[實(shí)用新型]用于分選的微流控芯片及微流控芯片裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320321875.2
• 申請日: 2013-06-04
• 公開（公告）號: CN203474775U
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張振宇;葛海燕;印曉偉;代鎮(zhèn)嶺;李書恒;李淑萍
• 申請（專利權(quán)）人: 上海市東方醫(yī)院
• 主分類號: C12M1/00
• 分類號: C12M1/00;C12M1/42
• 代理公司: 上海一平知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31266
• 代理人: 祝蓮君;雷芳

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及微流控芯片技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于分選的微流控芯片、微流控芯片裝置、微流控芯片試劑盒。?

背景技術(shù)

微流控芯片技術(shù)又稱芯片實(shí)驗(yàn)室(lab-on-a-chip)，是20世紀(jì)90年代由瑞士研究人員提出的一種利用微機(jī)械加工技術(shù)，將生物化學(xué)反應(yīng)中所涉及的分離、采樣、反應(yīng)和檢測等基本步驟集成到面積約幾平方厘米的芯片上并實(shí)現(xiàn)全程精確控制。芯片內(nèi)部的微通道形成可控的微流體網(wǎng)絡(luò)，可以用于取代常規(guī)的生化檢測，并以其微型化、集成化、高通量和高精度的特征在醫(yī)學(xué)和生命科學(xué)領(lǐng)域顯示出巨大的發(fā)展?jié)摿蛻?yīng)用價(jià)值。?

用于CTCs(循環(huán)腫瘤細(xì)胞)分選的微流控芯片根據(jù)原理主要分為：(1)基于細(xì)胞生物物理特征的微流控芯片(2)基于細(xì)胞親和力-微色譜技術(shù)的微流控芯片(3)基于免疫磁性分選技術(shù)的微流控芯片。?

結(jié)合免疫磁性分離技術(shù)的CTCs分選微流控芯片，是利用表面偶聯(lián)特異性抗-腫瘤標(biāo)記分子抗體的免疫磁珠來捕獲表達(dá)相應(yīng)抗原的細(xì)胞，然后在外加電磁鐵或永磁鐵的作用下將磁珠-細(xì)胞復(fù)合體滯留在微流控芯片通道中的磁場中，達(dá)到目標(biāo)細(xì)胞與磁珠未標(biāo)記細(xì)胞分選的目的。與傳統(tǒng)的富集和檢測方法相比，該類微流控芯片可以實(shí)現(xiàn)少量血液(1毫升)中CTCs的單步驟連續(xù)分離，具有高靈敏度、高特異度和高通量特點(diǎn)，捕獲的CTCs可保持完整的形態(tài)學(xué)特征和較高的細(xì)胞活力。?

2010年Saliba等設(shè)計(jì)了一種免疫磁珠微流控芯片，這種芯片利用油墨印記的方法在聚二甲基硅氧烷材質(zhì)的芯片內(nèi)接種呈等邊六邊形分布的氧化鐵磁性物質(zhì)斑點(diǎn)，在外加磁場的條件下，當(dāng)結(jié)合抗體的磁珠懸液首先通過芯片微通道時，外加的垂直芯片表面的磁場可以使磁珠自發(fā)地在斑點(diǎn)定位處開始堆積并形成順磁場方向的垂直形狀的磁微柱，再當(dāng)血樣流經(jīng)微通道時，可以實(shí)現(xiàn)CTCs的捕獲。但該類芯片制作工藝相對復(fù)雜，實(shí)驗(yàn)條件控制要求高，因此實(shí)驗(yàn)的可重復(fù)性還有待驗(yàn)證。2012年Kang等報(bào)道了一種基于雙通道模式的磁分選微流控芯片，在兩個并行微通道的同側(cè)壁設(shè)有用于CTCs收集的小室，小室末端的外部放置永磁鐵用于在微通道內(nèi)產(chǎn)生足夠強(qiáng)的磁場，當(dāng)磁珠標(biāo)記的腫瘤細(xì)胞流經(jīng)微通道時，就會在磁場力的作用下發(fā)生垂直于流速方向的偏轉(zhuǎn)，進(jìn)入到側(cè)壁的收集小室，從而實(shí)現(xiàn)CTCs的分選，然而，該芯片的主通道寬度有限，因而芯片流量和處理樣本能力偏低。2011年Hoshino等設(shè)計(jì)了另一種基于免疫磁性分選技術(shù)的CTCs分選微流控芯片，該芯片僅包括一個高度為500微米的主通道，細(xì)胞分選區(qū)的長度和寬度均為20毫米，主通道的底部使用150微米厚度的蓋玻片封閉，玻片的下方放置三塊釹鐵硼N42磁鐵作為外加磁場，用于CTCs細(xì)胞的捕獲。但是該芯片的主要缺點(diǎn)是，受磁場力而附著在蓋玻片上的免疫磁珠標(biāo)記腫瘤細(xì)胞仍受到較強(qiáng)的流體擾動、暴露在流體剪切應(yīng)力之下，造成一部分已附著細(xì)胞的脫落和丟失。?

因此開發(fā)一種制作簡單，可操作性和可重復(fù)性好的，并且支持高流量的細(xì)胞分選的、能有效避免附著細(xì)胞脫落和丟失的微流控芯片是目前亟待解決的問題。?

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提供一種用于分選的微流控芯片、微流控芯片試劑盒和微流控芯片裝置。?

本實(shí)用新型的第一方面提供了一種用于分選的微流控芯片，所述芯片包括：?

用于流入待分選液體的芯片入口；?

用于供待分選液體流動的主通道；以及?

用于排出經(jīng)分選后液體的芯片出口；?

其中，所述的主通道包括位于芯片入口處的入口通道、位于芯片出口處的出口通道，以及位于所述入口通道和出口通道之間的捕獲區(qū)通道，?

并且所述的捕獲區(qū)通道設(shè)有多個開口朝下的、收集待分選的目標(biāo)物質(zhì)的收集小室。?

在另一優(yōu)選例中，所述收集小室包括截面為圓形、近圓形、橢圓形、或正多邊的凹坑。?

在另一優(yōu)選例中，所述收集小室位于捕獲區(qū)通道的上部。?

在另一優(yōu)選例中，在從芯片入口至捕獲區(qū)通道方向，所述的入口通道的寬度是逐漸變大的。?

在另一優(yōu)選例中，在從捕獲區(qū)通道至芯片出口方向，所述的出口通道的寬度?是逐漸變小的。?

在另一優(yōu)選例中，所述的捕獲區(qū)通道中，所述收集小室的開口與捕獲區(qū)通道的下表面之間的距離為100-500μm，較佳地為300μm。?

在另一優(yōu)選例中，所述微流控芯片的材料包括聚合物、玻璃。?

在另一優(yōu)選例中，所述微流控芯片的材料選自下組：聚二甲基硅氧烷、聚苯乙烯、聚乙二醇、或其組合，優(yōu)選為聚二甲基硅氧烷。?

在另一優(yōu)選例中，所述收集小室為陣列分布。?