[發明專利]一種高通量配對捕獲單細胞/單顆粒的微流控芯片及其應用

有效

• 申請號: 201710228226.0
• 申請日: 2017-04-10
• 公開（公告）號: CN107012067B
• 公開（公告）日: 2019-03-29
• 發明（設計）人: 楊朝勇;張明霞;鄒遠;朱志
• 申請（專利權）人: 杭州微著生物科技有限公司
• 主分類號: C12M1/00
• 分類號: C12M1/00;B01L3/00;C12N5/09
• 代理公司: 廈門市首創君合專利事務所有限公司 35204
• 代理人: 張松亭;游學明

1.一種高通量配對捕獲單細胞/單顆粒的微流控芯片，其特征在于：該微流控芯片包括捕獲層、控制層、載片三部分；捕獲層包括兩個并行的流道(10，11)和連接通道(13)，控制層包括隔離通道(12)；其中每個捕獲通道由多個捕獲單元(8，9)首尾串接而成，每個單元包括流道(10，11)、儲液腔室(14，15)、捕獲通道(16，17)三部分，流道(10，11)包括U形管，前一單元U形管的左臂端連接后一單元U形管的右臂端，儲液腔室(14)位于U形的兩臂之間，且設有三條通道，第一通道直徑大于待捕獲的單微球/單細胞，通往U形管的液體進口端，第二通道為捕獲通道，直徑小于捕獲的單微球/單細胞，通往U型管的液體出口端；第三通道為連接通道(13)，直徑小于捕獲的單微球/單細胞，通往并行的另一捕獲單元的儲液腔室；

連接通道(13)連接兩個捕獲單元的儲液腔室(14，15)；隔離通道(12)層位于連接通道(13)下方或上方，垂直于連接通道(13)并由隔膜(18)隔離開；兩個流道分別含有一個樣品入口(1，2)、一個油相入口(4，5)以及一個出口(6，7)，隔離通道含有一個入口(3)。

2.根據權利要求1所述的一種高通量配對捕獲單細胞/單顆粒的微流控芯片，其特征在于，所述的捕獲通道的寬度為5-500微米，深度為5-500微米；連接通道的寬度為3-100微米，深度為3-100微米。

3.根據權利要求2所述的一種高通量配對捕獲單細胞/單顆粒的微流控芯片，其特征在于：所述的顆粒/細胞的直徑在5-200μm。

4.根據權利要求1所述的一種高通量配對捕獲單細胞/單顆粒的微流控芯片，其特征在于：所用捕獲層和控制層的材料為聚二甲基硅氧烷PDMS，載片材料為玻璃，捕獲層和控制層通過熱校準可逆鍵合在一起，之后再與玻片通過等離子體鍵合；或所用捕獲層和載片的材料是硅片、玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯和聚酯中的一種，控制層的材料是聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯和聚酯中的一種。

5.根據權利要求1所述的一種高通量配對捕獲單細胞/單顆粒的微流控芯片，其特征在于：顆粒通入的流速為0.005mL/h-10mL/h。

6.根據權利要求1所述的一種高通量配對捕獲單細胞/單顆粒的微流控芯片，其特征在于：隔離通道所充物質為水溶液、油或者空氣，采用控制注射泵的壓力，控制隔離通道的壓力。

7.一種高通量配對捕獲單細胞/單顆粒的微流控芯片，其特征在于：該微流控芯片包括捕獲層、控制層、載片三部分；捕獲層包括兩個并行的流道(10，11)和連接通道(13)，控制層包括隔離通道(12)；其中每個捕獲通道由多個捕獲單元(8，9)首尾串接而成，每個單元包括流道(10，11)、儲液腔室(14，15)、捕獲通道(16，17)三部分，流道(10，11)包括U形管，前一單元U形管的左臂端連接后一單元U形管的右臂端，儲液腔室(14)位于U形的兩臂之間，且設有三條通道，第一通道直徑大于待捕獲的單微球/單細胞，通往U形管的液體進口端，第二通道為捕獲通道，直徑小于捕獲的單微球/單細胞，通往U型管的液體出口端；第三通道為連接通道(13)，直徑小于捕獲的單微球/單細胞，通往并行的另一捕獲單元的儲液腔室；

連接通道(13)連接兩個捕獲單元的儲液腔室(14，15)；隔離通道(12)層位于連接通道(13)下方或上方，垂直于連接通道(13)并由隔膜(18)隔離開；兩個流道分別含有一個樣品入口(1，2)、一個油相入口(4，5)以及一個出口(6，7)，隔離通道含有一個入口(3)；

還包括用于改變兩個捕獲單元的儲液腔室(14，15)體積的驅動泵。

8.根據權利要求7所述的一種高通量配對捕獲單細胞/單顆粒的微流控芯片，其特征在于：改變兩個捕獲單元的儲液腔室(14，15)體積的驅動泵分別位于儲液腔室底部，驅動泵和儲液腔室之間為隔膜隔開。