[發明專利]單細胞分離微流控芯片有效

申請號：	201610454360.8	申請日：	2016-06-22
公開（公告）號：	CN105944775B	公開（公告）日：	2018-04-10
發明（設計）人：	亓琳琳;顧志鵬;聶富強	申請（專利權）人：	蘇州汶顥芯片科技有限公司
主分類號：	B01L3/00	分類號：	B01L3/00;C12M1/00
代理公司：	南京利豐知識產權代理事務所(特殊普通合伙)32256	代理人：	王鋒
地址：	215808 江蘇***	國省代碼：	江蘇;32
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摘要：
搜索關鍵詞：	單細胞分離微流控芯片
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【說明書】：

技術領域

本申請屬于微流控技術領域，涉及單細胞檢測技術，是一種簡單實用的實現液滴包裹單細胞的微流控芯片體系。

背景技術

單細胞的研究在重大疾病早期診斷，治療，藥物篩選和細胞生理、病理過程的研究方面具有重要意義。隨著干細胞、腫瘤細胞的研究的進展，基于單細胞水平的研究越來越受到重視并成為一種研究趨勢。單細胞分離技術是進行單細胞水平研究的基礎。如何得到足夠數量的單細胞是研究的關鍵。

目前能夠實現單細胞分選的方法主要是流式細胞儀，可以實現活細胞的多通道分選，為單細胞研究奠定了基礎。但是流式細胞儀價格昂貴，體積龐大，需要專人操作，不能實現大面積普及。除此之外，獲得單細胞的方法還有細胞電泳和有限稀釋法，細胞電泳是根據各種細胞或處于不同生理狀態的同種細胞荷電量有所不同，故在一定的電場中的泳動速度不同原理實現分選，不適合相同生理狀態同種細胞的分選；有限稀釋法操作雖簡單，但是在實際操作中，效率不高，一般僅在20％，需要實驗人員進行觀察排除，費時費力。

微流控芯片技術是一種在微尺度空間中對流體進行操控的科學技術。該技術分離單細胞方法簡單，操作直觀可靠，分離成功率高，易于推廣普及。在一定程度上克服了上述這些局限性，并實現了類似儀器的小型化，集成化，自動化，便攜化。

發明內容

本發明的目的在于提供一種成本低、簡單實用的單細胞分離微流控芯片，以克服現有技術中的不足。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

本申請實施例公開一種單細胞分離微流控芯片，包括基體、以及形成于基體上的微通道，該微通道包括細胞進樣口、單細胞收集池、以及依次連通于細胞進樣口和單細胞收集池之間的細胞分離單元和液滴輸出通道，所述細胞分離單元和液滴輸出通道的接合處形成有液滴發生包裹單元，該液滴發生包裹單元與一油相輸送通道連通，所述細胞分離單元用以將單排排列的細胞輸送至液滴發生包裹單元。

優選的，在上述的單細胞分離微流控芯片中，所述細胞分離單元為螺旋式微通道，該螺旋式微通道自細胞進樣口向外螺旋。

優選的，在上述的單細胞分離微流控芯片中，所述螺旋式微通道寬度50～100μm，深度30～60μm，相鄰兩通道間距100～150微米。

優選的，在上述的單細胞分離微流控芯片中，所述螺旋式微通道的截面呈矩形。

優選的，在上述的單細胞分離微流控芯片中，所述細胞分離單元輸出的單排排列的細胞具有相同間距。

優選的，在上述的單細胞分離微流控芯片中，所述液滴輸出通道自液滴發生包裹單元向單細胞收集池方向的寬度漸性增加。

優選的，在上述的單細胞分離微流控芯片中，所述油相輸送通道與液滴輸出通道在液滴發生包裹單元位置呈T形或十字形交叉。

優選的，在上述的單細胞分離微流控芯片中，來自油相輸送通道的油相溶液對細胞溶液形成剪切并實現對單細胞包裹。

優選的，在上述的單細胞分離微流控芯片中，所述基體材質為PDMS。

優選的，在上述的單細胞分離微流控芯片中，所述基體包括上下疊加的上芯片層和下芯片層，所述微通道凹設于所述上芯片層和下芯片層之間。

本發明采用螺旋盤式微通道對細胞溶液進行處理，使得細胞能夠單排排列在管道中，通過液滴包裹單元實現了對細胞進行單個包裹。本發明還具有以下優點：

(1)、微型化。整個芯片面積僅為幾平方厘米，反應通道寬50～100μm，深30～60μm，相鄰兩通道之間相距100～150微米，初始半徑為2000μm，總長度為7～10cm。油相通入通道尺寸為80～200μm，寬50～100μm深，所需試劑體積僅為微升級別。

(2)、提高了包裹效率。應用上述微流控芯片使得細胞單排均勻分布在微通道中，提高了液滴包裹單個細胞的效率。