ГИДРОДИНАМИЧЕСКОЕ ФОКУСИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 2024 года по МПК F15B15/00 G01N15/10 G01N15/14 

[0001] Настоящее изобретение относится к гидродинамическому фокусирующему устройству.

[0002] Необходимость анализа, классификации или иного исследования отдельных частиц, содержащихся в протекающей исследуемой текучей среде, часто требует, чтобы указанная текучая среда была сфокусирована в четкий, однородный поток. Как правило, такой фокусировки добиваются путем использования обжимающей текучей среды, чтобы окружить и объемно сжать исследуемую текучую среду с образованием очень тонкого потока, точно расположенного в пространстве. Гидродинамическое фокусирующее устройство, как правило, состоит из двух основных компонентов: первого канала, содержащего зону охвата, и второго канала, обычно являющегося каналом, в котором проводят измерения параметров исследуемой текучей среды. Обжимающую текучую среду пропускают по первому каналу для охватывания ею и фокусировки второго, исследуемого потока текучей среды, который вводят в обжимающую текучую среду через отверстие для впуска исследуемой текучей среды, расположенного в зоне охвата. Указанная вторая, исследуемая текучая среда обычно содержит искусственные или биологические частицы, подлежащие измерению.

[0003] Объемный расход потока обжимающей текучей среды на порядок, обычно в 30 раз, больше объемного расхода потока исследуемой текучей среды. Поток обжимающей текучей среды вводят в первый канал и используют для фокусировки потока исследуемой текучей среды до размера второго канала. Второй канал имеет меньшее, по сравнению с первым каналом, поперечное сечение, которое, как правило, составляет примерно 0,2 мм × 0,2 мм. Благодаря этому, в зоне проведения измерений во втором канале можно использовать лазер или другое известное измерительное средство для исследования частиц, которые теперь протекают в исследуемой жидкости одна за другой.

[0004] Для достижения эффективной фокусировки исследуемой текучей среды важно расположить отверстие для впуска потока указанной среды таким образом, чтобы исследуемая текучая среда была полностью охвачена протекающей обжимающей текучей средой. Классический способ решения данной проблемы заключается во введении потока исследуемой текучей среды через впускное отверстие иглы, расположенное коаксиальным образом относительно потока обжимающей текучей среды в зоне охвата первого канала. Однако данный способ может приводить к засорению иглы, в зависимости от ее размеров. Кроме того, необходимо обеспечить очень точное выравнивание между механическими деталями. Более того, с экономической точки зрения, для создания такого устройства желательно использовать такие методы изготовления, как литье под давлением, аддитивное производство или литография. Однако, используя вышеупомянутые методы, очень сложно получить геометрическую конфигурацию, при которой отверстие для впуска исследуемой текучей среды будет полностью окружено потоком обжимающей текучей среды.

[0005] В документе ЕР 1281059 описано гидродинамическое фокусирующее устройство, обеспечивающее решение проблем, присущих классическому способу. В данном гидродинамическом фокусирующем устройстве используют патрубок или трубку, имеющую отверстие для впуска исследуемой текучей среды, которое выступает в зону охвата первого канала перпендикулярно направлению потока обжимающей текучей среды, так что во время протекания обжимающей текучей среды струя исследуемой текучей среды, выходящей из трубки, будет переноситься вниз по потоку ко второму каналу.

[0006] Преимущество использования конструкции с трубкой связано, главным образом, с изготовлением, поскольку конструкция не имеет отрицательных углов бокового смещения, то есть нет нависающих конструктивных элементов. Это позволяет использовать большое количество экономически эффективных технологий изготовления, например, литье под давлением, аддитивное производство или литографию. Однако сама трубка вносит значительные помехи в обжимающий поток, что, в свою очередь, будет оказывать негативное влияние на форму сфокусированной исследуемой текучей среды в зоне проведения измерений. Основной причиной возмущения является эффект турбулентного следа ниже по потоку от трубки. Характеристики потока в области следа будут иметь тенденцию к расширению и искажению струи, выходящей из трубки с впускным отверстием, что отрицательно скажется на качестве измерений по причине различий, например, в скоростях исследуемой текучей среды, интенсивности излучения лазерного измерительного устройства и оптическом фокусе.

[0007] Было разработано альтернативное гидродинамическое фокусирующее устройство, которое описано в документе US 9784644. В данном устройстве трубка устройства, описанного в документе ЕР 1281059, в целом заменена островным участком особой формы, в котором выполнено отверстие для впуска исследуемой текучей среды. Островной участок имеет такую форму, что эффект турбулентного следа, связанный с известной трубкой, уменьшается. Как правило, устройство содержит микрожидкостный чип, в котором выполнены первый канал для переноса обжимающей жидкости, ромбовидная камера, расположенная на одной оси с указанным первым каналом с образованием зоны охвата, центральный ромбовидный островной участок, выступающий внутрь камеры и расположенный концентрическим образом относительно указанной камеры, при этом данный участок имеет меньшие поперечные и вертикальные размеры по сравнению с камерой, так что обжимающая текучая среда может вытекать из канала через камеру, проходя вокруг боковых сторон островного участка и по его верхней поверхности, отверстие для впуска исследуемой текучей среды, проходящее через островной участок, которое заканчивается на его верхней поверхности, и второй канал, предназначенный для приема обжимающей текучей среды, а также исследуемой текучей среды из камеры, сфокусированной и окруженной обжимающей текучей средой, при этом второй канал имеет меньшее поперечное сечение по сравнению с первым каналом. Таким образом, любая исследуемая текучая среда, которую вводят в микрожидкостное устройство через отверстие для впуска исследуемой текучей среды, переносится вниз по потоку вдоль верхней поверхности островного участка, образующей барьер под исследуемой текучей средой, и по бокам ограничена обжимающей текучей средой. Поскольку исследуемая текучая среда стекает горизонтальным образом с верхней поверхности островного участка, часть обжимающей текучей среды, обтекающая данный участок, ограничивает исследуемую текучую среду снизу, и исследуемая текучая среда становится сфокусированной гидродинамическим образом.

[0008] Однако, в зависимости от характеристик потока, существует вероятность того, что поток исследуемой текучей среды может размыться по поверхности островного участка и исказиться непредсказуемым образом. Более того, частицы, находящиеся в исследуемой текучей среде, могут задерживаться на поверхности островного участка, что также может привести к непрогнозируемым характеристикам потока исследуемой текучей среды.

[0009] Согласно первому аспекту настоящего изобретения предложено гидродинамическое фокусирующее устройство, содержащее первый проточный канал, второй проточный канал, поперечное сечение которого меньше поперечного сечения первого проточного канала, зону охвата, присоединенную с расположением на одной оси между первым и вторым проточными каналами, и трубку, содержащую корпус и отверстие для впуска исследуемой текучей среды, при этом корпус проходит от стенки зоны охвата внутрь указанный зоны и имеет меньшие боковые и вертикальные размеры по сравнению с зоной охвата, причем корпус и отверстие для впуска исследуемой текучей среды оба выполнены с удлиненным профилем, имеющим передний край, обращенный к первому проточному каналу, и длинные края, расположенные друг против друга и взаимным образом сужающиеся по направлению к заднему краю.

[0010] Преимущество формы канала, более эффективной с точки зрения гидродинамики, заключается в том, что может быть устранен любой эффект турбулентного следа. В некоторых вариантах выполнения угол заднего края трубки (представляющий собой угол, образованный между касательными к длинным краям трубки у ее заднего края), составляет примерно 30° или менее. Установлено, что при использовании такой конструкции эффект турбулентного следа может быть по существу устранен или по меньшей мере значительно уменьшен.

[0011] Поскольку протяженность корпуса трубки в направлении потока текучей среды, проходящей через зону охвата, недостаточна для того, чтобы действовать в качестве средства поддержки для исследуемой текучей среды, можно избежать размывания исследуемой текучей среды и захватывания частиц.

[0012] В некоторых вариантах выполнения основание, из которого выходит трубка, наклонено по направлению ко второму проточному каналу, причем наклон начинается на расстоянии (выше или ниже по потоку) от центра переднего края, выбираемом таким образом, чтобы заставить восходящий обжимающий поток влиять на морфологию заключенной в нем исследуемой текучей среды. Данное расстояние обычно находится в пределах 1,5 высоты первого проточного канала в местоположении непосредственно выше по потоку относительно переднего края, а в некоторых вариантах выполнения равно нулю. Преимущество заключается в более легкой подстройке морфологии исследуемой текучей среды, сфокусированной гидродинамическим образом.

[0013] В некоторых вариантах выполнения первый проточный канал, второй проточный канал и зона охвата выполнены как часть подложки, такой как подложка микрожидкостного чипа, в которой также выполнена линза, расположенная на подложке ниже зоны проведения измерений второго проточного канала, при этом линза оптически связана с зоной проведения измерений посредством оптически прозрачной части материала подложки.

[0014] Согласно второму аспекту настоящего изобретения предложен способ гидродинамической фокусировки исследуемой текучей среды с использованием гидродинамического фокусирующего устройства, выполненного в соответствии с первым аспектом настоящего изобретения, при этом указанный способ включает: i) пропускание обжимающей текучей среды по первому проточному каналу в зону охвата; ii) введение исследуемой текучей среды в зону охвата через выполненное в трубке отверстие для впуска исследуемой текучей среды, так что посредством обжимающей текучей среды обеспечивается гидродинамическая фокусировка исследуемой текучей среды по мере ее выхода из трубки; и iii) протекание исследуемой текучей среды, окруженной обжимающей текучей средой и сфокусированной гидродинамическим образом, из зоны охвата во второй проточный канал.

[0015] Если конкретно не указано иное, направления и размеры, упомянутые в данном документе, будут относиться к описываемым каналам или другим элементам, а также к потокам, протекающим внутри указанных каналов или указанных других элементов. Таким образом, выражения «осевой», «по потоку» или «выше/ниже по потоку» будут относиться к направлениям, в целом параллельным или расположенным на одной оси с потоком текучей среды, проходящей по каналу или другому элементу. Выражения «низ» или «основание» будут относиться к стенке канала или другого элемента, которая в процессе использования будет являться самой нижней внутренней поверхностью данного канала или элемента (например, образованной в подложке чипа). Аналогичным образом, выражения «верх» или «верхняя граница» будут относиться к стенке канала или другого элемента, которая в процессе использования является самой высокой внутренней поверхностью данного канала или элемента (например, барьер, образованный слоем, нанесенным на подложку чипа). Термин «над» будет относиться к направлению, в целом удаленному от основания канала или другого элемента. Подобным образом, выражения «боковой» или «горизонтальный» будут относиться к направлению, в целом ориентированному навстречу или в сторону от боковых стенок канала или другого элемента (не являющихся верхней или нижней стенками). Соответствующие термины следует толковать аналогичным образом. В качестве дополнения или альтернативы, в некоторых формулировках направления или размеры могут выражаться в виде обозначений X, Y и Z, которые являются взаимно ортогональными направлениями, при этом направления X и Y лежат в плоскости, параллельной направлению потока текучей среды, проходящей по каналу или другому элементу.

[0016] Далее типичный вариант выполнения изобретения будет описан более подробно со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

Фиг. 1 представляет горизонтальную проекцию варианта выполнения предложенного гидродинамического фокусирующего устройства;

Фиг. 2 представляет продольный разрез по линии А-А варианта выполнения гидродинамического фокусирующего устройства, изображенного на Фиг. 1;

Фиг. 3 иллюстрирует картины фокусировки исследуемой текучей среды, где: (i) - эффект турбулентного следа отсутствует; (ii) - настройка в соответствии с наклоном основания зоны охвата; и (iii) - имеет место эффект турбулентного следа; и

Фиг. 4 иллюстрирует некоторые конструктивные особенности трубки предложенного устройства.

[0017] На Фиг. 1 и Фиг. 2 проиллюстрирован пример гидродинамического фокусирующего устройства 2, выполненного согласно настоящему изобретению. Гидродинамическое фокусирующее устройство 2 содержит первый проточный канал 4 для пропускания потока 6 обжимающей текучей среды, второй проточный канал 8 для пропускания потока 10 исследуемой текучей среды, окруженной обжимающей текучей средой, зону 12 охвата, присоединенную с расположением на одной оси между первым проточным каналом 4 и вторым проточным каналом 8, при этом указанная зона выполнена за одно целое с первым проточным каналом 4, и трубку 14, содержащую корпус 16 и отверстие 18 для впуска исследуемой текучей среды, расположенное в указанной трубке. Корпус 16 трубки проходит от стенки (или основания) 20 зоны 12 охвата внутрь указанной зоны и, по сравнению с размерами зоны 12 охвата, имеет меньшие поперечные («X» и «Y») и вертикальные («Z») размеры. Отверстие 18 для впуска исследуемой текучей среды заканчивается на первом конце 22, который расположен в зоне 12 охвата и совпадает с концом корпуса 16, а на противоположном конце 24 отверстия 18 обеспечен прием потока 26 исследуемой текучей среды.

[0018] Корпус 16 трубки и отверстие 18 для впуска исследуемой текучей среды являются по существу концентрическими и в совокупности образуют трубку 14, которая в плоскости, параллельной общему направлению потока текучей среды, проходящей через зону 12 охвата от первого проточного канала 4 ко второму проточному каналу 8, имеет в целом удлиненный профиль. В данном варианте выполнения трубка 14 выполнена с закругленным носиком или передним краем 28 и сужается вдоль в целом противолежащих длинных краев 30а, 30b трубки, образуя более узкую хвостовую часть или задний край 32. В варианте выполнения, представленном на Фиг. 1 и Фиг. 2, как корпус 16 трубки, так и отверстие 18 для впуска исследуемой текучей среды имеют симметричную каплеобразную форму и проходят по центру от основания 20 между противоположными стенками 34, 36 зоны 12 охвата. Данная каплеобразная форма особенно эффективна с гидродинамической точки зрения, но следует понимать, что могут быть использованы и другие формы трубки 14, эффективные с точки зрения гидродинамики, при условии, что они соответствуют общей вышеописанной форме. Более того, в некоторых вариантах выполнения один или оба длинных края 30а, 30b могут быть изогнутыми, а в некоторых вариантах каплеобразная форма является асимметричной. В некоторых вариантах выполнения корпус трубки может быть наклонен относительно вертикали в направлении потока 6 обжимающей текучей среды, проходящей из первого проточного канала 4 ко второму проточному каналу 8. Это обеспечивает векторную составляющую потока 26 исследуемой текучей среды в направлении потока 6 обжимающей текучей среды, что облегчает охват указанного потока 26.

[0019] Когда поток 6 обжимающей текучей среды встречается с передним краем 28 трубки 14, указанный поток разделяется передним краем 28 на поток 6i, который проходит вокруг трубки, следуя по траектории между длинным краем 30а трубки 14 и противолежащей стенкой 34 зоны 12 охвата, поток 6ii, который проходит вокруг трубки, следуя по траектории между длинным краем 30b трубки 14 и противолежащей стенкой 36 зоны 12 охвата, и поток 6iii, следующий по траектории между первым концом 22 отверстия 18 для впуска исследуемой текучей среды и верхом 46 (или верхней границей) зоны 12 охвата, который обычно находится напротив стенки 20 (или основания), от которой отходит корпус 16 трубки. Потоки 6i, 6ii и 6iii обжимающей текучей среды снова объединяются за задним краем 32 трубки 14. При одновременном пропускании потока 6 обжимающей текучей среды, проходящего через зону 12 охвата, и потока 26 исследуемой текучей среды, выходящего на конце 22 отверстия 18 для впуска исследуемой текучей среды, указанный поток 26 за задним краем 32 охвачен обжимающей текучей средой 6, перемещаясь ко второму проточному каналу 8 в виде потока 10 исследуемой текучей среды, сфокусированного гидродинамическим образом и окруженного обжимающей текучей средой.

[0020] Любой эффект турбулентного следа ниже по потоку относительно трубки 14 будет иметь тенденцию к расширению и искажению струи исследуемой текучей среды, выходящей из отверстия 18 для впуска указанной среды, и будет негативно влиять на форму исследуемой текучей среды, сфокусированной гидродинамическим образом. Данный эффект проиллюстрирован на Фиг. 3 (iii) для трубок известной конструкции. Благодаря использованию формы трубки согласно настоящему изобретению, которая является более эффективной с гидродинамической точки зрения, указанный эффект турбулентного следа может быть подавлен. В частности, обеспечивая конфигурацию трубки 14 с углом ϑ заднего края, значение которого меньше примерно 30° (см. Фиг. 4), может быть по существу устранен (если имеет место) любой эффект турбулентного следа и образован исследуемый поток, сфокусированный гидродинамическим образом и имеющий в целом круглую форму, как изображено на Фиг. 3(i). Как изображено на Фиг. 4, угол ϑ заднего края представляет собой угол, образованный между касательными (построение, отмеченное прерванной линией на чертеже) к соответствующим длинным краям 30а, 30b корпуса 16 трубки у заднего края 32 указанной трубки. В настоящем варианте выполнения, в котором оба длинных края 30а, 30b являются прямолинейными, касательные будут параллельны указанным краям 30а, 30b.

[0021] Целесообразно, чтобы стенки 34, 36 зоны 12 охвата, которые частично расположены против длинных краев 30а, 30b трубки 14, сужались по направлению ко второму проточному каналу 8, чтобы способствовать позиционированию исследуемой текучей среды 26, сфокусированной гидродинамическим образом, относительно второго проточного канала 8. Для облегчения данного позиционирования стенка 20, от которой выступает корпус 16 трубки, также может иметь коническую форму, то есть быть наклонной.

[0022] Установлено, что особенно целесообразна конфигурация, в которой начало наклона стенки 20 находится в непосредственной близости от трубки 14 (см. Фиг. 4). Было обнаружено, что если наклон стенки 20, от которой отходит корпус 16 трубки, начинается в указанной непосредственной близости от трубки, направление восходящего обжимающего потока сразу за задним краем 32 будет влиять на морфологию исследуемой текучей среды, окруженной обжимающим потоком и сфокусированной гидродинамическим образом, что в сочетании с выбором формы трубки 14 может быть использовано для улучшения соответствия морфологии исследуемой текучей среды, сфокусированной гидродинамическим образом, конкретной области применения. Например, в случаях, когда оценку частиц в потоке 26 исследуемой текучей среды, выполняемую в зоне 38 проведения измерений второго проточного канала 8, нужно выполнять с использованием лазера. В большинстве случаев излучение лазера будет иметь узкое пространственное распределение интенсивности в направлении, (направление «Y»), перпендикулярном направлению потока (направление «X»). Обеспечивая начало наклона основания 20, как описано выше, сфокусированная гидродинамическим образом исследуемая текучая среда может быть сфокусирована с относительно уменьшенным размером в направлении «Y», как изображено на Фиг. 3 (ii). Используя соответствующее программное обеспечение для гидродинамического моделирования, такое как, например, программное обеспечение Siemens Star™ ССМ+ или COMSOL Multiphysics™, можно легко смоделировать результат изменения начального положения наклона относительно трубки 14 и определить влияние указанного изменения на морфологию исследуемой текучей среды, сфокусированной гидродинамическим образом. Таким образом, установлено, что особенно предпочтительно располагать начало наклона на расстоянии от центра С переднего края 28 трубки 14, которое меньше чем примерно три высоты h первого проточного канала 4 непосредственно выше по потоку относительно переднего края 28 трубки 14, предпочтительно в пределах примерно 1,5 указанной высоты, в частности, это расстоние меньше указанной высоты.

[0023] В некоторых вариантах выполнения за одно целое с гидродинамическим фокусирующим устройством 2 может быть выполнена линза 40. Линза 40 может быть использована в качестве первичной фокусирующей линзы или в качестве вторичной линзы. Вторичную линзу используют лишь для улучшения улавливания светового излучения, при этом необходимо использовать первичную фокусирующую линзу (не показана на чертеже), внешнюю по отношению к гидродинамическому фокусирующему устройству 2. Преимущества использования встроенной линзы 40 в качестве первичной линзы включают: i) экономию затрат на внешнюю фокусирующую линзу; и ii) улучшение улавливания светового излучения благодаря устранению рефракции в воздухе. Преимущество использования встроенной линзы 40 в качестве вторичной линзы заключается в улучшении улавливания светового излучения за счет устранения рефракции в воздухе, с сохранением при этом основных конструктивных особенностей внешней первичной фокусирующей линзы. Для устранения рефракции при использовании в качестве вторичной линзы, линза 40 должна иметь форму полусферы, центр которой расположен примерно в середине второго проточного канала 8. Такая конфигурация показана на Фиг. 1 и Фиг. 2. Для обоих вариантов применения линзы существует еще одно, общее преимущество, касающееся оптической юстировки, а именно, облегчению юстировки благодаря тому, что расстояние между литой 40 и вторым проточным каналом 8 всегда является постоянным.

[0024] Как в случае варианта выполнения, изображенного на Фиг. 1 и Фиг. 2, гидродинамическое фокусирующее устройство 2 может быть с успехом образовано на подложке или в подложке 42 микрожидкостного чипа с использованием традиционных производственных технологий, часто применяемых при изготовлении полупроводниковых интегральных схем, например, литья под давлением, аддитивного производства, микромеханической обработки или литографии, и нанесения отдельного покрытия 46. В таком случае линза 40 может быть сформирована как часть подложки 42 непосредственно под зоной 38 проведения измерений. Часть 44 подложки между зоной 38 проведения измерений и линзой 40 изготовлена с использованием оптически прозрачного материала, благодаря чему линза 40 оптически связана по меньшей мере с участком зоны 38 проведения измерений.

Гидродинамическое фокусирующее устройство, предпочтительно выполненное в виде микрожидкостного устройства, содержит первый проточный канал (4), второй проточный канал (8) уменьшенного размера, зону (12) охвата, присоединенную с расположением на одной оси между первым проточным каналом (4) и вторым проточным каналом (8), и трубку (14), содержащую корпус (16) и канал (18) для впуска исследуемой текучей среды и проходящую от предпочтительно наклонной стенки (20), ограничивающей зону (12) охвата, внутрь указанной зоны. Корпус (16) и канал (18) для впуска исследуемой текучей среды оба выполнены с удлиненным, предпочтительно каплеобразным профилем, имеющим передний край (28), обращенный к первому проточному каналу (4), и противолежащие друг другу длинные края (30а, 30b), взаимно сужающиеся по направлению к заднему краю (32). 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Гидродинамическое фокусирующее устройство (2), содержащее первый проточный канал (4), второй проточный канал (8), поперечное сечение которого меньше поперечного сечения первого проточного канала (4), зону (12) охвата, присоединенную с расположением на одной оси между первым проточным каналом (4) и вторым проточным каналом (8), причем первый проточный канал (4), второй проточный канал (8) и зона (12) охвата выполнены с возможностью совместного определения направления потока, проходящего от первого проточного канала (4) через зону (12) охвата ко второму проточному каналу (8), и трубку (14), содержащую корпус (16) и по существу концентричный с ним канал (18) для впуска исследуемой текучей среды, имеющий первый конец (22), при этом корпус (16) трубки проходит от стенки (20) зоны (12) охвата до конца, установленного в указанной зоне, и имеет меньшие боковые (X,Y) и вертикальные (Z) размеры по сравнению с зоной (12) охвата, при этом первый конец (22) канала (18) для впуска исследуемой текучей среды, расположенный внутри зоны охвата, совпадает с концом корпуса (16) трубки и обращен перпендикулярно указанному направлению потока, так что канал (18) для впуска исследуемой текучей среды выполнен с возможностью подачи исследуемой текучей среды (26) в зону (12) охвата в направлении, перпендикулярном указанному направлению потока, причем корпус (16) трубки и канал (18) для впуска исследуемой текучей среды оба выполнены с удлиненным профилем, имеющим закругленный передний край (28), обращенный к первому проточному каналу (4), противоположный задний край (32) и длинные края (30a, 30b), соединяющие закругленный передний край (28) и задний край (32) и взаимным образом сужающиеся по направлению к заднему краю (32).

2. Гидродинамическое фокусирующее устройство (2) по п.1, в котором удлиненный профиль как корпуса (16), так и канала (18) для впуска исследуемой текучей среды имеет каплеобразную форму.

3. Гидродинамическое фокусирующее устройство (2) по п.2, в котором указанная каплеобразная форма представляет собой симметричную каплеобразную форму.

4. Гидродинамическое фокусирующее устройство (2) по п.1, в котором угол (ϑ) заднего края корпуса (16) составляет примерно 30° или менее.

5. Гидродинамическое фокусирующее устройство (2) по п.1, в котором стенка (20), от которой отходит корпус (16), наклонена по направлению ко второму проточному каналу (8), причем местоположение начала наклона относительно трубки (14) выбрано с обеспечением образования восходящего потока обжимающей текучей среды в зоне (12) охвата для влияния на морфологию потока (10) исследуемой текучей среды, окруженного обжимающей текучей средой и сфокусированного гидродинамическим образом.

6. Гидродинамическое фокусирующее устройство (2) по п.5, в котором наклон стенки (20), от которой выступает корпус (16), начинается на расстоянии от центра (C) переднего края (28), которое составляет примерно три высоты (h) первого проточного канала (4) непосредственно выше по потоку относительно переднего края (28) и менее, в частности примерно полторы указанной высоты и менее.

7. Гидродинамическое фокусирующее устройство (2) по п.6, в котором наклон стенки (20), от которой выступает корпус (16), начинается в центре (C) переднего края (28).

8. Гидродинамическое фокусирующее устройство по п.5 или 6, в котором наклон стенки (20), от которой выступает корпус (16), начинается выше по потоку относительно трубки (14).

9. Гидродинамическое фокусирующее устройство (2) по п.1, в котором первый проточный канал (4), второй проточный канал (8), зона (12) охвата и трубка (14) выполнены как часть подложки (42), в которой также выполнена линза (40), расположенная в подложке ниже зоны (38) проведения измерений второго проточного канала (8), при этом указанная линза (40) оптически связана с зоной (38) проведения измерений посредством оптически прозрачной части (44) материала подложки (42).

10. Гидродинамическое фокусирующее устройство (2) по п.1, в котором указанный удлиненный профиль находится в плоскости, параллельной общему направлению потока текучей среды через зону (12) охвата от первого проточного канала (4) ко второму проточному каналу (8).

11. Способ гидродинамической фокусировки исследуемой текучей среды с использованием гидродинамического фокусирующего устройства (2), выполненного по любому из пп.1-10, при этом указанный способ включает: i) пропускание обжимающей текучей среды (6) по первому проточному каналу (4) в зону (12) охвата; ii) введение исследуемой текучей среды (26) в зону (12) охвата через конец (22) канала (18) для впуска исследуемой текучей среды, выполненного в трубке (14), расположенной в зоне (12) охвата, так что посредством обжимающей текучей среды (6) обеспечивают гидродинамическую фокусировку исследуемой текучей среды (26) по мере ее выхода из трубки; и iii) обеспечение протекания исследуемой текучей среды (10), окруженной обжимающей текучей средой и сфокусированной гидродинамическим образом, из зоны (12) охвата во второй проточный канал (8).