在同一微流体装置中提供DEP操控设备和可控电润湿设备

摘要

提供一种微流体装置。该微流体装置包括每个具有外表面的多个介电泳(DEP)配置和每个具有电润湿表面的多个电润湿(EW)配置的组合。所述多个DEP配置可以有助于产生相对于所述多个DEP配置的外表面的净DEP力以在外表面上移动微目标，以及所述多个EW配置可以有助于改变电润湿表面的润湿性以在电润湿表面上移动液体介质的液滴。所述多个EW配置可用于将液体介质的液滴的第一部分与液滴的第二部分分离，以及所述多个DEP配置可用于在分离液滴发生之前将所选择的微目标移动到液滴的第一部分中。

权利要求

1.一种微流体结构，包括：

介电泳DEP配置，包括外表面，所述DEP配置包括：第一电极；以及

可转换元件，布置在所述外表面的第一区域与所述第一电极之间，所述可转换元件被配置为与流过所述微流体结构的流体介质接触，并被配置为暂时产生从所述外表面的第一区域通过所述可转换元件到所述第一电极的导电第一路径；以及电润湿EW配置，包括电润湿表面，

其中所述DEP配置邻近所述EW配置布置，使得所述DEP配置的所述外表面邻近所述电润湿表面。

2.根据权利要求1所述的结构，其中所述EW配置包括：第二电极，

介电层，布置在所述电润湿表面与所述第二电极之间，以及EW配置的可转换元件，布置在所述介电层与所述第二电极之间，其中所述EW配置的可转换元件被配置为暂时形成通过所述EW配置的可转换元件的导电第二路径，并由此改变邻近所述路径的所述电润湿表面的第二区域的润湿性。

3.根据权利要求2所述的结构，其中：

所述DEP配置的可转换元件包括光导材料，并且选择性地照亮邻近所述第一区域的所述光导材料的一部分降低了所述部分的电阻抗，从而形成所述第一路径。

4.根据权利要求2所述的结构，其中所述DEP配置的可转换元件包括从所述外表面的所述第一区域通过所述DEP配置的可转换元件到所述DEP配置的第一电极的开关。

5.根据权利要求4所述的结构，其中所述开关是光激活的。

6.根据权利要求4所述的结构，其中所述开关包括嵌入在所述DEP配置的可转换元件中的晶体管。

7.根据权利要求4所述的结构，其中所述DEP配置的可转换元件还包括围绕所述开关的隔离屏障。

8.根据权利要求7所述的结构，其中所述EW配置的可转换元件包括布置在所述隔离屏障中的光导材料。

9.根据权利要求2所述的结构，其中所述DEP配置的所述外表面基本上平行于所述EW配置的所述电润湿表面。

10.根据权利要求9所述的结构，还包括单片部件，其中：所述单片部件的第一部分包括所述DEP配置的可转换元件，以及所述单片部件的第二部分包括所述EW配置的可转换元件。

11.根据权利要求9所述的结构，还包括支撑结构，其中：所述支撑结构的第一部分包括所述DEP配置的可转换元件，并且所述EW配置被布置在邻近所述第一部分的所述支撑结构的第二部分中的腔内。

12.根据权利要求1所述的结构，其中：

所述DEP配置是第一离散设备，以及

所述EW配置是邻近所述DEP配置布置的第二离散设备，并且所述DEP配置的所述外表面基本上平行于所述EW配置的所述电润湿表面。

13.根据权利要求1所述的结构，其中所述EW配置包括：EW配置的第一电极，

介电层，布置在所述电润湿表面与所述EW配置的第一电极之间，以及EW配置的可转换元件，布置在所述介电层与所述EW配置的第一电极之间，其中所述EW配置的可转换元件被配置为暂时形成通过所述EW配置的可转换元件的导电路径，并由此改变邻近所述导电路径的所述电润湿表面的区域的润湿性。

14.根据权利要求13所述的结构，其中所述EW配置的可转换元件包括光导材料。

15.根据权利要求13所述的结构，其中所述EW配置的可转换元件包括通过所述EW配置的可转换元件到所述EW配置的第一电极的开关。

16.根据权利要求1所述的结构，其中所述DEP配置的所述外表面和所述EW配置的所述电润湿表面基本上是平行的。

17.根据权利要求16所述的结构，其中所述DEP配置的所述外表面和所述EW配置的所述电润湿表面基本上在同一平面内。

18.根据权利要求16所述的结构，其中所述DEP配置的所述外表面和所述EW配置的所述电润湿表面形成基本上连续的复合表面。

19.根据权利要求1所述的结构，还包括：

多个所述DEP配置，每个包括外表面，以及

多个所述EW配置，每个包括电润湿表面，

其中所述DEP配置和所述EW配置中的至少一些被布置，使得所述外表面和所述电润湿表面呈交替图案。

20.根据权利要求19所述的结构，其中所述DEP配置的所述外表面和所述EW配置的所述电润湿表面基本上在同一平面内。

21.根据权利要求19所述的结构，其中所述DEP配置的所述外表面和所述EW配置的所述电润湿表面形成基本上连续的复合表面。

22.根据权利要求19所述的结构，其中：

所述DEP配置的所述外表面是亲水的，以及

所述EW配置的所述电润湿表面是疏水的。

23.根据权利要求1到22中任一项所述的结构，还包括液滴发生器。

24.一种操作微流体装置的过程，所述微流体装置包括腔室、多个介电泳DEP设备和多个电润湿EW设备，每个所述DEP设备包括具有外表面的介电泳DEP配置，其中所述DEP配置包括：第一电极；以及

可转换元件，布置在所述外表面的第一区域与所述第一电极之间，所述可转换元件被配置为与流过所述微流体装置的流体介质接触，并被配置为暂时产生从所述外表面的第一区域通过所述可转换元件到所述第一电极的导电第一路径；以及每个所述EW设备包括具有电润湿表面的电润湿EW配置，其中所述DEP配置邻近所述EW配置布置，使得所述DEP配置的所述外表面邻近所述电润湿表面，所述过程包括：

通过激活多个所述DEP设备中的第二个并由此在多个所述DEP设备中的第二个的方向上产生对微目标的净DEP力，将微目标从多个所述DEP设备中的第一个的第一外表面移动到多个所述DEP设备中的第二个的第二外表面；以及通过激活多个所述EW设备中的第二个并由此改变多个所述EW设备中的第二个的第二电润湿表面的润湿性，将液体介质的液滴从所述腔室中的第一位置移动到第二位置，其中：在所述第一位置中，所述液滴被部分地布置在多个所述EW设备中的第一个的第一电润湿表面上，而未被布置在所述第二个EW设备的所述第二电润湿表面上，以及在所述第二位置中，所述液滴被部分地布置在所述第二个EW设备的所述第二电润湿表面上，而未被布置在所述第一个 EW设备的所述第一电润湿表面上。

25.根据权利要求24所述的过程，其中移动所述液滴包括：在布置在第一个 EW设备与第二个EW设备之间的多个所述DEP设备中的一个的外表面上方移动所述液滴的一部分。

26.根据权利要求25所述的过程，其中：

多个所述DEP设备中的一个的外表面是亲水的，以及所述第一电润湿表面和所述第二电润湿表面是疏水的。

27.根据权利要求26所述的过程，其中改变所述第二电润湿表面的润湿性包括：产生至少部分地抵消了第二电润湿表面的相对于水介质的液滴的疏水性水平的库仑力。

28.根据权利要求24所述的过程，其中移动所述微目标包括：将微目标从第一外表面穿过多个所述EW设备中的相邻一个的电润湿表面移动到所述第二外表面。

29.根据权利要求24所述的过程，其中：

所述腔室的结构边界包括：所述第一外表面、所述第二外表面、所述第一电润湿表面和所述第二电润湿表面，以及所述过程还包括：同时执行两个所述移动步骤。

30.根据权利要求24所述的过程，其中：

微目标被布置在所述液滴中，并且

移动所述液滴还包括：所述微目标与所述液滴一起移动。

31.一种操控微流体装置中的液体介质的液滴的过程，所述微流体装置包括腔室、多个介电泳DEP设备和多个电润湿EW设备，每个所述DEP设备包括具有外表面的介电泳DEP配置，其中所述DEP配置包括：第一电极；以及

可转换元件，布置在所述外表面的第一区域与所述第一电极之间，所述可转换元件被配置为与流过所述微流体装置的流体介质接触，并被配置为暂时产生从所述外表面的第一区域通过所述可转换元件到所述第一电极的导电第一路径；以及每个所述EW设备包括具有电润湿表面的电润湿EW配置，其中所述DEP配置邻近所述EW配置布置，使得所述DEP配置的所述外表面邻近所述电润湿表面，所述过程包括：

在多个所述DEP设备中的第一组的外表面和多个所述EW设备中的第一组的电润湿表面上布置第一液体介质的液滴；

通过激活多个所述EW设备中的第二组的电润湿表面并由此改变所述第二组的所述电润湿表面的润湿性，使所述液滴分离为第一部分和第二部分。

32.根据权利要求31所述的过程，其中分离包括：将所述液滴的第一部分从包括多个所述DEP设备中的第一组的外表面和多个所述EW设备中的第一组的电润湿表面的第一位置移动到包括多个所述DEP设备中的第二组的外表面和多个所述EW设备中的所述第二组的所述电润湿表面的第二位置。

33.根据权利要求32所述的过程，其中分离包括：激活布置在多个所述EW设备中的第一组与多个所述EW设备中的第二组之间的多个所述EW设备中的第三组的电润湿表面，并且之后激活多个所述EW设备中的第二组的所述电润湿表面。

34.根据权利要求33所述的过程，其中：

多个所述DEP设备中的第二组中的多个所述DEP设备都不在多个所述DEP设备中的第一组中，多个所述EW设备中的第二组中的多个所述EW设备都不在多个所述EW设备中的第一组或多个所述EW设备中的第三组中，以及多个所述EW设备中的第一组中的多个所述EW设备都不在多个所述EW设备中的第三组中。

35.根据权利要求33所述的过程，其中所述第二位置与所述第一位置分离且不与所述第一位置重叠。

36.根据权利要求32所述的过程，其中分离所述液滴的第一部分包括：布置在所述液滴的第一部分中的第一组微目标与所述液滴的第一部分一起从所述第一位置移动到所述第二位置。

37.根据权利要求32所述的过程，还包括：在使所述液滴的第一部分分离之前，从所述液滴中的更大组微目标中选择第一组微目标。

说明书

在同一微流体装置中提供DEP操控设备和可控电润湿设备

[0001] 相关申请的交叉引用

[0002] 本申请要求2014年4月25日提交的美国专利申请序列第14/262,200号，以及2014年4月25日提交的美国专利申请序列第14/262,140号的优先权，它们中的每个通过引用的方式全部合并于此。

背景技术

[0003] 可以在微流体装置中处理诸如生物细胞的微目标。例如，悬浮在微流体装置中的液体内的微目标可以在该装置中被分选、选择和移动。液体也可以在该装置中被操控。本发明的实施例旨在改进在同一微流体装置中操控微目标和液体。

发明内容

[0004] 在一些实施例中，一种结构可以包括：介电泳(DEP)配置，包括外表面；以及电润湿(EW)配置，包括电润湿表面。DEP配置可以邻近EW配置布置，使得DEP配置的外表面邻近电润湿表面。

[0005] 本发明的一些实施例可以旨在一种操作包括腔室、多个介电泳(DEP)设备和多个电润湿(EW)设备的微流体装置的过程。该过程可以包括：将微目标从多个DEP设备中的第一个的外表面移动到多个DEP设备中的第二个的外表面。这可以例如通过激活第二DEP设备并由此在第二DEP设备的方向上形成对微目标的净DEP力来实现。该过程可以进一步包括：通过激活多个EW设备中的第二个并由此改变第二EW设备的电润湿表面的润湿性，将液体介质的液滴从腔室中的第一位置移动到第二位置。在第一位置中，液滴可以被部分地布置在多个EW设备中的第一个的电润湿表面上，而未被布置在第二EW设备的电润湿表面上。在第二位置中，液滴可以被部分地布置在第二EW设备的电润湿表面上，而未被布置在第一EW设备的电润湿表面上。

[0006] 本发明的一些实施例可以旨在一种过程，该过程包括：在多个DEP设备中的第一组的外表面和多个EW设备中的第一组的电润湿表面上布置第一液体介质的液滴。该过程还可以包括：通过激活多个EW设备中的第二组的电润湿表面并由此改变第二组的电润湿表面的润湿性，使液滴的第一部分与液滴的第二部分分离。

附图说明

[0007] 图1示出根据本发明的一些实施例的具有包括多个介电泳(DEP)配置和多个电润湿(EW)配置的结构的微流体装置的示例的透视图。

[0008] 图2A是根据本发明的一些实施例的包括图1的多个DEP配置中的一个的DEP设备的示例的局部横截面侧视图。

[0009] 图2B示出根据本发明的一些实施例的包括其中可以通过光束形成低阻抗电气路径的光导材料的图2A的DEP设备的可转换元件的实施例。

[0010] 图3是根据本发明的一些实施例的包括用于暂时形成在可转换元件的偏压电极与外表面之间的低阻抗电气路径的开关的图2A的DEP设备的可转换元件的实施例的示例。

[0011] 图4示出根据本发明的一些实施例的其中将图3的开关实施为BJT晶体管的示例。

[0012] 图5A是根据本发明的一些实施例的包括图1的多个EW配置中的一个的EW设备的示例的局部横截面侧视图。

[0013] 图5B示出根据本发明的一些实施例的包括其中可以通过光束形成低阻抗电气路径的光导材料的图5A的EW设备的可转换元件的实施例。

[0014] 图6是根据本发明的一些实施例的包括用于暂时形成在可转换元件的偏压电极与外表面之间的低阻抗电气路径的开关的图5A的EW设备的可转换元件的实施例的示例。

[0015] 图7示出根据本发明的一些实施例的其中图1的微流体装置的结构包括集成到单个单片可转换元件的多个DEP配置和多个EW配置的示例。

[0016] 图8示出根据本发明的一些实施例的其中图1的微流体装置的结构包括结构上不同的多个DEP配置和结构上不同的多个EW配置的示例。

[0017] 图9是根据本发明的一些实施例的其中图1的微流体装置的结构包括支撑结构的示例，其中多个DEP配置被集成到支撑结构的部分并且独立的不同的多个EW配置被布置在支撑结构中的腔内。

[0018] 图10示出根据本发明的一些实施例的其中图1的微流体装置的结构包括其中开关被嵌入到可转换元件中的多个DEP配置以及包括嵌入在使多个DEP配置分开的隔离屏障中的光导材料的多个EW配置的示例。

[0019] 图11示出根据本发明的一些实施例的包括呈交替图案布置的多个DEP设备和多个EW设备的图1的微流体装置的实施例。

[0020] 图12A到图12C示出根据本发明的一些实施例的图11的围界的局部横截面侧视图以及示出图11的微流体装置的操作的示例。

[0021] 图13是根据本发明的一些实施例的用于按照图12A到图12C所示的操作来操作图11的装置的过程的示例。

[0022] 图14A到图14C示出根据本发明的一些实施例的被移除了盖的图11的围界的俯视图以及示出图11的微流体装置的操作的另一个示例。

[0023] 图15是根据本发明的一些实施例的用于按照图14A到图14C所示的操作来操作图11的装置的过程的示例。

具体实施方式

[0024] 本说明书描述了本发明的示例性实施例和应用。然而，本发明不限于这些示例性实施例和应用，也不限于在本文中描述的方式或者示例性实施例和应用运行的方式。而且，附图可示出简化或局部视图，并且附图中的元件尺寸可以被夸大或者可以不按比例。此外，当在本文中使用术语“在…上”、“附接到”、或“联接到”时，一个元件(例如，材料、层、基底等)可以“在另一个元件上”、“附接到另一个元件”、或“联接到另一个元件”，而不管该一个元件直接在另一个元件上、附接或联接到该另一个元件，还是有一个或更多个介入元件在该一个元件和该另一个元件之间。此外，如果提供的话，方向(例如，在上面、在下面、顶部、底部、侧面、上、下、在…下面、在…上面、上面、下面、水平、垂直、“x”、“y”、“z”等)是相对的并且仅作为示例提供、以便于说明和讨论并且不作为限制。此外，在对一系列元件(例如元件a、b、c)进行描述的情况下，这些描述旨在包括所列出的元件自身的任何一个、少于全部所列出的元件的任何组合和/或全部所列出的元件的组合。在整个附图和说明书中使用相同的附图标记来指代相同的元件。

[0025] 如本文所使用的，“基本上”是指足以达到预期目的。术语“基本上”因此允许根据绝对或完美状态、尺寸、测量、结果等进行诸如本领域普通技术人员可以预期，但对总体性能没有显着影响的小的、不重要的变型。当针对数值或者可以被表示为数值的参数或特征使用时，“基本上”是指在百分之十内。术语“多个”是指多于一个。

[0026] 如本文所使用的，术语“微目标”可以包括如下的一个或更多个：无生命微目标，诸如微粒、微珠(例如，聚苯乙烯珠、LuminexTM珠等)、磁珠或顺磁珠(例如固相可逆固定(SPRI)珠)、微米棒、微丝、量子点等；生物微目标，诸如细胞(例如，胚胎、卵母细胞、精子、从组织分离的细胞、血细胞、杂交细胞、培养细胞、来自细胞系的细胞、癌细胞、受感染细胞、转染和/或转化细胞、报告细胞等)、脂质体(例如，合成的或者由膜制剂衍生的)、纳米脂质筏等；或无生命微目标和生物微目标的组合(例如，附接到细胞的微珠、脂质体包覆微珠、脂质体包覆磁珠等)。例如，在“Ritchie et al.(2009)Reconstitution of Membrane Proteins in Phospholipid Bilayer Nanodiscs,Mehotd Enzymol.,464:211-231(里奇等人(2009年)，磷脂双分子层奈米圆盘中的膜蛋白的重组，方法酶学，464:211-231)”中，已经对纳米脂质筏进行了描述。

[0027] 如本文所使用的，术语“细胞”是指生物细胞，其可以是植物细胞、动物细胞(例如，哺乳动物细胞)、细菌细胞、真菌细胞等。哺乳动物细胞可以是例如来自人类、老鼠、大鼠、马、山羊、绵阳、牛、灵长目动物等，并且可以包括以下细胞类型中的任一种：卵母细胞、精子、胚胎、血细胞、免疫细胞、巨噬细胞、NK细胞、T细胞、B细胞、杂交细胞、癌细胞、干细胞、正常细胞、受感染细胞(例如感染病毒或其它寄生虫)、从组织分离的细胞、培养细胞、来自细胞系的细胞、转染和/或转化细胞、报告细胞等。

[0028] 短语“相对高的导电性”在本文中被用作短语“相对低的电阻抗”的同义词且上述短语是可以互换的。类似地，短语“相对低的导电性”被用作短语“相对高的电阻抗”的同义词且上述短语是可以互换的。

[0029] “流体回路”是指可以互连的一个或更多个流体结构(例如，腔室、通道、围栏、贮液器等)。“流体回路框架”是指限定全部或部分流体回路的一个或更多个壁。液体介质的“液滴”包括单个液滴或者一起形成液体介质的单个体积的多个液滴。

[0030] 本发明的一些实施例包括一种结构，该结构包括微流体装置中的腔室或其它流体结构的一个或多个结构边界(例如，底层(floor)、顶板(ceiling)和/或侧面)。该结构可以包括每个具有外表面的一个或多个介电泳(DEP)配置和每个具有电润湿表面的一个或多个电润湿(EW)配置。边界可以包括DEP配置的外表面和EW配置的电润湿表面。DEP配置可以有助于产生相对于DEP配置的外表面的净DEP力以移动微目标(例如，在大致平行于外表面的方向上)，以及EW配置可以有助于改变电润湿表面的润湿性以移动液体介质的液滴。这样的结构可以是微流体装置的一部分，并且可以由此在一个微流体装置中提供用于相对于DEP配置的外表面操控微目标以及在EW配置的电润湿表面上操控介质的液滴的能力。

[0031] 图1示出可以包括结构104的微流体装置100的示例，结构104包括(多个)DEP配置122和(多个)EW配置126。还示出用于控制装置100的操作的控制设备132的示例。虽然装置
100可以是以许多不同方式的物理地构造，但是在图1所示的示例中，装置100被描绘为包括围界102，该围界102包括结构104(例如，基部)、流体回路框架108和盖110，其限定其中可布置有一个或多个液体介质的流体腔室112。

[0032] 如所提到的，结构104可以包括一个或多个DEP配置部分122(在下文中称为“DEP配置”)和一个或多个EW配置部分126(在下文中称为“EW配置”)。每个DEP配置122可以包括外表面124并且可以被配置为暂时形成对布置在外表面124上的液体介质(图1中未示出)中的微目标(图1中未示出)的净DEP力。在一些实施例中，外表面124可以是亲水的。每个EW配置126可以包括电润湿表面128并且可以被配置为暂时改变电润湿表面128或电润湿表面128的区域的润湿性。例如，电润湿表面128可以是疏水的，但EW配置126可以被配置为形成穿过电润湿表面128的库仑力，该库仑力至少部分地抵消了电润湿表面128的疏水性，如通过停留在电润湿表面128上的水介质的液滴所观察到的。

[0033] 虽然图1将结构104示出为包括具有布置在DEP配置122内的多个EW配置126的一个相对大的DEP配置122，但是上述仅是示例。作为另一个示例，结构104可以包括一个相对大的EW配置126(例如，替代图1中的DEP配置122)和多个DEP配置122(例如，替代图1中的多个EW配置126)。作为又一个示例，结构104可以包括多个DEP配置122和多个EW配置126。

[0034] 无论如何，结构104可以包括由流体回路框架108限定的流体回路的一个或多个流体部分的一个或多个结构边界106(例如，底层、顶板和/或侧)。在图1所示的示例中，结构边界106可以是腔室112的底层。结构边界106可以包括DEP配置122的外表面124和EW配置126的电润湿表面128。结构104的结构边界106可以因此为一个或多个DEP配置122的一个或多个外表面124和一个或多个EW配置126的一个或多个电润湿表面128的复合表面。

[0035] 外表面124和电润湿表面128可以基本上是平行的。在一些实施例中，外表面124和电润湿表面128也可以基本上在同一平面内(例如，如图1和图8所示)，并且结构104的结构边界106可以因此基本上是平面的。在其它实施例中，外表面124和电润湿表面128不在同一平面内，但仍然可以基本上是平行的(例如，如在图7所示的示例中)。

[0036] 每个DEP配置122(并因此每个外表面124)和每个EW配置126(并因此每个电润湿表面128)可以具有任何想要的形状。此外，DEP配置122(并因此外表面124)和EW配置126(并因此电润湿表面128)可以以任何想要的图案布置。图11(其将在下文中讨论)示出其中结构104包括呈交替图案(例如，棋盘状图案)布置的多个DEP配置122和多个EW配置126的示例。

[0037] 如图1所示，流体回路框架108可以被布置在结构104上(例如，在结构104的边界106上)，以及盖110可以被布置在流体回路框架108上方。通过起到底作用的结构104的边界
106和起到顶110作用的盖，流体回路框架108可以限定流体回路，该流体回路包括例如互连的流体腔室、通道、围栏、贮液器等。在图1所示的示例中，流体回路框架108限定腔室112，以及结构104的边界106可以是例如腔室112的下边界。虽然结构104在图1中被示出为包括装置100的底部以及盖110被示出为顶部，但是结构104可以是顶部以及盖110可以是装置100的底部。又如图所示，腔室112可以包括一个或多个入口114和一个或多个类似的出口(未示出)。

[0038] 结构104可以包括例如基底或多个互连的基底。例如，结构104可以包括半导体基底、印刷电路板基底等。流体回路框架108可以包括材料，该材料可以是柔性的或透气的。可替代地，材料不需要是柔性的和/或透气的。回路框架108的材料的合适的示例可以包括橡胶、塑料、弹性体、硅树脂、光图案化硅(PPS)、聚二甲基硅氧烷(“PDMS”)等。盖110可以是流体回路框架108的集成部件，或者盖110可以是结构上不同的元件(如图1所示)。盖110可以包括与流体回路框架108相同或不同的材料。因此，盖110可以由如上所讨论的柔性材料制成或者可以包括如上所讨论的柔性材料。可替代地，盖110可以由刚性材料(例如，玻璃，包括ITO镀膜玻璃)制成或者可以包括刚性材料。无论如何，盖110和/或结构104可以是相对于光透明的。

[0039] 图1还示出可以用于微流体装置100的控制设备132的示例。这样的控制设备132的示例包括主控制器134、用于控制DEP设备120(结构104的DEP配置122是DEP设备120的一部分)的DEP模块142、以及用于控制EW设备130(结构104的EW配置126是EW设备130的一部分)的EW模块144。控制设备132还可以包括用于控制、监测或执行包括但不限于控制流体流入到和流出微流体装置100的其它功能的其它模块140。

[0040] 主控制器134可以包括控制模块136数字存储器138。控制模块136可以包括例如数字处理器，被配置为根据存储在存储器138中的机器可执行指令(例如，软件、固件、微码等)操作。可选地或另外地，控制模块136可以包括硬连线数字电路和/或模拟电路。DEP模块142、EW模块144和/或其它模块140可以被类似地配置。因此，本文所讨论的针对装置100进行的功能、过程、动作、行动或过程的步骤可以由配置为如上所讨论的主控制器134、DEP模块142、EW模块144或其它模块140中的一个或多个执行。

[0041] 又如图1所示，电偏置设备118可以连接到装置100。电偏置设备118可以例如包括一个或多个电压源或电流源。

[0042] 从图1可以看出，结构104的每个DEP配置122可以是构建到围界102中的不同的DEP设备120的一部分，用于暂时产生对DEP配置122的外表面124上的液体介质(图1中未示出)中的微目标(图1中未示出)的净DEP力。取决于诸如偏置设备(例如，图2中的206)的频率、液体介质(例如，图2中的222)的介电性能和/或微目标(例如，224、226)的特征，DEP力可以吸引或排斥附近的微目标。类似地，结构104的每个EW配置126可以是构建到围界102中的不同的EW设备130的一部分，用于暂时改变EW配置126的电润湿表面128的润湿性或者电润湿表面128的区域的润湿性。

[0043] 图2A和图2B(其示出图1的围界102的局部横截面侧视图)示出DEP设备120的示例。图1中的DEP设备120和任一图(例如，图11)中的每个DEP设备120可以被配置为类似图2A和图2B所示的DEP设备120或者其任何变化(例如，如图3或图4所示)。

[0044] 如图所示，DEP设备120可以包括偏压电极202、可转换元件212和另一个偏压电极204(其可以是第一电极或第二电极的示例)。偏压电极202可以是盖102的一部分，以及可转换元件212和另一个偏压电极204可以是结构104的一部分。可替代地，偏压电极202也可以是结构104的一部分。腔室112可以在偏压电极202与可转换元件212之间，可转换元件212可以位于腔室112与另一个偏压电极204之间。腔室112在图2A中被示出为包含其中布置有微目标224、226(示出两个，但可以有更多个)的第一液体介质222。如图所示，外表面124可以是可转换元件212的外表面。可替代地，材料的层(未示出)可以被布置在可转换元件212的表面上，并且材料的层的外表面124可以包括外表面124。如所提到的，外表面124可以是亲水的。外表面124可包括的合适的材料可以包括硅(例如，可以包括掺杂的非晶硅或结晶硅)、氧化硅、其组合等。不管外表面124是否为转换元件212本身的外表面或者布置在转换元件212上的材料的层(例如，涂层)(未示出)的外表面，转换元件212可以被称为布置在外表面124与电极204之间。

[0045] 第一电源206(其可以是图1的偏置设备118的一部分)可以连接到电极202、204。第一电源206可以是例如交流(AC)电压源或电流源。当转换元件212处于非活动模式时，第一电源206可以利用腔室112中的弱场在电极202与电极204之间形成大致均匀的电场，这可能导致对DEP配置122的外表面124上的介质222中的每个微目标224、226的可以忽略的DEP力。

[0046] 当可转换元件212处于非活动(例如，开路)模式时，可转换元件212的电阻抗可以大于腔室112中的介质222的电阻抗，使得由第一电源206导致的从偏置电极202经过可转换元件212到另一偏置电极204的电压降大于从偏置电极202经过介质222到另一偏置电极204的电压降。如图2B所示，然而，可转换元件212可以被配置为活动(例如，闭路)模式，在该活动模式期间，低阻抗路径232(例如，导电路径)从在可转换元件212的外表面124处或邻近可转换元件212的外表面124的区域230到另一个偏压电极204暂时形成。低阻抗路径232的电阻抗可以小于介质222的电阻抗。换言之，由第一电源206导致的从偏压电极202经过介质222到另一偏压电极204的电压降可以大于从区域230通过低阻抗路径232到另一个偏压电极204的电压降，同时穿过可转换元件212(即，区域230之外)的电压降仍然大致保持大于穿过介质222的电压降。这可以改变在区域230附近的介质222中的电场，该电场可以形成对附近的微目标224的净DEP力F。力F(如上所提到的力F可以被配置为可替代地吸引或排斥附近的微目标224)可以足以在外表面124上移动微目标224。通过顺序地激活和去激活在表面
124上的多个区域230，微目标224可以沿表面124移动。如将参照图12A更详细讨论的，微目标224还可以从一个DEP配置122的外表面124移动到另一个DEP配置122的外表面124。

[0047] 在图2A和图2B所示的可转换元件212的示例中，可转换元件212可以包括光导材料(例如，非晶硅)，除非在直接用光束242照射时，该光导材料具有相对高的电阻抗。如图所示，定向到在外表面124上或邻近外表面124的相对小的区域230的窄光束242可以明显地降低可转换元件212的被照亮的部分的电阻抗，从而形成低阻抗路径232。在可转换元件212的这样的实施例中，低阻抗路径232可以通过将光束242定向在想要的位置处被形成为从在可转换元件212的表面124上的任何位置处或邻近任何位置的任何区域230到另一个偏压电极204。光242可以从如图2B所示的底部和/或从上方(未示出)并由此穿过电极202和第一介质
222被定向。

[0048] 图3示出DEP设备120的另一个示例300。也就是说，图3的示例DEP设备300可以替代任何附图中的DEP设备120的任何实例。

[0049] 如图所示，代替包括光导材料，图3的DEP设备120的可转换元件212包括一个或多个(示出六个，但可以有更少或更多个)开关302，所述开关302可以被暂时激活以将在转换元件212的表面124上或邻近转换元件212的表面124的固定区域330电连接到偏压电极204。激活开关302可由此形成从在可转换元件212的表面124上或邻近可转换元件212的表面124的固定区域330到另一个偏压电极204的低阻抗电气路径(类似图2B中的路径232)。另外，DEP设备120可以是类似图2B的DEP设备120，并且类似的编号元件可以是相同的。

[0050] 在图3中，多个开关302示出将表面124的多个相对小的区域330连接到电极204。在这样的实施例中，类似图2B中的路径232的低阻抗电气路径可以通过激活相应的开关302从区域330中的任一个到电极204暂时形成。在这样的实施例中，净DEP力F(参见图2B)可以相对于单独的区域330或区域330的子集选择性地形成。可替代地，可以有将表面124连接到电极204的一个开关302。在这样的实施例中，表面124为一个区域330，并且激活开关302可以暂时形成基本上相对于整个表面124的净DEP力。

[0051] 每个开关302可以包括用于激活(例如，闭路)和去激活(例如，开路)开关302的控制器304。可以以任何方式控制开关302。例如，可以通过在控制器304上的光束的存在和不存在来控制开关302。作为另一个示例，开关302可以通过将光束定向到控制器304上被切换。作为又一个示例，开关302可以被电子控制，而不是光控制。开关302可以通过将控制信号提供给控制器304而由此被可替代地控制。

[0052] 图4示出图3的开关302的示例配置。在图4所示的示例中，可转换元件212可以包括半导体材料，并且每个开关302可以是集成到转换元件212的半导体材料的双极晶体管(BJT)410。例如，如图所示，每个双极晶体管410可以包括在外表面124处的第一区域402、与偏压电极204接触的第二区域406和控制区域404。双极晶体管410可以被配置，使得仅在控制区域404被激活时将第一区域402电连接到第二区域406，以形成从表面124的固定区域330到偏压电极204的低阻抗电气路径(类似图2B中的路径232)。

[0053] 在一些实施例中，每个双极晶体管410可以通过光束被激活和去激活。例如，每个双极晶体管410可以是光电晶体管，其控制区域404通过光束的存在或不存在被激活或去激活。可替代地，每个晶体管的控制区域404可以被硬连接，并由此被电子地激活和去激活。

[0054] 转换元件212的本体并由此每个双极晶体管410的第二区域406可以掺杂有第一类型掺杂(例如，n或p型掺杂)，并且第一区域402也可以掺杂有第一类型掺杂。然而，控制区域404可以掺杂有第二类型掺杂(例如，p或n型掺杂中的另一种)。每个晶体管410的第一区域
402可以被配置为电荷载体(即，空穴或电子)的源或接收器，以及转换元件212的本体并由此每个晶体管410的第二区域406可以被配置为电荷载体的接收器或源中的另一个。因此，例如，第一区域402可以是发射极或集电极，第二区域406可以是集电极或发射极中的另一个，以及控制区域404可以是晶体管410的基极。

[0055] 图3的开关302可以可替代地被配置为场效应晶体管(FET)。对于每个FET，可能有提供源极或漏极的第一区域、提供漏极或源极中的另一个的第二区域以及选通(gate)晶体管的控制区域。

[0056] 又如图4所示，隔离屏障408可以被布置在BJT晶体管410之间的转换元件212中。类似地，隔离屏障可以使转换元件212中的FET晶体管(未示出)分离。隔离屏障408可以包括例如转换元件212中的多个沟，并且所述多个沟可以填充有可转换元件。

[0057] 图2A到图4所示的DEP设备120、300仅仅是装置100中的DEP设备120的可能配置的示例。一般来说，DEP设备120可以是光电镊子(OET)设备，其示例在美国专利第7,612,355号(现为RE44,711)、美国专利第7,956,339号和美国专利申请公布第2014/0124370号中公开，其全部内容通过引用的方式合并于此。DEP配置的其它示例包括任何种类的电子控制的电子镊子，其示例在美国专利第6,942,776号中公开，其全部内容通过引用的方式合并于此。

[0058] 图5A和图5B(其示出图1的围界102的局部横截面侧视图)示出EW设备130的示例。图1(或者任何其它附图(例如，图11))中的每个EW设备130可以被配置类似图5A和图5B或者其任何变化(例如，如图6所示)所示的EW设备130。

[0059] 如图所示，EW设备130可以包括偏压电极502、介电材料514、可转换元件512和另一个偏压电极504(其可以是第一电极或第二电极的示例)。偏压电极502可以是盖102的一部分，以及介电材料514、可转换元件512和另一个偏压电极504可以是结构104的一部分。可替代地，偏压电极502也可以是结构104的一部分。腔室112可以在偏压电极502与介电材料514之间，以及可转换元件512可以被布置在介电材料514与偏压电极504之间。腔室112在图5A中被示出为包含第三液体介质522中的第二液体介质的液滴524。第一液体介质222(参见图2A)、第二液体介质和第三液体介质522可以是任何类型的介质。例如，液滴524的第二介质可以是水介质，诸如水、水缓冲剂(例如，磷酸盐缓冲剂、三羟甲基氨基甲烷(Tris)缓冲剂等)、水溶液(例如，包含一个或多个可溶性活性剂)、细胞培养介质等。第二介质在第三介质
522中可以是不混溶的。因此，例如，第三介质522可以包括油基介质。合适的油的示例包括透气的油，诸如含氟的油。氟碳基油也是合适的油的示例。作为另一个示例，液滴524的第一介质222和第二介质可以是同一类型的介质，诸如水介质。

[0060] 介电层514可以包括亲水材料和/或疏水材料。亲水材料可以是例如二氧化硅(SiO2)、三氧化二铝(Al3O2)等。疏水材料可以是例如疏水聚合物(例如，全氟聚合物，诸如CYTOP，或者聚(对-苯二甲基)聚合物，诸如聚对二甲苯)。虽然电润湿表面128被示出为是介电材料514的外表面(例如，如果介电材料514的外表面是疏水的，则其将是合适的)，但是电润湿表面128可以替代地布置在介电材料514上的材料(例如，涂层)(未示出)的外表面布置。这样的涂层可以是疏水的。例如，涂层可以包括疏水的聚合物，诸如聚四氟乙烯(PTFE，也就是说DupontTM公司提供的 )。无论如何，介电材料514可以被称作在电润湿表面128与转换元件512之间。

[0061] 如图所示，第二电源506(其可以是图1的偏置设备118的一部分)可以连接到电极502、504。第二电源506可以是例如交流(AC)电压源或电流源。当转换元件212处于非活动(例如，开路)模式时，第二电源506可以在电极502与电极504之间形成大致均匀的电场，这可能导致电润湿表面128的润湿性的不明显变化，并由此在EW配置126的电润湿表面128上的液滴524的接触角的不明显变化。

[0062] 在可转换元件512处于非活动(例如，开路)模式的位置处，可转换元件512的电阻抗可以大于介电材料514的电阻抗，使得由第二电源506导致的从偏压电极502穿过可转换元件512到另一个偏压电极504的电压降大于从偏压电极502穿过介电材料514到另一个偏压电极504的电压降。如图5B所示，在选择的区域中，可以将可转换元件512配置为活动(例如，闭路)模式，从而暂时形成从在可转换元件512与介电材料514之间的界面处的区域528到另一个偏压电极504的低阻抗路径532(例如，导电路径)。低阻抗路径532的电阻抗可以小于介电材料514的电阻抗。因此，当可转换元件512处于活动模式时，由第二电源506导致的在介电材料514两端的电压降可以大于穿过从区域528通过低阻抗路径532到另一个偏压电极504的电压降，同时穿过可转换元件512的另一部分(除了区域528之外的部分)的电压降仍然大于介电材料514两端的电压降。这可以改变在区域528附近的电极502与电极504之间的电场，该电场可以改变在邻近区域528的表面128的区域530处的电润湿表面128的润湿性。例如，上述可以增加在区域530处的电润湿表面128的润湿性，这可以使得液滴524移动(M)到区域530。如所提到的，电润湿表面128可以是疏水的，但形成低阻抗路径532可以暂时产生穿过电润湿表面128的库仑力，该库仑力至少部分地抵消电润湿表面128的疏水性，如通过停留在电润湿表面128上的水介质的液滴所观察到的。通过沿电润湿表面128顺序地激活和去激活区域530，液滴524可以沿电润湿表面128移动。如将参照图12A到图12C更详细讨论的，液滴524也可以从一个EW设备130的电润湿表面128移动到另一个EW设备130的电润湿表面128。

[0063] 可转换元件512可以按照图2A和图2B的可转换元件212可以被配置的任何方式来配置。例如，图5A和图5B所示的可转换元件512可以包括光导材料(例如，非晶硅)，该光导材料除了在直接用光束542照射时之外具有相对高的电阻抗。如图5B所示，定向到区域528上的窄光束542可以明显地降低可转换元件512的被照亮的部分的电阻抗，从而形成低阻抗路径532。在可转换元件512的这样的实施例中，低阻抗路径532可以通过将光束542定向到区域528上而被形成为从在可转换元件512与介电材料514之间的界面处的任何地方的任何区域528到第二电极504。在电润湿表面128上的相应的区域530的润湿性可以由此在电润湿表面128上的任何地方被改变。

[0064] 图6示出EW设备130的另一个示例600。也就是说，图6的示例EW设备600可以替代任何附图中的EW设备130的任何实例。

[0065] 如图所示，代替包括光导材料，图6的EW设备600的可转换元件512可以包括一个或多个(示出六个，但可以有更少或更多个)开关602，所述开关602可以被暂时激活以将在可转换元件512与介电材料514之间的界面处的固定区域628电连接到偏压电极504。激活开关602可以由此形成从在可转换元件512与介电材料514之间的界面处的固定区域628到偏压电极504的低阻抗路径(类似图5B中的路径532)，这可以改变在电润湿表面128上的相应的固定区域630处的润湿性。另外，EW设备600可以是类似图5B的EW设备130，并且类似的编号元件可以是相同的。可转换元件512中的开关602中的每一个可以被配置为例如以上讨论的大致类似于图4所示的BJT晶体管410或FET晶体管的晶体管。

[0066] 在图6中，多个开关602示出将可转换元件512的接口的多个相对小的区域628连接到介电材料514(对应于在电润湿表面128处或邻近电润湿表面128的多个相对小的固定区域630)和电极504。在这样的实施例中，在电润湿表面128上的区域630(或其子集)中的任一个的润湿性可以通过激活相应的开关602被暂时改变。可替代地，可以有将从可转换元件512到介电材料514的界面连接到电极504的一个开关602。在这样的实施例中，电润湿表面
128为一个区域630，并且激活开关602可以暂时改变基本上整个电润湿表面128的润湿性。

[0067] 图5A到图6所示的EW设备130、600仅仅是装置100中的EW设备130的可能配置的示例。一般来说，EW设备130可以是光电润湿(OEW)设备，其示例在美国专利第6,958,132号中公开，其全部内容通过引用的方式合并于此。EW设备130的其它示例包括介质上电润湿(EWOD)设备，其可以被电控制，其示例在美国专利第8,685,344号中公开，其全部内容通过引用的方式合并于此。

[0068] 图1的结构104可以物理地配置为包括以任何方式的一个或多个DEP配置122和一个或多个EW配置126。图7到图9示出示例。

[0069] 在图7所示的示例中，多个DEP配置122和多个EW配置126可以被集成到单个单片部件702。如图所示，结构104可以包括单片部件702，以及DEP配置122和EW配置126可以包括单片部件702的部分704到710。单片部件702可以包括半导体材料。

[0070] 例如，如图所示，第一EW配置126a可以包括布置在单片部件702的第一部分704的一侧上的介电材料514和布置在第一部分704的另一侧上的电极504，使部分704被配置为类似图5A到图6所示的可转换元件512。例如，第一部分704可以包括大致类似图5B所示的可转换元件512的光导材料。作为另一个示例，第一部分704可以包括类似图6中的开关602的一个或多个开关，所述开关可以被配置为如上所讨论的晶体管(例如，图4的BJT晶体管410或FET晶体管)。第二EW配置126b可以类似地包括布置在单片部件702的第三部分708的一侧上的另一个介电材料514和在第三部分708的另一侧上的另一个电极504，使部分708被配置为类似图5A到图6中任一图所示的可转换元件512。

[0071] 第一DEP配置122a可以包括单片部件702的第二部分706和邻近第二部分706布置的电极204，使部分706被配置为类似图2A到图4所示的可转换元件212。例如，第二部分706可以包括大致类似图2B所示的可转换元件212的光导材料。作为另一个示例，第二部分706可以包括类似图3中的开关302的一个或多个开关，所述开关可以被配置为如上所讨论的晶体管(例如，图4的BJT晶体管410或FET晶体管)。第二DEP配置122b可以类似地包括单片部件702的第四部分710和邻近第四部分710布置的电极204，使部分706被配置为类似图2A到图4中的任一图所示的可转换元件212。

[0072] 在图8所示的示例中，DEP配置122和EW配置126可以包括离散的结构。例如，如图所示，第一EW配置126a可以是离散的结构，该结构包括布置在第一EW配置转换元件804的一侧上的介电材料514和在转换元件804的另一侧上的电极504。转换元件804可以包括例如半导体材料、印刷电路板等。转换元件804可以被配置类似图5A到图6中的任一图所示的可转换元件512。例如，转换元件804可以包括大致类似图5B所示的可转换元件512的光导材料。作为另一个示例，转换元件804可以包括类似图6中的开关602的一个或多个开关，所述开关可以被配置为如上所讨论的晶体管(例如，图4的BJT晶体管410或FET晶体管)。第二EW配置126b也可以是离散的结构，该结构包括布置在第二EW配置转换元件808的一侧上的另一个介电材料514和在转换元件808的另一侧上的另一个电极504。转换元件808可以与如上所讨论的转换元件804相同或类似于如上所讨论的转换元件804。

[0073] 第一DEP配置122a可以是离散的结构，该结构包括第一DEP配置转换元件806和电极204。转换元件806可以包括例如半导体材料、印刷电路板等。转换元件806可以被配置类似图2A到图4中的任一图所示的可转换元件212。例如，转换元件806可以包括大致类似图2B所示的可转换元件212的配置的光导材料。作为另一个示例，转换元件806可以包括类似图3中的开关302的一个或多个开关，所述开关可以被配置为如上所讨论的晶体管(例如，图4的BJT晶体管410或FET晶体管)。第二DEP配置122b也可以是离散的结构，该结构包括第二DEP配置转换元件810和另一个电极204。转换元件810可以类似如上所讨论的转换元件806。

[0074] 如图8所示，EW配置126a、126b和DEP配置122a、122b可以被布置在主结构814上。EW配置126a、126b和DEP配置122a、122b可以以任何图案设置在主结构814上。例如，EW配置126a、126b和DEP配置122a、122b可以被并排布置并且由所示的间隔件812间隔开。作为另一个示例，在一些实施例中，没有间隔件812，并且邻近的EW配置126a、126b和DEP配置122a、
122b可以彼此邻接。

[0075] 一些实施例不包括主结构814。例如，在一些实施例中，不存在主结构814，但是EW配置126a、126b和DEP配置122a、122b彼此粘附。例如，图8所示的间隔件812可以是使邻近的EW配置126a、126b和DEP配置122a、122b的侧面彼此粘附的粘合剂。

[0076] 虽然未示出，但是可以提供用于将电源(例如，图2A中的206和图5A中的506)连接到电极204、504的供给件。例如，主结构814可以包括用于电极204的一个或多个导电连接器(未示出)和用于电极504的一个或多个导电连接器(未示出)。这样的连接器的示例包括通过主结构814的导电过孔(未示出)。

[0077] 无论如何，EW配置126a、126b和DEP配置122a、122b可以被定位，使得EW配置126a、126b的电润湿表面128和DEP配置122a、122b的外表面124基本上是平行的和/或基本上在同一平面内。电润湿表面128和外表面124可以由此形成结构104的边界106。边界106可以由此为包括多个DEP配置122的多个外表面124和多个EW配置126的多个电润湿表面128的复合表面。

[0078] 在图9所示的示例中，DEP配置122a、122b可以包括主转换元件902的部分，以及EW配置126a、126b可以包括布置在主转换元件902中的腔916、918内的独立的离散的结构。

[0079] 如图所示，第一EW配置126a可以是独立的离散的结构，该结构包括布置在第一EW配置转换元件904的一侧上的介电材料514和在转换元件904的另一侧上的电极504。转换元件904可以包括例如半导体材料。转换元件904可以被配置类似图5A到图6中的任一图所示的可转换元件512。例如，转换元件904可以包括大致类似图5B所示的可转换元件512的光导材料。作为另一个示例，转换元件904可以包括类似图6中的开关602的一个或多个开关，所述开关可以被配置为如上所讨论的晶体管(例如，图4的BJT晶体管410或FET晶体管)。第二EW配置126b也可以是独立的离散的结构，该结构包括布置在第二EW配置转换元件908的一侧上的另一个介电材料514和在转换元件908的另一侧上的另一个电极504。转换元件908可以包括例如半导体材料，该半导体材料可以被配置类似如上所讨论的转换元件904。EW配置126a、126b可以被布置在主转换元件902中的腔916、918内。

[0080] 第一DEP配置122a可以包括主转换元件902的第一部分906和邻近第一部分906布置的电极204，该第一部分906可以被配置类似图2A到图4中的任一图所示的可转换元件212。例如，第一部分906可以包括大致类似图2B所示的可转换元件212的光导材料。作为另一个示例，第一部分906可以包括类似图3中的开关302的一个或多个开关，所述开关可以被配置为晶体管(例如，图4的BJT晶体管410或FET晶体管)。第二DEP配置122b可以类似地包括主转换元件902的第二部分910和邻近第二部分910布置的另一个电极204，该第二部分910可以被配置类似图2A到图4所示的可转换元件212。

[0081] 如图所示，对应于DEP配置122a、122b的主转换元件902的部分906、910可以被布置在其内布置有EW配置126a、126b的腔916与腔918之间。腔916、918和EW配置126a、126b可以被调整和定位，使得DEP配置122a、122b的外表面124和EW配置126a、126b的电润湿表面128基本上是平行的和/或基本上在同一平面内。外表面124和电润湿表面128可以由此形成的边界106。

[0082] 在图9所示的示例中，DEP配置122包括主转换元件902的部分906、910，以及EW配置126是布置在主转换元件902中的腔916、918内的独立的离散的结构。可替代地，EW配置126可以包括主转换元件902的部分(例如，类似部分906、910)，以及DEP配置122可以是布置在主转换元件902的腔916、918中的独立的离散的结构(例如，类似图9所示的EW配置126)。

[0083] 在图7到图9所示的任一实施例中，第一电源206可以连接到大致如图2A到图3所示的电极204和相应的电极202(图7到图9中未示出)中的每一个。图7和图8中的全部电极204可以例如彼此电连接。类似地，第二电源506可以连接到图7和图8的实施例中的电极504和相应的电极502(图7和图8中未示出)。图9的实施例还可以有助于将第二电源506连接到EW配置126的电极504。例如，如图9所示，第二电源506可以连接到电极914，该电极914(例如，通过电连接器912，诸如过孔、导电粘合剂等)连接到EW配置126a、126b的电极504。

[0084] 图10示出包括某种程度上如图3所示的配置的可转换元件212的结构104的示例，并且类似图3和图10中的编号元件可以是相同的。如图所示，转换元件212可以包括多个DEP配置122和多个EW配置126。DEP配置122中的每一个可以包括：包括外表面124的亲水层1002，该外表面124可以由此是亲水的；电极204；以及开关302，用于选择性地形成如上所讨论的通过可转换元件212到电极204的低阻抗电气路径(例如，类似图2B中的路径232)。

[0085] 又如图所示，转换元件212可以包括在DEP配置122之间的隔离屏障408，该隔离屏障408可以是EW配置126的一部分。例如，每个EW配置126可以包括：包括电润湿表面128的介电材料514、布置在隔离屏障408中的一个内的光导材料、以及电极504。如图所示，电连接器1004(例如，过孔)可以将隔离屏障408中的光导材料电连接到相应的电极504。定向到隔离屏障408中的一个内的光导材料上的光可以通过所示的屏障408中的光导材料到电极504形成低阻抗路径(类似图5B中的路径532)，并因此大致如参照图5B所讨论的那样改变EW配置
126的电润湿表面128的润湿性。

[0086] 包括以上讨论的或图2A到图10所示的任何变化的图1的装置100仅是示例。图11示出装置100的另一个示例配置。

[0087] 图11的装置100'可以大致类似于图1的装置100，并且类似地编号的元件可以是相同的。如图所示，然而，图11中的结构104'包括多个DEP设备120(每个对应于所示的DEP配置122中的一个)和多个EW设备130(每个对应于EW配置126中的一个)。DEP设备120和EW设备
130的一些或全部可以被定位，使得结构104'的DEP配置122的外表面124和EW配置126的电润湿表面128呈交替图案布置。例如，DEP设备120和EW设备130的图案的全部或者一个或多个部分可以被设置，使得图案的行和列包括大致如图11所示的交替的外表面124和电润湿表面128。

[0088] 图12A到图12C示出图11的装置100'的围界102的局部横截面侧视图，并且还示出装置100'的操作的示例。

[0089] 如图12A所示，每个DEP设备120可以包括电极202，该电极202可以是盖110的一部分。在图12A中，盖110还被示出为包括用于电极202的支撑结构1202。每个DEP设备120还可以包括大致如参照图2A所讨论的可转换元件212和另一个电极204。每个DEP设备120还可以包括包括外表面124的亲水材料1002，该外表面124可以由此是亲水的。另外，每个DEP设备120可以以包括图2A到图4所示的示例的本文所公开的任何方式配置和操作。第一电源206可以连接到偏压电极202和204。在一些实施例中，支撑件1202上的偏压电极202可以彼此互连，以及转换元件1204上的偏压电极204可以类似地彼此互连。

[0090] 每个EW设备130可以包括电极502，该电极502可以是如图所示的盖110的一部分。每个EW设备130还可以包括大致如参照图5A所讨论的介电材料514、可转换元件512和另一个电极504。第二电源506可以连接到偏压电极502和504。在一些实施例中，支撑件1202上的偏压电极502可以彼此互连，以及转换元件1204上的偏压电极504可以类似地彼此互连。每个EW设备130可以以包括图5A到图6所示的示例的本文所公开的任何方式配置和操作。

[0091] 在图12A到图12C和图14A到图14C中示出装置100'的操作的示例。

[0092] 如图12A所示，最初布置在第一DEP设备120a的外表面124a上的微目标224可以通过激活大致如上所述的附近的DEP设备120b(例如，通过附近的DEP配置122b的可转换元件212b形成类似图2B中的路径232的导电路径)而不激活第一DEP设备120a来移动到附近的DEP设备120b(例如，第二DEP设备)的外表面124b。如上所讨论的，上述可以形成对微目标
224的净DEP力，以足以使微目标224从第一DEP设备120a的外表面124a移动到附近的DEP设备120b的外表面124b。如图所示，微目标224可以从外表面124a穿过中间的邻近的EW设备
130b的电润湿表面128b移动。又如图所示，微目标224可以被移动并同时在第一介质222的液滴524内部，该液滴524可以被布置在第二介质522中。

[0093] 又如图12A到图12C所示，液滴524可以在结构边界106上移动。例如，可以通过激活大致如上所述的附近的EW设备130c(例如，通过附近的EW设备130c的可转换元件512c形成类似图5B中的路径532的导电路径)并由此将附近的EW设备130c的电润湿表面128c的润湿性增加到足以将液滴524的边缘跨过电润湿表面128c拉入到邻近于EW设备130c的DEP设备120c的外表面124c，来使最初布置在第一位置(例如，在图12A所示的示例中的DEP设备
120a、120b的外表面124a、124b和第一EW设备130b的电润湿表面128b上)中的液滴524被移动到第二位置，如图12B所示。上述可以被进行而无需还激活电润湿表面128b。液滴524可以由此从图12A所示的表面124a、128b、124b上的第一位置移动到表面124b、128c、124c上的第二位置，如图12C所示。如图12B所示，液体压力P(例如，通过入口114或者由腔室112中的压力设备(未示出)施加的)可以帮助移动液滴524。又如图12B和图12C所示，微目标224可以随液滴524移动而无需激活任何DEP设备122。然而，类似液滴524的液滴可以被移动，而无论液滴524是否包含类似微目标224的一个或多个微目标。

[0094] 虽然图12A到图12C中未示出，但是可以在图11的装置100'中同时执行移动微目标224和液滴524的上述操作。例如，微目标224可以在如图12A所示的一个液滴524中移动，同时另一个液滴(图12A到图12C中未示出，但可以类似液滴524)可以以大致与液滴524在图
12A到图12C中移动相同的方式移动。

[0095] 图13示出可以大致根据图12A到图12C所示的示例操作图11的装置100'的过程1300的示例。如在步骤1302处所示，过程1300可以通过选择性地激活和去激活(根据需要)一个或多个DEP设备将微目标从一个DEP设备移动到另一个，这可以大致如上所讨论的(例如，如图12A所示)被执行。在步骤1304处，过程1300可以将液滴从第一位置移动到第二位置，这也可以大致如上所讨论的(例如，如图12A到图12C所示)被执行。实际上，过程1300可以根据图12A到图12C所示的示例被执行，该示例包括上述参照图12A到图12C所讨论的任何变化或者另外的步骤或过程。

[0096] 图14A到图14C示出图11的微流体装置100'的操作的另一个示例。图14A到图14C示出具有具有其被移除的盖110的装置100'的俯视图。偏置设备206、506未示出，但可以连接到大致如图12A到图12C所示的装置100'。

[0097] 在图14A所示的示例中，第一介质222的液滴524被布置腔室112中的第二介质522内，以及微目标224可以被布置在液滴524内部。如图14B所示，液滴524中的微目标224中的一个或多个可以被移动到或移出液滴524的所选择的子区域1402，直到在液滴524的子区域1402中存在微目标的所选择的组1404。如图14C所示，液滴524的子区域1402可以被移开，并因此从液滴524分离，以形成包含微目标224的所选择的组1404的新的液滴1406。微目标224可以大致如上所讨论的(例如，从一个DEP设备120(图14A到图14C中未示出)的外表面124到附近的DEP设备120(图14A到图14C中未示出)的外表面124)被移动(如图14B所示)，以及大致如上所讨论的(例如，通过选择性地改变相邻的EW设备130(图14A到图14C中未示出)的电润湿表面128的润湿性)，子区域1404可以被移动并由此离开液滴524并与液滴524分离，以形成新的液滴1406。

[0098] 例如，液滴524的子区域1402可以最初被布置在如图14B所示的腔室112中的第一位置1418内。位置1418可以包括第一组DEP设备122的第一外表面124和第一组EW设备130的第一电润湿表面128，子区域1402最初被布置在如图14B所示的第一外表面124和第一电润湿表面128上。大致根据以上讨论的移动液滴，通过将液滴的子区域1402移动到如图14C所示的第二位置1420，子区域1402可以与液滴524分离，以形成新的液滴1406。第二位置1420可以包括第二组DEP设备122的第二外表面124和第二组EW设备130的第二电润湿表面128。子区域1402可以通过例如顺序地激活第三位置1422中的EW设备130的一个或多个(示出一个，但可以有更多个)从第一位置1418移动到第二位置1420。(第三位置1422中的EW设备130可以是第三组EW设备130的示例，并且其电润湿表面128可以是第三电润湿表面的示例)。这是可以做到的，例如，在无需激活一些EW设备130(除了子区域1402之外的全部液滴524被布置在该EW设备130的电润湿表面128上)的情况下可以实现这一点。大致如上所讨论的，这可以将液滴524的子区域1402移动到第三位置1422上方。此后，第三位置1422中的EW设备128可以被去激活，并且第二位置中的EW设备130中的一个或多个可以被激活，这大致如上所述可以进一步将子区域1402(现在，新的液滴1406)移动到图14C所示的第二位置1420。作为有助于形成新的液滴1406的手段，第三位置1422中的EW设备130的去激活和第二位置1420中的EW设备130的激活可以伴随有由液滴524的剩余部分所覆盖的子区域1416中的EW设备130中的至少一些的激活。

[0099] 如图14A到图14C所示，新的液滴1406可以从现有的液滴524中形成，无论现有的液滴524或新的液滴1406中是否存在任何微目标224。此外，多于一个新的液滴(未示出，但可以类似新的液滴1406)可以从现有的液滴524中形成。

[0100] 图15示出可以大致根据图14A到图14C所示的示例操作图11的装置100'的过程1500的示例。如在步骤1502处所示，过程1500可以将所选择的组的微目标设置到液滴的子区域中，这可以大致如上所讨论的(例如，如图14A和图14B所示)被执行。在步骤1504处，过程1500可以将该液滴的子区域移动离开该液滴，将子区域与液滴分离并由此形成新的液滴，这也可以大致如上所讨论的(例如，如图14C所示)被执行。实际上，过程1500可以根据图
14A到图14C所示的示例被执行，并包括上述参照图14A到图14C所讨论的任何变化或者另外的步骤或过程。

[0101] 虽然已经在本说明书中描述了本发明的具体实施例和应用，但这些实施例和应用仅是示例性的，并且能够有很多变型。例如，以上提供的用于使用DEP配置来移动微目标的描述(例如，结合图2b和图12A的描述)已经将DEP力讨论为相对于微目标是有吸引力的(即，正DEP)。然而，如本领域所公知的，除了别的之外，微粒的性质、介质的导电性以及电源的电压电位和频率可以被调整以实现微目标的斥力(即，负DEP)。

[0102] 此外，本文所描述的结构和微流体设备可以包括用于将流体液滴提供至腔室或者结构/设备中的其它区域的液滴发生器。液滴发生器可以包括一个或多个流体输入和流体输出，其可以连接到腔室或其它区域。水介质、不混溶介质、生物微目标、试剂和/或其它生物介质可以通过输入被装载到液滴发生器中。液滴发生器可以产生和输出水介质(其可以，但不需要，包含一个或多个生物微目标)、试剂或其它生物介质的液滴。这样的液滴可以与结构/设备中已经存在的液滴合并，从而允许生物微目标的分组、生物微目标(例如，经由生化和/或分子生物反应)的处理、生物微目标(例如，使用捕获珠和/或可检测粘接剂)的分析等。液滴发生器可以被集成到结构/设备或者与其连接。例如，液滴发生器可以是微流体装置的电润湿部分的一部分并且可以由此包括具有光导基底(例如，如美国专利第6,958,132号所示)、光致动电路基底(例如，如美国专利申请公布第2014/0124370号(代理人案号BL9-US))、光电晶体管基底(例如，如美国专利第7,956,339号所示)或者电致动电路基底(例如，如美国专利第8,685,344号所示)的电润湿配置。可替代地，液滴发生器可以具有T型或Y型水动力结构(例如，如美国专利&专利申请公布第7,708,949号、第7,041,481号(重新发布为RE41,780)、第2008/0014589号、第2008/0003142号、第2010/0137163号和第2010/0172803号)。所有上述美国专利文献(即，美国专利第6,958,132号、第7,956,339号、第8,685,344号、第7,708,949号和第7,041,481号(重新发布为RE41,780)，以及美国专利申请公布第2014/0124370号、第2008/0014589号、第2008/0003142号、第2010/0137163号和第2010/
0172803号)通过引用的方式合并于此。