缓冲流体163在从通道116、通道117进入的第二方向(SP从顶部和底部的垂直方向)上压缩。导入到通道164B中的交叉点162为第二聚焦区域。注意，尽管从通道116、通道117到交叉点162的入口示出为矩形，但是本领域普通技术人员将领会的是，任何其它适合的配置(即成锥形的、圆形的)也可以使用。通道116、通道117(其可以设置在微流体芯片100的与通道164A-164B不同的层中)中的鞘状或缓冲流体163在不同的平面处进入到通道164A至通道164B，以在成分160沿着通道164B流动时使成分160对准通道164B在宽度和深度上(即水平和垂直)的中心。
[0134]因此，在一个实施方式中，利用本发明的第二聚焦步骤，样本混合物120再次被在通道116、通道117处进入的垂直的鞘状或缓冲流体163压缩，并且如图5A中所示，样本120流在通道164B的深度的中心处被聚焦，并且成分160以近似单行的形式沿着通道164B的中心流动。
[0135]在一个实施方式中，成分160是精子细胞160，并且由于它们的扁平型或平直的泪珠形的头部，精子细胞160在其经历第二聚焦步骤时将使自身重新取向在预定的方向上，SP其中它们的平直表面垂直于光束148的方向(见图5A)。因此，精子细胞160在经过两步式聚焦过程时显现出在它们的主体取向上的偏好。具体地，精子细胞160在它们的平直主体垂直于压缩方向的情况下趋向于更稳定。因此，利用鞘状或缓冲流体163的控制，以随机取向开始的精子细胞160现在实现了一致取向。因此，在第二聚焦步骤中，精子细胞160不仅在通道164B的中心处形成单行的形式，而且它们还实现了一致取向，其中它们的平直表面正交于压缩方向。
[0136]因此，引入到样本输入口106中的所有成分160(其可以是如上所述的其它类型的细胞或其它的物质等等)经历了两步式聚焦步骤，该两步式聚焦步骤允许成分160以单行的形式、以更一致的取向(取决于成分160的类型)移动穿过通道164B，这允许对成分160更容易的质询。
[0137]在一个实施方式中，在通道164B中的更下游，利用光源147穿过覆盖物132、覆盖物133在开口 150处的质询腔室129中检测成分160。光源147发出光束148，其可以经由光纤发出光束，光束148在开口 150处的通道164C的中心处聚焦。在一个实施方式中，成分160(例如精子细胞160)通过聚焦流(即作用在样本流120上的鞘状或缓冲流体163流)来取向，使得成分160的平直表面面向光束148。另外，在所有成分160在光束148下穿过时，所有成分160通过聚焦移动成单行的形式。在成分160在光源147下穿过并且光束148对成分160作用时，成分160发出指示所期望的成分160的荧光。例如，关于精子细胞，X染色体细胞与Y染色体细胞以不同的强度发荧光;或者，携带一个特性的细胞可以与携带不同组的特性的细胞以不同的强度或波长发荧光。另外，可以关于形状、尺寸或任何其它的区别指标观察成分160。
[0138]在光束诱发的荧光性的实施方式中，然后，发射光束151(在图3中)被物镜153收集，并且随后通过光学传感器154转换成电信号。之后电信号被模数转换器(analog-digital converter，ADC) 155数字化并被发送到用于信号处理的电子控制器156。电子控制器可以是具有充足的处理能力的任何电子处理器，例如DSP、微控制器单元(MicroController Unit，MCU)、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)或者甚至是中央处理单元(Central Processing Unii^CI3U)。在一个实施方式中，基于DSP的控制器156监控电信号，并且之后可以在检测到所期望的成分160时触发至少一个致动驱动器(即157a或157b)，以驱动两个压电致动器组件(109、110或219、220，即相应的压电致动器组件109、压电致动器组件110、压电致动器组件209、压电致动器组件210的一部分)中的一者。在另一个实施方式中，基于FPGA的控制器监控电信号，并且之后在检测到所期望的成分160时与DSP控制器通信或独立动作，以触发至少一个致动驱动器(157a或157b)，以驱动两个压电致动器组件(109、110或219、220，即相应的压电致动器组件109、压电致动器组件110、压电致动器组件209、压电致动器组件210的一部分)中的一者。
[0139]因此，在一个实施方式中，取决于期望哪个输出通道140、输出通道142用于所选择的成分160，通道164C中所选择的或所期望的成分160在质询腔室129中通过来自喷射通道127、喷射通道128中的一者的鞘状或缓冲流体163的喷射流来分离。在一个示例性实施方式中，在目标成分或所选择的成分160到达喷射通道127、喷射通道128与主通道164C的交叉点处的时刻，电信号激活驱动器，以触发外部堆叠的压电致动器219(或者激活驱动器157a以触发致动器109)。这使得外部堆叠的压电致动器组件209(或109)接触膜片170并推动膜片170、压缩喷射腔室130、并经由喷射通道127将来自喷射腔室130的缓冲或鞘状流体163的强喷射流挤压到主通道164C中，这将所选择的或所期望的成分160推入输出通道142中。注意，类似于堆叠的外部压电致动器组件209的性能，压电致动器组件210(或110)的触发会在相对一侧上从喷射通道128将所期望的成分160推入输出通道140中。
[0140]因此，从喷射通道127、喷射通道128中的一者所喷射的鞘状或缓冲流体163使目标成分或所选择的成分160从它们在通道164C中的普通路径转向所选择的或所期望的相应的输出通道140、输出通道142中的一者，分尚那些目标成分160，并改进在那些输出通道140、输出通道142中的流动，并耗尽继续径直地穿过输出通道141的、伴随有未经选择的成分的样本流体120中的流量，如果有的话。因此，没有触发压电致动器组件109、压电致动器组件110意味着，流体混合物120中的未经选择的成分160继续径直地穿过输出通道141。
[0141]在一个实施方式中，例如用现有技术中已知的方法，从第一输出口111或第三输出口 113收集已分离的成分160，用以存储、用以进一步的分离，或者用以处理(例如低温贮藏)。当然，未被分离到输出口 111、输出口 113中的成分160还可以从第二输出口 112收集。第一输出口 111、第二输出口 112和第三输出口 113的部分为电子表征的，以检测成分的浓度、PH测量、细胞计数、电解质浓度等等。
[0142]在一个实施方式中，包含成分160的样本120(即生物物质)的质询通过其它的方法来实现。因此，可以光学检查或视觉检查微流体芯片100的部分或来自微流体芯片100的输出。总的来说，用于质询的方法可以包括直接视觉成像(例如利用照相机来视觉成像)并可以利用直接明亮度成像或荧光成像;或者，可以使用更复杂的技术，例如光谱技术、透射光谱技术、光谱成像技术或散射(例如动态光散射或分散性波光谱)技术。
[0143]在某些情况下，光学质询区域129可以连同添加剂一起来使用，例如与样本混合物120的成分结合或影响样本混合物120的成分的化学品、或者在某些物质或病害存在时官能化结合和/或发荧光的珠子。这些技术可以用来测量细胞浓度、用来检测病害、或者用来测量表征成分160的其它参数。
[0144]然而，在另一个实施方式中，如果没有使用荧光性，则也可以使用偏振光反向散射方法。使用光谱方法，如上面所描述地质询成分160。识别那些具有阳性结果并发荧光的成分160(即那些与标签反应的成分160)的光谱，用以通过激活压电组件109、压电组件110、压电组件209、压电组件210来分离。
[0145]在一个实施方式中，可以基于将成分与添加剂或鞘状或缓冲流体163的反应或结合、或者通过使用成分160的自然荧光性或者与成分160关联的物质的荧光性作为识别标记或背景标记或满足所选择的尺寸、规格或表面特征等等来识别成分160并且选择用于分离。
[0146]在一个实施方式中，根据完成的分析，可以经由计算机182(该计算机182监控电信号并触发压电组件109、压电组件110、压电组件209、压电组件210)和/或操作器来选择丢弃哪些成分160和收集哪些成分。
[0147]在一个实施方式中，计算机系统182的用户界面包括计算机屏，计算机屏显示由C⑶照相机183在微流体芯片100上所捕获的视野中的成分160。
[0148]在一个实施方式中，计算机182控制例如栗(即图9的栗送机构)的任何外部设备(如果使用的话)将任何样本流体120、鞘状或缓冲流体163栗送到微流体芯片100中，并且还控制任何加热设备，该加热设备设定输入到微流体芯片100中的流体120、流体163的温度。
[0149]芯片盒和保持器
[0150]微流体芯片100装载在芯片盒212上，芯片盒212安装在芯片保持器200上。芯片保持器200安装到平移台(未示出)，以允许保持器200的精定位。微流体芯片保持器200被配置成将微流体芯片100保持就位，使得光束148可以在开口 150处以上面所描述的方式拦截成分160。当微流体芯片100处于关闭位置时，垫圈层105(见图1)在主体211和微流体芯片100之间形成了大体上无泄漏的密封。
[0151 ]如图6中所示，在一个实施方式中，微流体芯片保持器200由合适的材料(例如铝合金或其它合适的金属/高分子材料)制成，并包括主体211和至少一个堆叠的外部压电致动器209、210。
[0152]保持器200的主体211可以是任何合适的形状，但是其配置取决于芯片100的布局。例如，堆叠的外部压电致动器209、外部压电致动器210必须放置在膜片170、膜片171上，以使在压电致动器219、压电致动器220的尖端与微流体芯片100的膜片170、膜片171之间形成接触。保持器200的主体211被配置成容纳并接合外部管道(见图9)，外部管道用于将流体/样本传递到微流体芯片100。
[0153]这些盒子212和保持器200以及用于将芯片100附接到盒子212和保持器200的机构的细节并未详细描述，如本领域普通技术人员应当知道的，这些设备是众所周知的并且可以具有容置微流体芯片100的任何配置，只要满足本发明的目的即可。
[0154]如图9中所示，在一个实施方式中，栗送机构包括具有加压气体235的系统，该系统提供用于从储液器233(即样本管)将样本流体混合物120栗送到芯片100的样本输入口 106的压力。
[0155]在其中具有鞘状或缓冲流体163的可收缩容器237设置在加压容器236中，并且加压气体235将流体163推动到具有多个不同输出口的歧管238，使得经由管道231a、管道231b将流体163分别传递到芯片100的鞘状或缓冲输入口 107、鞘状或缓冲输入口 108。
[0156]压力调节器234调节储液器233内的气体235的压力，以及压力调节器239调节容器236内的气体235的压力。质量流调节器232a、质量流调节器232b分别控制经由管道231a、管道231b分别栗送到鞘状或缓冲输入口 107、鞘状或缓冲输入口 108中的流体163。因此，管道230、管道231a、管道231b用于将流体120初始装载到芯片100中，并且可以遍及芯片100使用管道230、管道231a、管道231b，以将样本流体120装载到样本输入口 106或鞘状或缓冲输入口 107、鞘状或缓冲输入口 108中。另外，例如，在一个实施方式中，管道(未示出)可以将流体163从歧管238提供到空气通风口 121、空气通风口 122中，以填充腔室130、腔室131。
[0157]根据图示的实施方式，任何的操作、步骤、控制选项等等可以通过存储在计算机可读介质上的指令来实现，计算机可读介质例如计算机存储器、数据库等等。在执行存储在计算机可读介质上的指令时，指令可以使计算机设备执行本文所描述的任何的操作、步骤、控制选项等等。
[0158]本说明书中所描述的操作可以被实现为由数据处理装置或处理电路对存储在一个或多个计算机可读存储设备上的或从其它来源所接收的数据执行的操作。计算机程序(也称为程序、软件、软件应用、脚本或代码)可以以任何形式的编程语言(包括编译语言或解释语言、声明语言或过程语言)来写入，并且该计算机程序可以以任何形式(包括作为独立程序或作为模块、组件、子程序、对象或其它适合于用在计算机环境中单元)部署。计算机程序可以但不必对应于文件系统中的文件。程序可以存储在文件的保存其它的程序或数据的一部分(例如存储在标记语言文档中的一个或多个脚本)中、存储在专用于讨论中的程序的单一文件中或存储在多个协调文件(例如存储一个或多个模块、子程序或部分代码的文件)中。可以部署计算机程序以在一个计算机上执行或在在位于一个场所或在多个场所上分布并通过通信网