[發(fā)明專(zhuān)利]基于介電泳原理的用于細(xì)胞分離與捕獲的微流控芯片

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811030343.7
• 申請(qǐng)日: 2018-09-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108977343B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-03-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 任玉坤;姜天一;吳玉潘;姜洪源
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C12M1/00
• 分類(lèi)號(hào): C12M1/00;C12M1/42
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所 23109
• 代理人: 宋詩(shī)非

基于介電泳原理的用于細(xì)胞分離與捕獲的微流控芯片，屬于微流控技術(shù)領(lǐng)域，解決了現(xiàn)有的細(xì)胞分析工作因細(xì)胞分選環(huán)節(jié)耗時(shí)較長(zhǎng)以及細(xì)胞分選環(huán)節(jié)與單細(xì)胞捕捉環(huán)節(jié)的非連續(xù)性而效率低下的問(wèn)題。本發(fā)明所述的基于介電泳原理的用于細(xì)胞分離與捕獲的微流控芯片通過(guò)傾斜的驅(qū)動(dòng)電極陣列對(duì)分離區(qū)內(nèi)的細(xì)胞混合液施加電場(chǎng)，利用不同細(xì)胞之間介電特性的不同，并基于正介電泳力和負(fù)介電泳力對(duì)不同細(xì)胞進(jìn)行分選。在完成細(xì)胞分選后，本發(fā)明所述的基于介電泳原理的用于細(xì)胞分離與捕獲的微流控芯片通過(guò)在捕獲區(qū)設(shè)置雙極性電極陣列的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)單細(xì)胞捕捉。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種微流控芯片，屬于微流控技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

細(xì)胞分選與單細(xì)胞捕捉是細(xì)胞分析工作中必要的前處理環(huán)節(jié)。現(xiàn)有的細(xì)胞分選方式主要包括熒光激活細(xì)胞分選和磁場(chǎng)激活細(xì)胞分選，然而，無(wú)論是熒光激活細(xì)胞分選，還是磁場(chǎng)激活細(xì)胞分選，均需要實(shí)施繁雜的樣品處理步驟。例如，在進(jìn)行熒光激活細(xì)胞分選之前需要對(duì)細(xì)胞進(jìn)行熒光標(biāo)記，在進(jìn)行磁場(chǎng)激活細(xì)胞分選之前需要對(duì)細(xì)胞進(jìn)行磁性標(biāo)記。因此，現(xiàn)有的細(xì)胞分選方式耗時(shí)較長(zhǎng)，嚴(yán)重降低了細(xì)胞分析工作的效率。

另一方面，現(xiàn)有的細(xì)胞分選與單細(xì)胞捕捉需分別借助相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)儀器來(lái)實(shí)現(xiàn)，由此增加了細(xì)胞分選后的細(xì)胞轉(zhuǎn)移環(huán)節(jié)，這也在一定程度上降低了細(xì)胞分析工作的效率。

微流控芯片(Micro fluidic Chip)又稱(chēng)芯片實(shí)驗(yàn)室(Lab-on-A-Chip)，指的是把生物和化學(xué)等領(lǐng)域中所涉及的樣品制備、反應(yīng)、分離和檢測(cè)等基本操作單元集成或基本集成到一塊幾平方厘米(甚至更小)的芯片上，由微通道形成網(wǎng)絡(luò)，自動(dòng)完成分析過(guò)程，已經(jīng)發(fā)展成為一個(gè)機(jī)械、化學(xué)、生物、醫(yī)學(xué)和流體力學(xué)等多學(xué)科交叉的十分具有應(yīng)用前景的研究領(lǐng)域。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決現(xiàn)有的細(xì)胞分析工作因細(xì)胞分選環(huán)節(jié)耗時(shí)較長(zhǎng)以及細(xì)胞分選環(huán)節(jié)與單細(xì)胞捕捉環(huán)節(jié)的非連續(xù)性而效率低下的問(wèn)題，提出了一種基于介電泳原理的用于細(xì)胞分離與捕獲的微流控芯片。

本發(fā)明所述的基于介電泳原理的用于細(xì)胞分離與捕獲的微流控芯片包括玻璃基底1、PDMS蓋片2、驅(qū)動(dòng)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(nèi)陷設(shè)置有第一流道7～第九流道15、分離區(qū)16、第一捕獲區(qū)17～第三捕獲區(qū)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16區(qū)的流入端口相連通，分離區(qū)16的流出端口同時(shí)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(qū)17的流入端口～第三捕獲區(qū)19的流入端口相連通，第一捕獲區(qū)17的流出端口～第三捕獲區(qū)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(shè)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(shè)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(shè)置有第一金屬連接器～第六金屬連接器；

驅(qū)動(dòng)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(shè)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(duì)且緊密貼合；