[發明專利]濃縮包含細胞或病毒的樣品和溶解細胞或病毒的微觀流體裝置和方法及制造該微觀流體裝置的方法

有效

• 申請號: 201210032792.1
• 申請日: 2006-12-25
• 公開（公告）號: CN102586094A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 李憲周;金俊鎬;鄭成榮;黃奎淵
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: C12M1/34
• 分類號: C12M1/34;C12Q1/70;C12Q1/68
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 金擬粲

本申請是中國發明申請(發明名稱：濃縮包含細胞或病毒的樣品和溶解細胞或病毒的微觀流體裝置和方法及制造該微觀流體裝置的方法，申請日：2006年12月25日；申請號：200610171139.8)的分案申請。

技術領域

本發明涉及濃縮包含細胞或病毒的樣品和溶解細胞或病毒的微觀流體裝置(microfluidic?device)，制造該微觀流體裝置的方法，以及使用該微觀流體裝置濃縮包含細胞或病毒的樣品和溶解細胞或病毒的方法。

背景技術

通常，生物分析方法，例如病原體檢測和分子診斷，包括從樣品中分離出目標細胞，濃縮含有細胞的樣品，從細胞中分離并擴增生物分子、雜交及檢測。

芯片實驗室(lab-on-a-chip)(LOC)，使得這一系列生物分析方法在微芯片上快速并自動進行，它是目前正在研究的課題。

LOC包括為了進行這些生物分析步驟的微觀流體裝置。微觀流體裝置指進口、出口、反應室等通過微通道流體連接的裝置。除了其上形成的微通道之外，該微觀流體裝置通常包括輸送流體的微型泵，混合流體的微混合器，過濾被輸送流體的微過濾器，等等。

預計集成所述生物分析步驟的常規裝置包括細胞計數室、細胞分選室、DNA抽取室和PCR擴增室，這些室通過通道順序并流體連接，且分別具有閥門和泵。

然而，在構建簡單集成所述生物分析方法的裝置時，需要大量閥門和微流體控制器，因此難以在單個裝置中集成這些生物分析方法，而且還需要大量腔室，從而使得裝置體積過大且過于昂貴。另外，在腔室之間輸送樣品溶液時產生氣泡和損失樣品的可能性很高。

因此，為了使LOC小型化，需要在單個室中進行盡可能多的生物分析方法。

發明內容

本發明提供了允許在單個室中形成含有細胞或病毒的樣品的濃縮物并溶解細胞或病毒的微觀流體裝置。

本發明還提供制造該微觀流體裝置的方法。

本發明還提供在該微觀流體裝置的單個室中同時濃縮含有細胞或病毒的樣品及溶解細胞或病毒的方法。

根據本發明的一個方面，提供了用于濃縮包含細胞或病毒的樣品和溶解細胞或病毒的微觀流體裝置，該裝置包括含有陽極的陽極室，含有陰極的陰極室及分隔陽極室和陰極室的離子交換膜，其中陰極室包括固體載體。

根據本發明的一實施方案，固體載體的表面涂布有細胞結合物質(cell-binding?substance)。

根據本發明的另一實施方案，細胞結合物質是水接觸角為70°-90°的疏水性物質，或者給電荷物質。

根據本發明的另一實施方案，疏水性物質選自十八烷基三氯硅烷(OTS)、十三氟四氫辛基三甲氧基硅烷(DTS)、十八烷基二甲基(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)氯化銨(OTC)、聚乙烯亞胺三甲氧基硅烷(PEIM)，及其混合物。

根據本發明的另一實施方案，固體載體的結構選自扁平結構、柱狀結構、珠粒結構和篩網結構。

根據本發明的另一實施方案，離子交換膜傳導電流但不允許陽極室和陰極室中的電解反應產生的離子和氣體通過。

根據本發明的另一實施方案，陰極由能夠吸附氫氣的金屬形成，而陽極由標準氧化電位高于水且不和水反應的金屬形成。

根據本發明的另一實施方案，陰極由鈀(Pd)形成。

根據本發明的另一實施方案，陽極由選自以下的金屬形成：銅(Cu)、鉛(Pb)、銀(Ag)、鉻(Cr)、鈦(Ti)、鎳(Ni)、鋅(Zn)、鐵(Fe)和錫(Sn)。

根據本發明的另一實施方案，陰極室和陽極室分別還包括引入和排放溶液的進口和出口。

根據本發明的另一實施方案，濃縮包含細胞或病毒的樣品和溶解細胞或病毒的微觀流體裝置還包括：離子交換膜；在離子交換膜的一側上形成的第一粘結層；在離子交換膜的另一側上形成的第二粘結層；粘附在第一粘結層上并具有梯狀開口的陽極支持基底；固定在陽極支持基底上并與陽極支持基底的梯形開口形狀對應的陽極；形成陽極室同時覆蓋陽極的陽極室基底；粘附在第二粘結層上的陰極室基底，該陰極室基底形成陰極室并包括上表面粘附在第二粘結層上的固體載體；以及固定在陰極室底部的陰極。

根據本發明的另一實施方案，第一粘結層和第二粘結層可分別具有足夠的粘合力，并可以足夠薄以傳導電流。

根據本發明的另一實施方案，陽極支持基底可以由印刷電路板(PCB)形成。