[發明專利]一種細胞分離微結構系統

在審

• 申請號: 201410326028.4
• 申請日: 2014-07-09
• 公開（公告）號: CN104073428A
• 公開（公告）日: 2014-10-01
• 發明（設計）人: 韓平疇;湯哲文;呂佩濤
• 申請（專利權）人: 北京大學
• 主分類號: C12M1/00
• 分類號: C12M1/00
• 代理公司: 北京市邦道律師事務所 11437
• 代理人: 邸建凱

1.一種細胞分離微結構系統，其包括微流芯片，所述微流芯片包括：樣品入口、樣品出口和細胞捕獲區，生物樣本從樣本入口進入，經過細胞捕獲區后，從樣本出口流出，完成稀有細胞捕獲，其特征在于，所述細胞捕獲區內部為數個微柱，排列為數層，接近樣品入口的為頂層，接近樣品出口的為底層，形成微柱陣列；

所述微柱陣列呈梯度分布，表現為微柱間距梯度變化和微柱尺寸梯度變化；

所述微柱間距梯度變化是指每一層的各微柱間的間距相等，但底層各微柱間的間距到頂層各微柱的間距逐步增大；

所述微柱尺寸梯度變化是指每一層的各微柱的寬度相等，但底層各微柱的寬度到頂層各微柱的寬度逐步增大。

2.如權利要求1所述細胞分離微結構系統，其特征在于，所述微柱陣列各層從頂層至底層逐漸分散的正梯形分布。

3.如權利要求1或2所述細胞分離微結構系統，其特征在于，每一層的各微柱間的間距從底層各微柱間的4至8微米間距增大到頂層各微柱間的10至14微米間距；每一層的各微柱的寬度從底層各微柱的6至10微米寬度增大到頂層各微柱的10至14微米寬度。

4.如權利要求3所述細胞分離微結構系統，其特征在于，所述微柱陣列為8層，每一層的各微柱間的間距從底層各微柱間的6微米間距增大到頂層各微柱間的12微米間距；每一層的各微柱的寬度從底層各微柱的8微米寬度增大到頂層各微柱的12微米寬度，微柱層間距離40微米。

5.如權利要求1或2所述細胞分離微結構系統，其特征在于，各微柱的水平橫截面形狀分為上部和下部，接近樣品入口的為上部，接近樣品出口的為下部；上部為近似正等腰三角形，等腰的兩邊為對稱的內凹圓弧狀；下部為倒等腰三角形。

6.如權利要求5所述細胞分離微結構系統，其特征在于，上部兩段對稱的內凹圓弧的曲率半徑為各微柱寬度的一半，上部頂角倒角為曲率半徑1至3微米的圓角；下部等腰三角形頂角度數為45至60度，頂角倒角為曲率半徑1至3微米的圓角。

7.如權利要求1或2所述細胞分離微結構系統，其特征在于，所述微流芯片還包括細胞預過濾區，生物樣本從樣本入口進入，先流經細胞預過濾區后進入細胞捕獲區，所述細胞預過濾區包括一個數個微柱組成的微柱陣列，各微柱的水平橫截面形狀為圓形，各微柱半徑為60至80微米，各微柱間的間隔為100至140微米。

8.如權利要求1或2所述細胞分離微結構系統，其特征在于，所述微流芯片還包括側沖入口、回收出口、側沖回收流道；沖洗細胞的緩沖液從左側的側沖入口經過一個左側側沖回收流道進入細胞捕獲區，沖出細胞后經過右側側沖回收流道由右側的回收出口流出，各側沖回收流道由數條直線流道構成；其中，直線流道的設計參數為：寬度40至80微米；長度1000至3000微米。

9.如權利要求1或2所述細胞分離微結構系統，其特征在于，所述微流芯片還包括清洗入口，清洗入口用于對所述微流芯片內部表面采用如下方式之一進行抗凝血改性的工作，清洗后的廢液從樣本出口流出：

(1)表面活性劑處理法：預先用等離子處理所述微流芯片內表面，再通過清洗入口通入親水性表面活性劑溶液與所述微流芯片內表面發生作用，使得所述微流芯片內表面的親水性提高，最終達到抗凝血目的；

(2)血液抗凝劑處理法：預先用等離子處理所述微流芯片內表面，再通過清洗入口通入血液抗凝劑溶液與所述微流芯片內表面發生作用，使得所述微流芯片內表面的生物相容性提高，最終達到抗凝血目的；

(3)親水性LBL法：預先用等離子處理所述微流芯片內表面，依次通過清洗入口通入PAH、PSS溶液，達到在所述微流芯片內表面涂覆上PSS親水層目的，進而降低蛋白吸附，從而抑制凝血效應；

(4)生物抗凝血法：通過清洗入口通入肝素溶液于所述微流芯片內表面涂覆一層肝素分子，使得所述微流芯片的抗凝血性能大大增強。

10.如權利要求1或2所述細胞分離微結構系統，其特征在于，至少細胞捕獲區為2個以上，形成多通道并聯處理的微流芯片結構。