中在所述第一容纳器具700。

此外，图1和图7所示，当所述微滴击发区域R内的所述目标生物微粒B1被集中至所述第一容纳器具700之后，所述第二阀体302可以再度开启，以使得在所述可视区段51内未涵盖所述目标生物微粒B1的所述液态检体L能够流向所述第二容纳器具307，进而使多个所述非目标生物微粒B2可以被集中在所述第二容纳器具307，但本实用新型不以此为限。

举例来说，如图1、图8、及图9所示，所述光源机构600可以是照光并驱使至少一个所述目标生物微粒B1移动远离所述微滴击发区域R，并且所述光源机构600照光并驱使至少一个所述非目标生物微粒B2移动进入所述微滴击发区域R，据以使所述非目标生物微粒B2可以通过形成所述微滴L1而被集中在所述第一容纳器具700，而多个所述目标生物微粒B1则是可以被集中在所述第二容纳器具307。

此外，所述微滴产生器100于本实施例中虽是以形成有一个所述分选孔33及相对应的运作机构来说明，但本实用新型不以此为限。举例来说，在本实用新型未绘示的其他实施例中，所述微滴产生器100可以形成有沿所述流动方向D2间隔排列的多个所述分选孔33及其相对应的运作机构，据以能够通过多个所述分选孔33来自多个所述生物微粒B之中筛选出多种不同的种类。

[实施例二]

请参阅图10至图13所示，其为本实用新型的实施例二。由于本实施例类似于上述实施例一，所以两个实施例的相同处不再加以赘述，而本实施例相较于上述实施例一的差异大致说明如下：

于本实施例中，所述光电层13可以通过特定的结构配置而产生较佳的光电耦合效果。进一步地说，所述光电层13包含有形成于所述第一基板11上的一集极层131(collectorlayer)、形成于所述集极层131内的多个基极区块1321(base region)、及分别形成于多个所述基极区块1321内的多个射极区块1331(emitter region)。换个角度来看，所述集极层131为一N型层；多个所述基极区块1321相较于所述第一电极层12位于相同高度并共同定义为一基极层132，并且所述基极层132为一P型层；多个所述射极区块1331相较于所述第一电极层12位于相同高度并共同定义为一射极层133，并且所述射极层133为一重掺杂N型层。

更详细地说，所述集极层131于本实施例中包含有形成于所述第一基板11上的一连接层1311、及形成于所述连接层1311上且彼此间隔设置的多个集极区块1312。其中，远离所述第一电极层12的每个所述集极区块1312一端(如：顶端)形成有一第一槽状部1313。

需说明的是，多个所述集极区块1312于本实施例中是通过所述连接层1311而彼此电性耦接，但本实用新型不以此为限。举例来说，在本实用新型未绘示的其他实施例中，所述集极层131可以依据创作需求而省略所述连接层1311，并且多个所述集极区块1312直接形成于所述第一基板11上，所述第一基板11则可以是一低掺杂N型层，据以使所述第一基板11能够和所述集极层131共同作为一集极(collector)使用。

多个所述基极区块1321分别形成于多个所述集极区块1312的所述第一槽状部1313内(也就是，每个所述集极区块1312的内侧形成有一个所述基极区块1321)，并且远离所述第一电极层12的每个所述基极区块1321一端(如：顶端)形成有彼此间隔设置的多个第二槽状部1322。

再者，多个所述射极区块1331分别对应于多个所述基极区块1321而形成(也就是，每个所述基极区块1321的内侧形成有一个所述射极区块1331)。其中，每个所述射极区块1331包含有多个射极垫1332，其分别形成于相对应所述基极区块1321的多个所述第二槽状部1322内。

依上所述，任一个所述基极区块1321、相对应的所述集极区块1312、及相对应的所述射极区块1331共同构成一直立型晶体管130。所述绝缘层14于本实施例中为一氮化硅层或一氧化硅层，但不以此为限；其中，所述绝缘层14覆盖且分隔所述多个所述直立型晶体管130，并且远离所述第一电极层12的每个所述射极垫1332一端(如：顶端)裸露于所述绝缘层14之外。也就是说，所述绝缘层14可以是覆盖于所述连接层1311及每个所述直立型晶体管130的环侧面。

需先说明的是，基于多个所述直立型晶体管130于本实施例中是采用大致相同的构造，所以为便于说明，以下仅介绍其中一个所述直立型晶体管130的结构，但本实用新型不受限于此。举例来说，在本实用新型未绘示的其他实施例中，多个所述直立型晶体管130的构造也可以彼此略有差异。

于本实施例中，所述集极区块1312的所述一端、所述基极区块1321的所述一端、及每个所述射极垫1332的所述一端较佳是彼此呈共平面设置，并且任一个所述射极垫1332的宽度需大于其厚度，而相邻的任两个所述射极垫1332之间的间距需小于5微米(μm)，但本实用新型不以此为限。此外，所述基极区块1321的厚度可以是所述集极区块1312的厚度的15％～35％，并且任一个所述射极垫1332的所述厚度为所述基极区块1321的所述厚度的5％～20％，但本实用新型不以此为限。

再者，当以所述生物微粒B的角度来看时，所述光电层13之中的任何细微变化都会对所述生物微粒B产生显著的影响，因而本实施例中于下述说明中，提出所述直立型晶体管130的多个所述射极垫1332的尺寸配置与多种排列方式，据以利于能够以较渐进式电场差分选所述生物微粒B，但本实用新型不以此为限。

于本实施例的所述直立型晶体管130之中，多个所述射极垫1332包含有沿着一内环形路径P1进行配置的一第一垫1332a、位于所述内环形路径P1内侧的一中心垫1332d、沿着一外环形路径P2进行配置的一第二垫1332b、及沿着一扩增环形路径P3进行配置的一第三垫1332c。其中，所述外环形路径P2围绕于所述内环形路径P1之外，而所述扩增环形路径P3位于所述内环形路径P1与所述外环形路径P2之间，但本实用新型不以此为限。举例来说，在本实用新型未绘示的其他实施例中，所述中心垫1332d及/或所述第三垫1332c也可以依据创作需求而省略；或者，所述内环形路径P1与所述外环形路径P2之间设有至少两条所述扩增环形路径P3。

进一步地说，所述中心垫1332d的宽度、所述第一垫1332a的宽度、及所述第二垫1332b的宽度彼此不同，并且所述第三垫1332c的宽度介于所述第一垫1332a的所述宽度以及所述第二垫1332b的所述宽度之间。而于本实施例中，多个所述射极垫1332的宽度较佳是由所述外环形路径P2朝向所述中心垫1332d的方向逐渐地缩小；也就是说，多个所述射极垫1332依其宽度，由大至小排列如下：所述第二垫1332b、所述第三垫1332c、所述第一垫1332a、及所述中心垫1332d，但本实用新型不以此为限。

此外，所述第一垫1332a的数量、所述第二垫1332b的数量、及所述第三垫1332c的数量各于本实施例中为单个且呈方环形，但所述第一垫1332a、所述第二垫1332b、及所述第三垫1332c的具体配置数量与外型可依据创作需求而加以调整变化，但本实用新型不以此为限。

依上所述，任一个所述直立型晶体管130能用来供所述光源机构600照光，以使其能通过多个所述射极垫1332的分布而产生非均匀的多个电场，进而对所述生物微粒(如：至少一个所述目标生物微粒)施予多道所述介电泳力。

据此，所述生物微粒富集设备1000于本实施例中所采用的所述光电层13具有特定的结构创作，使其利于以非接触的光电耦合方式，来通过任一个所述直立型晶体管130的多个所述射极垫1332产生多个电场及其衍生之电场差(类似于尖端放电的效果)，进而能够用来准确地移动(或捕捉)所述目标生物微粒至任意区域。

[本实用新型实施例的技术效果]

综上所述，本实用新型实施例所公开的生物微粒富集设备与生物微粒富集装置，其能通过所述微滴产生器的结构配置，以利于采用所述压电件来快速且准确地进行所述生物微粒(或至少一个所述目标生物微粒)的分选与富集作业。其中，所述微滴产生器是采用能够被大量生产制造的构造，进而利于降低整体的设备成本。

再者，本实用新型实施例所公开的生物微粒富集装置，其还能够通过所述微滴产生器搭配所述光源机构，以使得所述微滴击发区域内能够快速且准确地仅存在所述目标生物微粒，进而使所述目标生物微粒通过形成所述微滴而被集中。

以上所公开的内容仅为本实用新型的优选可行实施例，并非因此局限本实用新型的专利范围，所以凡是运用本实用新型说明书及图式内容所做的等效技术变化，均包含于本实用新型的专利范围内。

Claims (10)

1.一种生物微粒富集设备，其特征在于，所述生物微粒富集设备用来从包含多个生物微粒的一液态检体之中分选出至少一个所述生物微粒，所述生物微粒富集设备包括：

一微滴产生器，其包含：

一光感应结构，包含有：

一第一基板；

一第一电极层与一光电层，分别形成于所述第一基板的相反两侧；及

一绝缘层，覆盖于所述光电层；

一配合结构，其与所述光感应结构呈间隔设置且至少其中一个呈透明状；其中，所述配合结构包含有一第二基板及形成于所述第二基板的一第二电极层，并且所述第二电极层面向所述光感应结构；

一贴合层，其沿一厚度方向连接于所述光感应结构与所述配合结构之间，以共同包围界定出沿垂直所述厚度方向的一流动方向配置的一分选通道，并且所述配合结构与所述贴合层的至少其中之一形成有位于所述分选通道上游的一输入口、及位于所述分选通道下游的一输出口；其中，所述贴合层具有一分选孔，其沿垂直所述流动方向与所述厚度方向的一出液方向连通于所述分选通道；及

一压电件，其设置于所述贴合层，并且所述压电件与所述分选孔沿所述出液方向分别配置于所述贴合层的相反两侧；其中，所述微滴产生器定义有自所述分选孔朝向所述压电件延伸的一微滴击发区域；

一电源装置，其电性耦接于所述第一电极层与所述第二电极层；

一压力平衡装置，包含有安装于所述输入口的一第一阀体、及安装于所述输出口的一第二阀体：其中，所述压力平衡装置能通过所述第一阀体与所述第二阀体，而控制所述液态检体于所述分选通道内的流速及压力；

一摄像装置，其位置对应于所述分选通道的一可视区段，并且所述摄像装置能用来撷取所述可视区段内的所述液态检体的实时影像；其中，所述微滴击发区域位于所述可视区段之内；以及

一控制装置，其电性耦接于所述压电件；其中，当通过所述实时影像得知所述生物微粒处于所述微滴击发区域时，所述控制装置能触发所述压电件，以驱使所述微滴击发区域内的所述液态检体穿出所述分选孔、而形成包覆有所述生物微粒的一微滴。

2.根据权利要求1所述的生物微粒富集设备，其特征在于，位于所述可视区段的多个所述生物微粒具有至少一个目标生物微粒，所述生物微粒富集设备进一步包括：

一光源机构，其能照光于所述可视区段内的至少一个所述目标生物微粒，以通过所述光感应结构而施予至少一个所述目标生物微粒一介电泳力，并驱使其移动进入所述微滴击发区域。

3.根据权利要求2所述的生物微粒富集设备，其特征在于，位于所述可视区段的多个所述生物微粒具有至少一个非目标生物微粒；其中，所述光源机构能照光于所述可视区段内的至少一个所述非目标生物微粒，以通过所述光感应结构而施予至少一个所述非目标生物微粒一介电泳力，并驱使其移动远离所述微滴击发区域。

4.根据权利要求2所述的生物微粒富集设备，其特征在于，当所述压电件或所述光源机构于运作时，所述压力平衡装置通过所述第一阀体呈开启状且所述第二阀体呈关闭状，以保持所述液态检体于所述分选通道内的所述压力。

5.根据权利要求1所述的生物微粒富集设备，其特征在于，所述微滴产生器具有围绕所述分选孔的一疏水性表面，并且所述压力平衡装置能使所述液态检体于所述分选孔形成共平面于所述贴合层外表面的一液面。

6.根据权利要求5所述的生物微粒富集设备，其特征在于，所述生物微粒富集设备包含有一第一容纳器具，用以收容所述微滴；所述压力平衡装置包含有：

一气压泵；

一切换器，连接于所述气压泵；

一压力平衡瓶，连通于所述气压泵与所述切换器；

一液体注入瓶，连通于所述切换器与所述第一阀体，并且所述液体注入瓶内用以收容所述液态检体，以经由所述第一阀体与所述输入口注入所述分选通道；及

一第二容纳器具，连通于所述第二阀体。

7.根据权利要求1所述的生物微粒富集设备，其特征在于，所述分选孔于所述流动方向上具有介于40微米～300微米的宽度，所述可视区段的边界于所述流动方向上是与所述分选孔的中心相隔有100微米～300微米。

8.根据权利要求1所述的生物微粒富集设备，其特征在于，所述微滴击发区域位于所述分选孔沿所述出液方向正投影于所述压电件的投影区域之内；所述微滴击发区域的边界于所述出液方向上是与所述分选孔的中心相隔有50微米～200微米。

9.一种生物微粒富集装置，其特征在于，所述生物微粒富集装置用来从包含多个生物微粒的一液态检体之中分选出一目标生物微粒，所述生物微粒富集装置包括：

一微滴产生器，其包含：

一光感应结构，包含有：

一第一基板；

一第一电极层与一光电层，分别形成于所述第一基板的相反两侧；及

一绝缘层，覆盖于所述光电层；

一配合结构，其与所述光感应结构呈间隔设置且至少其中一个呈透明状；其中，所述配合结构包含有一第二基板及形成于所述第二基板的一第二电极层，并且所述第二电极层面向所述光感应结构；

一贴合层，其沿一厚度方向连接于所述光感应结构与所述配合结构之间，以共同包围界定出沿垂直所述厚度方向的一流动方向配置的一分选通道，并且所述配合结构与所述贴合层的至少其中之一形成有位于所述分选通道上游的一输入口、及位于所述分选通道下游的一输出口；其中，所述贴合层具有一分选孔，其沿垂直所述流动方向与所述厚度方向的一出液方向连通于所述分选通道；及

一压电件，其设置于所述贴合层，并且所述压电件与所述分选孔沿所述出液方向分别配置于所述贴合层的相反两侧；其中，所述微滴产生器定义有自所述分选孔朝向所述压电件延伸的一微滴击发区域；以及

一光源机构，其能照光于所述微滴产生器内的所述目标生物微粒，以通过所述光感应结构而施予所述目标生物微粒一介电泳力，并驱使其移动进入所述微滴击发区域；其中，所述压电件能运作以驱使所述微滴击发区域内的所述液态检体穿出所述分选孔、而形成包覆有所述目标生物微粒的一微滴。

10.一种微滴产生器，其特征在于，所述微滴产生器包括：

一光感应结构，包含有：

一第一基板；

一第一电极层与一光电层，分别形成于所述第一基板的相反两侧；及

一绝缘层，覆盖于所述光电层；

一配合结构，其与所述光感应结构呈间隔设置且至少其中一个呈透明状；其中，所述配合结构包含有一第二基板及形成于所述第二基板的一第二电极层，并且所述第二电极层面向所述光感应结构；

一贴合层，其沿一厚度方向连接于所述光感应结构与所述配合结构之间，以共同包围界定出沿垂直所述厚度方向的一流动方向配置的一分选通道，并且所述配合结构与所述贴合层的至少其中之一形成有位于所述分选通道上游的一输入口、及位于所述分选通道下游的一输出口；其中，所述贴合层具有一分选孔，其沿垂直所述流动方向与所述厚度方向的一出液方向连通于所述分选通道；以及

一压电件，其设置于所述贴合层，并且所述压电件与所述分选孔沿所述出液方向分别配置于所述贴合层的相反两侧；其中，所述微滴产生器定义有自所述分选孔朝向所述压电件延伸的一微滴击发区域。