[發明專利]一種基于微流控芯片的流式細胞儀

無效

• 申請號: 200910273037.0
• 申請日: 2009-11-30
• 公開（公告）號: CN101726585A
• 公開（公告）日: 2010-06-09
• 發明（設計）人: 翁毅;劉威
• 申請（專利權）人: 寧波普賽微流科技有限公司
• 主分類號: G01N33/50
• 分類號: G01N33/50;G01N21/64;G01N29/34;C12M1/34
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務所 42001
• 代理人: 黃瑞棠

技術領域

本發明涉及一種生物醫學檢測的流式細胞儀，尤其涉及一種基于微流控芯片的流式細胞儀。

背景技術

流式細胞儀(Flow?Cytometer，簡稱FCM)是一項集激光技術、電子物理技術、光電檢測技術、計算機技術以及細胞熒光化學技術、單克隆抗體技術為一體的新型高科技儀器。流式細胞儀就是對處于快速直線流動狀態中的細胞、生物顆粒進行多參數的、快速的定量分析和分選的技術。流式細胞儀的結構一般包括為四部分：(1)流動室及液流驅動系統；(2)光學系統；(3)信號檢測與存儲、分析、顯示系統；(4)細胞分選系統。細胞分選的原理是：鞘流形成一定頻率的信號，此信號加在壓電晶體上使之產生不同頻率的機械振動，流動室也隨之振動，于是鞘流就斷裂成直線排列的均勻的液滴。如果細胞的特性與被選定要進行分選的細胞特性相符，則儀器在這個被選定的細胞剛形成液滴時給整個液柱充以指定的電荷，帶有電荷的液滴在高壓靜電場的作用下偏轉落入指定的容器，從而實現對細胞及其他生物顆粒的分類收集。一般的流式細胞儀只裝有一個激發光源(488nm)，單光源會限制熒光染料的選擇和使用，同時流式細胞儀中裝備的都是體積比較大的氣體激光器、離子激光器等，占用體積大。目前商用的流式細胞儀體積大，結構復雜，操作不便。

微型化是當今科技發展的一個趨勢。集成電路的出現使得芯片的尺寸越來越小，已經出現了掌上電腦和各種微型化的生化分析儀。微流控芯片技術的發展使得生化分析進入了一個新階段。微流控技術由于其樣品用量少、樣品反應快、成本低、集成度高、體積小等優點，已經在分析化學、細胞生物學、疾病診斷、藥物分析、基因測序等領域得到廣泛應用。在微流控芯片上，已經能夠實現目的基因的PCR反應、全血分析、免疫分析、細胞培養、化學合成和DNA電泳分離等。微流控芯片上的微泵、微閥技術的大規模集成實現了對流體的精確流動控制，也為高通量的藥物分析、生化分析、基因測序和基因診斷等提供技術手段。微流控芯片技術現在已經成為當今社會的研究熱點和趨勢。

微流控芯片技術中一個典型的樣品處理方法就是通過兩不相溶的液體來實現樣品的區域化、微型化。將樣品分散成一個個體積只有nL數量級大小的液滴，可以使得樣品之間不污染。由于液滴表面積與體積比很大，使得樣品里的化學反應速度快，縮短了生化反應測試周期。由于是納升級的液滴，所以樣品的用量比常規用量少了很多。微流控芯片中的樣品流動會受到溝道的限制，溝道的設計會影響樣品流動的方向。在微流控芯片中已經可以集成多種檢測器，比如各種電化學檢測器、光學檢測器。同時也可以利用電場、磁場、超聲波、表面波和介電場等作用力來控制微量液滴的流動方向，這已經在各種生化醫學分析中得到廣泛的研究。

隨著微流控芯片技術以及半導體激光器技術以及光電檢測技術的發展，各種檢測儀器的微型化也相繼實現。比如，基于毛細管電泳分析儀而產生的微流控激光誘導熒光分析儀。目前商用流式細胞儀體積大，結構復雜，功能齊全，分選手段單一，鑒于此以及微流控芯片技術所表現出來的優勢，希望能有一種微型化的基于微流控芯片技術的新型流式細胞儀，甚至是針對某一生化分析功能的專用微流控芯片流式細胞儀。

發明內容

本發明的目的就在于克服現有技術存在的缺點和不足，提供了一種基于微流控芯片的流式細胞儀。

本發明的目的是這樣實現的：

本發明包括細胞進樣單元、細胞分選芯片單元、激光誘導熒光檢測單元、側向和前向散射光檢測單元和光信號檢測和處理單元；

細胞進樣單元、激光誘導熒光檢測單元和光信號檢測和處理單元分別與細胞分選芯片單元連接；

細胞分選芯片單元和側向和前向散射光檢測單元連接；

激光誘導熒光檢測單元和側向和前向散射光檢測單元分別與光信號檢測和處理單元連接。

本發明的工作原理：