[發(fā)明專利]一種離心式微流控芯片、制作方法及其應(yīng)用方法

有效

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• 申請日: 2016-12-26
• 公開（公告）號: CN106770294B
• 公開（公告）日: 2019-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄧永波;吳一輝
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機械與物理研究所
• 主分類號: G01N21/84
• 分類號: G01N21/84;C12M1/00
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

本申請公開一種離心式微流控芯片、制作方法及其應(yīng)用方法，其中，所述離心式微流控芯片包括承載基片和微流控基片，以及圖像采集裝置；承載基片上包括多個超透鏡陣列；微流控基片上包括多個細胞捕捉腔，細胞捕捉腔超透鏡陣列一一對應(yīng)設(shè)置；通過微流控基片上的多個腔體對細胞實現(xiàn)分選操作，將細胞捕捉后，再通過超透鏡以及圖像采集裝置對所述細胞成像，從而使得所述離心式微流控芯片具有細胞分選、高分辨細胞成像等功能。本發(fā)明將納米級工藝制作的承載基片和微米級工藝制作的微流控基片鍵合組裝，提供了制作工藝簡單的微米納米跨尺度加工工藝，從而能夠?qū)⒊哥R集成在離心式微流控芯片上，進而為細胞力學(xué)研究提供高效、高精度的細胞操作分析工具。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及微流控技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種離心式微流控芯片、制作方法及其應(yīng)用方法。

背景技術(shù)

生物細胞在其所在的生理環(huán)境內(nèi)是承受施加于其上的應(yīng)力的，研究細胞對施加于其上的應(yīng)力的響應(yīng)對理解一些疾病的發(fā)病機理至關(guān)重要，實驗室普遍采用諸如原子力顯微鏡之類的設(shè)備工具進行相關(guān)的細胞力學(xué)課題研究。然而，這些設(shè)備存在能耗高、效率低和因需要單獨的樣品處理過程而導(dǎo)致的集成度低等方面的問題。

相比之下，具有微型化、集成化、和自動化特點的微流體技術(shù)是克服上述細胞力學(xué)研究工具存在問題的有效手段；并且微流體與細胞之間存在很好的尺度兼容性。因此，微流體技術(shù)通過高效、高精度的細胞操作分析為研究施加于細胞之上的應(yīng)力與變形而導(dǎo)致的生理效應(yīng)提供了很有前途的途徑。

目前，離心式微流控技術(shù)已經(jīng)在臨床診斷、免疫學(xué)、蛋白分子分析等領(lǐng)域得到了廣泛研究。離心式微流控技術(shù)是實現(xiàn)細胞操作和分析等功能等可靠方式，但，現(xiàn)有技術(shù)中的離心式微流控芯片不具有細胞分選、高分辨細胞成像等功能，無法實現(xiàn)細胞分選和高分辨細胞成像。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供一種離心式微流控芯片及其制作方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的離心式微流控芯片不具有細胞分選、高分辨細胞成像等功能，無法實現(xiàn)細胞分選和高分辨細胞成像的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種離心式微流控芯片，用于細胞沉積和細胞捕捉，所述離心式微流控芯片包括：

相對設(shè)置的承載基片和微流控基片，以及圖像采集裝置；

所述承載基片朝向所述微流控基片的表面設(shè)置有多個超透鏡陣列；

所述微流控基片朝向所述承載基片的表面包括凹槽結(jié)構(gòu)，所述微流控基片與所述承載基片密封連接，所述凹槽結(jié)構(gòu)形成多個腔體，所述多個腔體至少包括多個細胞捕捉腔，所述細胞捕捉腔與所述超透鏡陣列一一對應(yīng)；所述微流控基片上包括通孔結(jié)構(gòu)，所述通孔結(jié)構(gòu)用于安裝、通氣和使微流體進入所述凹槽結(jié)構(gòu)；所述多個腔體和所述通孔結(jié)構(gòu)組成兩個并行功能單元；所述微流控基片背離所述承載基片的表面內(nèi)包括多個圖像采集單元安裝腔和控制電路模塊安裝腔，所述圖像采集單元安裝腔與所述超透鏡陣列一一相對設(shè)置；

所述圖像采集裝置包括多個圖像采集單元和控制電路模塊，所述圖像采集單元與所述控制電路模塊相連；且所述圖像采集單元內(nèi)嵌在所述圖像采集單元安裝腔，所述控制電路模塊內(nèi)嵌在所述控制電路模塊安裝腔。

本發(fā)明還提供一種離心式微流控芯片的應(yīng)用方法，所述離心式微流控芯片為上面所述的離心式微流控芯片，包括：

提供離心式微流控芯片和緩沖液，所述緩沖液包括多個細胞；

將所述緩沖液加入到所述離心式微流控芯片中；

將所述離心式微流控芯片安裝在離心馬達上；

按照預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速和預(yù)設(shè)時間旋轉(zhuǎn)所述離心式微流控芯片；

待所述緩沖液中的細胞被所述離心式微流控芯片中的細胞捕捉腔捕捉后，通過所述離心式微流控芯片中的圖像采集單元采集被捕捉的細胞的圖像信息。