[發明專利]基于介電泳原理的用于細胞分離與捕獲的微流控芯片

有效

• 申請號: 201811030343.7
• 申請日: 2018-09-04
• 公開（公告）號: CN108977343B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發明（設計）人: 任玉坤;姜天一;吳玉潘;姜洪源
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: C12M1/00
• 分類號: C12M1/00;C12M1/42
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 宋詩非

1.基于介電泳原理的用于細胞分離與捕獲的微流控芯片，其特征在于，所述微流控芯片包括玻璃基底(1)、PDMS蓋片(2)、驅動電極陣列(3)和第一雙極性電極陣列(4)～第三雙極性電極陣列(6)；

在PDMS蓋片(2)的下表面上內陷設置有第一流道(7)～第九流道(15)、分離區(16)、第一捕獲區(17)～第三捕獲區(19)、第一流入凹槽(20)～第三流入凹槽(22)和第一流出凹槽(23)～第三流出凹槽(25)；

第一流入凹槽(20)～第三流入凹槽(22)分別與第一流道(7)的流入端口～第三流道(9)的流入端口相連通，第一流道(7)的流出端口～第三流道(9)的流出端口均與分離區(16) 的流入端口相連通，分離區(16)的流出端口同時與第四流道(10)的流入端口～第六流道(12)的流入端口相連通，第四流道(10)的流出端口～第六流道(12)的流出端口分別與第一捕獲區(17)的流入端口～第三捕獲區(19)的流入端口相連通，第一捕獲區(17)的流出端口～第三捕獲區(19)的流出端口分別與第七流道(13)的流入端口～第九流道(15)的流入端口相連通，第七流道(13)的流出端口～第九流道(15)的流出端口分別與第一流出凹槽(23)～第三流出凹槽(25)相連通；

在第一流入凹槽(20)的槽底～第三流入凹槽(22)的槽底上分別設置有第一流入通孔～第三流入通孔，在第一流出凹槽(23)的槽底～第三流出凹槽(25)的槽底上分別設置有第一流出通孔～第三流出通孔，第一流入通孔～第三流入通孔和第一流出通孔～第三流出通孔均貫穿PDMS蓋片(2)；

在第一流入通孔的流入端口～第三流入通孔的流入端口和第一流出通孔的流出端口～第三流出通孔的流出端口上分別設置有第一金屬連接器～第六金屬連接器；

驅動電極陣列(3)和第一雙極性電極陣列(4)～第三雙極性電極陣列(6)均設置在玻璃基底(1)的上表面上，玻璃基底(1)的上表面與PDMS蓋片(2)的下表面相對且緊密貼合；

驅動電極陣列包括第一驅動電極(26)～第八驅動電極(33)，第一驅動電極(26)與第八驅動電極(33)、第二驅動電極(27)與第七驅動電極(32)、第三驅動電極(28)與第六驅動電極(31)和第四驅動電極(29)與第五驅動電極(30)分別構成第一八字形結構～第四八字形結構，第一八字形結構～第四八字形結構依次且成一排地分布在分離區(16)的流出端口與分離區(16)的流入端口之間，第一八字形結構的小開口側～第四八字形結構的小開口側均朝向分離區(16)的流出端口并且均與第五流道(11)的流入端口正對，第一八字形結構的大開口側的兩端～第四八字形結構的大開口側的兩端均分別超出分離區 (16)的兩側；

第一八字形結構的大開口側的兩端和第三八字形結構的大開口側的兩端均接交流電壓，第二八字形結構的大開口側的兩端和第四八字形結構的大開口側的兩端均接地；

第一雙極性電極陣列(4)～第三雙極性電極陣列(6)分別位于第一捕獲區(17)～第三捕獲區(19)的覆蓋范圍內；

第一金屬連接器～第三金屬連接器分別為細胞混合液、緩沖溶液和細胞混合液進入所述微流控芯片的通道；

細胞混合液所包含的兩種細胞的介電常數不同。

2.如權利要求1所述的基于介電泳原理的用于細胞分離與捕獲的微流控芯片，其特征在于，第一驅動電極(26)～第八驅動電極(33)的結構相同，第一八字形結構的小開口側～第四八字形結構的小開口側的開口距離相等。

3.如權利要求2所述的基于介電泳原理的用于細胞分離與捕獲的微流控芯片，其特征在于，每個八字形結構均通過引線電極(34)與電壓源或電源地相連。

4.如權利要求3所述的基于介電泳原理的用于細胞分離與捕獲的微流控芯片，其特征在于，第一雙極性電極陣列(4)～第三雙極性電極陣列(6)的結構相同，均為無線雙極性電極陣列；

第一雙極性電極陣列(4)包括第九驅動電極(35)～第十二驅動電極(38)和雙極性電極陣列本體(39)；

第九驅動電極(35)的兩端～第十二驅動電極(38)的兩端均施加有交流電壓；

對于第九驅動電極(35)～第十二驅動電極(38)，前者兩端電壓的相位角與后者兩端電壓的相位角相差90°；

接電后，第九驅動電極(35)～第十二驅動電極(38)共同用于驅動雙極性電極陣列本體(39)。