[發明專利]一種能夠捕獲腫瘤細胞的微流芯片

有效

• 申請號: 201310360654.0
• 申請日: 2013-08-16
• 公開（公告）號: CN103451087A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 劉威;劉侃;張南剛;國世上;周鵬飛
• 申請（專利權）人: 武漢友芝友醫療科技有限公司
• 主分類號: C12M1/00
• 分類號: C12M1/00
• 代理公司: 北京市百倫律師事務所 11433
• 代理人: 周紅力;姜瑩

技術領域

本發明涉及一種微流芯片，尤其涉及一種用于捕獲腫瘤細胞的微流芯片。

背景技術

循環腫瘤細胞通常是指來自于原發腫瘤組織，經脫落和浸染而進入人體外周血的細胞，在循環細胞轉移過程中能夠在不同的組織上寄居，并且可以在許多轉移后的固相腫瘤上發現，因而循環腫瘤細胞可以作為早期腫瘤診斷的重要標志。另外循環腫瘤細胞在腫瘤的轉移和復發中也起到重要作用。因此，對于循環腫瘤細胞的生理機制的研究具有非常重要的意義。然而循環腫瘤細胞的數目及其在人體外周血中的絕對濃度非常低，使得針對循環腫瘤細胞的研究變得非常困難。因此對循環腫瘤細胞的分選和捕獲成為一個重要的研究課題。

目前，常用的細胞分選技術是流式細胞術，但是該技術使用的設備昂貴、體積龐大、需要專業人員進行操作，而且細胞的用量較大，難以在實驗室和醫院普及推廣。微流芯片技術具有微型化、集成化、自動化和細胞和試劑用量少、污染風險低等優點，近期使用較多的在微流芯片中進行腫瘤細胞捕獲的方法是利用針對某些腫瘤細胞中上皮細胞粘附分子（epithelial?cell?adhesion?molecule，EpCAM）的特異性表達進行特異性分選。該方法先對基底材料進行特定的表面處理使之具有納米結構，然后進行表面化學修飾將Anti-EpCAM抗體偶聯到基底上來捕獲腫瘤細胞。但是EpCAM作為一種上皮細胞表面標記物，在不同類型的腫瘤細胞中的表達程度不同，其使用受到腫瘤細胞種類的限制。對于基底的化學修飾步驟繁瑣耗時，增加了不確定因素干擾試驗的成功率；另外，目前微流芯片器件在成功地捕獲腫瘤細胞后，缺乏在芯片上分析細胞的能力，需要轉移至離心管中后才能進行后續試驗，該轉移過程不易做到并且會造成大量細胞的損失。除此之外，還有通過操控聲表面波的駐波，利用聲輻射力來直接操控腫瘤細胞進行分選和捕獲；采用介電泳的方法，利用電介質粒子在不均勻電場中受力不同對細胞進行分選和捕獲，但是這些方法都不可避免的對細胞活性產生不良影響。

發明內容

為此，本發明提出了一種可以解決上述問題的或至少能部分解決上述問題的一種微流芯片。

根據本發明的一個方面，提供了一種微流芯片，包括基片和蓋片，所述基片包括：凹陷部、環繞所述凹陷部的隔擋部、以及與所述隔擋部連接的第一通道，其中，

所述隔擋部的頂端與所述蓋片間隔一定距離，所述一定距離大于血細胞的直徑并小于腫瘤細胞的直徑。

根據本發明的微流芯片，所述隔擋部的頂端與所述蓋片間隔一定距離，所述一定距離即能使小尺寸的細胞順利通過，而使大尺寸的細胞留在凹陷部里面，因此起到捕獲大尺寸細胞的效果。如在對循環腫瘤細胞進行捕獲時，凹陷部的底部距離蓋片（即距離基片的上表面）一般設置為30μm，隔擋部的高度設置為20μm，隔擋部的頂端與蓋片的距離設置為10μm，隔擋部的頂端與蓋片之間的距離實質上構成一個過濾通道，在捕獲循環腫瘤細胞時，大尺寸的循環腫瘤細胞不能通過上述過濾通道而留在凹陷部中，小尺寸的血細胞能順利通過所述過濾通道經第一通道到達蓋片上的出口，注入細胞液是通過在蓋片上設置的入口中注入，其中入口優選設置在正對凹陷部中心位置的蓋片上，其中所述入口可以設置一個也可以設置多個，優選設置一個，所述出口可以設置一個也可以設置多個，優選設置1個或2個。

利用本發明微流芯片能夠將尺寸較大的細胞阻擋在凹陷部，而其它尺寸較小的細胞從通道中輸出，其中相應部位的尺寸可以根據捕獲細胞的種類以及輸出的小細胞的粒徑適當進行調整。該芯片操作簡便，被捕獲的細胞可保持良好的活性，該芯片在與細胞相關的研究和臨床領域中的應用具有廣闊的潛力。

可選地，根據本發明的微流芯片，其中所述隔擋部為環形，所述隔擋部上設置有出口。

所述隔擋部可以設置為圓環形、橢圓型環形，也可以設置為方形以及其他不規則的形狀，只要連續環繞凹陷部即可。其中，優選圓環形和橢圓型環形，可以使小尺寸的細胞更加順暢的輸送至出口，而不至于使小細胞滯留在凹陷部的死角，影響后續的檢測及實驗。

可選地，根據本發明的微流芯片，其中所述出口為圓形出口。

其中設置的出口能夠使小尺寸細胞輸出至第一通道，大尺寸細胞留在凹陷部，實現對大細胞的捕獲。在優選圓形時，則根據細胞的直徑來確定其出口的尺寸。

可選地，根據本發明的微流芯片，其中所述凹陷部中設置微柱陣列，所述微柱陣列的頂端與所述蓋片連接。