[發明專利]細胞裂解

有效

• 申請號: 201680084857.3
• 申請日: 2016-04-22
• 公開（公告）號: CN109070076B
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發明（設計）人: A·戈夫亞迪諾夫;E·D·托爾尼埃寧;D·P·馬克爾;P·科爾尼洛維奇
• 申請（專利權）人: 惠普發展公司;有限責任合伙企業
• 主分類號: B01L3/00
• 分類號: B01L3/00;C12N1/06
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 佘鵬;傅永霄

在示例性實施方式中，一種細胞裂解的方法包括使細胞液從第一儲存器通過微流體通道朝向第二儲存器移動，當來自所述細胞液的細胞通過所述微流體通道時激活裂解元件多次，以及使由所述激活產生的裂解液移動通過所述微流體通道并且移動到所述第二儲存器中。

背景技術

微流體于諸如工程、化學、生物化學、生物技術等眾多學科有范圍廣泛的應用。微流體可涉及操縱和控制例如噴墨打印頭、實驗室芯片裝置和其他類型的微流體芯片裝置的類的各種系統和裝置內的少量流體。

附圖說明

現在將參照附圖來描述示例，附圖中：

圖1示出了包括用于裂解細胞的微流體裂解裝置的微流體細胞裂解系統的一個示例；

圖2示出了微流體裂解裝置的一個示例；

圖3示出了圖2的微流體裂解裝置的一個示例，其中，通過通道的流體流由非對稱定位的泵元件引起；

圖4示出了圖2的微流體裂解裝置的一個示例，其中，細胞感測元件被設置在微流體通道內；

圖5、圖6、圖7、圖8和圖9示出了微流體裂解裝置的示例，其各自具有流體移動機構，該流體移動機構在細胞液儲存器與裂解液儲存器之間包括壓差；

圖10、圖11、圖12、圖13、圖14、圖15a和圖15b示出了微流體裂解裝置的示例，其各自具有流體移動機構，該流體移動機構包括設置在微流體通道內的泵元件；

圖16、圖17和圖18為流程圖，其示出了微流體細胞裂解裝置中的細胞裂解的示例性方法。

貫穿附圖，相同的附圖標記標示相似但不一定相同的元件。

具體實施方式

細胞裂解是提取胞內組分的過程，用于諸如純化組分，取回DNA和RNA以及分析組分的遺傳和/或疾病特性之類的目的。細胞裂解使細胞膜爆裂并且釋放出細胞的內部組分。包含細胞的內部組分的流體被稱為裂解產物。

細胞裂解可能以各種方式自然地發生，包括殺死細胞的細胞內的病毒復制、細胞膜的酶溶解、因滲透壓不平衡造成過量水進入細胞而使細胞膜爆裂的細胞溶解、由于通過滲透而失水而使細胞收縮并將細胞膜從細胞壁剝離的質壁分離等。

除了自然的細胞裂解之外，已經發展出各種方法用于在實驗室中進行細胞裂解。例如，通過細胞的物理破裂的細胞裂解的方法包括：局部加熱，其造成蛋白質變性；機械破裂，其使用旋轉葉片來碾磨及分散細胞；液體均質化，其迫使細胞通過狹窄的空間，以剪切細胞膜；聲波降解法，其使用高頻聲波來剪切細胞；重復的冷凍與解凍的循環，其通過冰晶的形成而使細胞破裂；以及手動碾磨冷凍在液氮中的細胞培養。例如，基于溶液的細胞裂解的方法包括：使用低滲添加劑來降低滲透壓以使細胞膜癟陷；使用高滲添加劑來提高滲透壓以使細胞膜爆裂；以及使用清潔劑。在許多情況下，現有的物理裂解方法不可擴展，并且無法有效地在微流體芯片上實驗室環境中使用。例如，在一些情況下，基于溶液的方法可能不利地稀釋樣品，裂解作用緩慢，并且在其應用中不具有選擇性。

因此，本文所公開的示例涉及使用微流體裝置來使得細胞能夠裂解，這是通過將細胞在封閉的通道內暴露于打破細胞膜的高壓力尖峰。裂解元件可包括設置在微流體通道內的熱敏電阻器，以產生蒸氣泡。當該蒸氣泡癟陷時，它可在通道內產生高壓力尖峰，該高壓力尖峰使處于該高壓力尖峰的局部區域內的一個或多個細胞裂解。

在特定示例中，一種細胞裂解的方法包括使細胞液從第一儲存器通過微流體通道朝向第二儲存器移動。該方法包括當來自該細胞液的細胞通過該微流體通道時激活裂解元件多次。該裂解元件的激活將使細胞裂解。然后，由該裂解元件的該激活產生的裂解液移動通過該微流體通道進入到第二儲存器中。