阅读说明：本技术 用于声驻波方法中的颗粒 (Particles for use in acoustic standing wave methods ) 是由 B·利普肯斯 K·库马尔 R·托斯通伊斯 T·J·肯尼迪 于 2018-12-03 设计创作，主要内容包括：公开了以各种配置使用的由各种材料制成的微粒和纳米颗粒。此类颗粒还可以含有各种类型的材料作为有效载荷,以用于系统或宿主解剖结构的分开、隔离、分化、修饰或过滤。微粒和纳米颗粒在各种过程中与声驻波或声行波结合利用。(Microparticles and nanoparticles made of various materials used in various configurations are disclosed. Such particles may also contain various types of materials as payloads for separation, isolation, differentiation, modification, or filtration of systemic or host anatomy. Microparticles and nanoparticles are utilized in conjunction with standing or traveling acoustic waves in a variety of processes.)

用于声驻波方法中的颗粒

背景技术

本公开内容涉及在微米或纳米范围内的颗粒，其可以与超声生成的声波(包括行波和驻波)一起使用，以实现微粒和纳米颗粒的捕获、集中和/或转运至靶位置。

声泳是使用声学如声驻波的材料分开。当颗粒和流体的参数中存在差异时，声驻波可以对流体中的颗粒施加力，所述参数可以受到声学的影响，包括密度和/或可压缩性，也称为声学对比因子。驻波中的压力分布含有在驻波波节处的局部最小压力幅度区域和在驻波波腹处的局部最大值区域。取决于其密度和可压缩性，颗粒可以在驻波的波节或波腹处被捕获。一般地，驻波的频率越高，可以捕获的颗粒越小。

在微观尺度上，例如对于在微米级别上的结构尺寸，常规的声泳系统趋于使用半波长或四分之一波长的声腔室，其在几兆赫兹的频率下通常厚度小于一毫米，并且以非常低的流速(例如，μL/分钟)操作。此类系统是无法扩展的，因为它们获益于极低的雷诺数、层流操作和最小的流体动力学优化。

在宏观尺度上，平面声驻波已用于分开方法中。然而，单个平面波趋于捕获颗粒或二级流体，使得通过关闭或去除平面驻波来实现与一级流体的分开。由于能量耗散到涉及生成平面波的流体内和平面波能量本身，平面波还趋于加热波在其中传播的介质。平面驻波的去除可能阻碍连续操作。另外，用于生成声平面驻波的功率的量趋于通过废能加热一级流体，其对于待加工的材料可能是不利的。