[發明專利]用于全血中稀有細胞篩選的微流控芯片

在審

• 申請號: 201811513466.6
• 申請日: 2018-12-11
• 公開（公告）號: CN109439513A
• 公開（公告）日: 2019-03-08
• 發明（設計）人: 馬玉婷;宋飛飛;鐘金鳳;王策;裴智果;陳忠祥;吳云良;嚴心濤
• 申請（專利權）人: 中國科學院蘇州生物醫學工程技術研究所
• 主分類號: C12M1/00
• 分類號: C12M1/00;C12M1/42
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理事務所(普通合伙) 11369
• 代理人: 韓飛

本發明公開了一種用于全血中稀有細胞篩選的微流控芯片，包括微管道及依次通過第一叉指電極組在所述微管道上形成的血小板去除區、通過所述微管道上的裂解管道段形成的紅細胞裂解區、通過第二叉指電極組在所述微管道上形成的紅細胞去除區、通過磁場在所述微管道上形成的白細胞去除區、通過第三叉指電極組在所述微管道上形成的目標細胞提取區。本發明利用大小差異去除血小板和裂解后的紅細胞，利用特異性單抗和磁珠的方式去除白細胞，有利于提高目標細胞篩選的純度和俘獲率；同時還可以對樣品起到清洗作用。本發明的系統對細胞無損傷，可用于常規的流式細胞分選，也可用于稀有細胞的篩選，對促進無創產前篩查、腫瘤預后檢測具有十分重要意義。

技術領域

本發明涉及微流控芯片、生物顆粒檢測及操控技術領域，特別涉及一種用于全血中稀有細胞篩選的微流控芯片。

背景技術

檢測捕捉血液中微乎其微的稀有細胞，有助于疾病的早期診斷與患者的病情監測?，F有流式細胞分選儀存在體積龐大、結構復雜，需反復清洗管道、人工費時的問題；且其分選過程在空氣中完成，體系開放，會產生包含細胞、細菌、病毒等樣品的氣溶膠污染，限制了其臨床應用。目前BD、Beckman Coulter等公司的細胞分選系統大多采用了Jet-in-Air的靜電偏轉分離方式(美國專利3710933號、3826364號)，雖然可以高速分離細胞，但是由于其較高的流體剪切力會對細胞產生損害，影響其活性和基因表達。如在再生細胞治療、干細胞研究中，利用傳統靜電細胞分選儀分選的細胞存在存活率低的問題。同時在細胞再生、轉基因樣品或者病毒/細菌感染過的樣品研究中，確保環境的密閉和無菌性是非常關鍵的問題，基于微流控芯片的細胞分選系統有著廣泛的前景。

現有的微流控細胞分選方案，例如電滲流、電泳、氣動控制、機械閥、光鑷、光致熱凝膠等分選方案存在分選速度慢或結構復雜、昂貴的問題；一些高通量的細胞分選方法如膜過濾法、介電電泳、超聲、表面聲波分離方法等依賴于細胞自身特性，其普適性差。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種用于全血中稀有細胞篩選的微流控芯片，通過逐步去除血液中的血小板、紅細胞、白細胞，最后提取目標細胞，實現從全血到細胞的一體化處理。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：一種用于全血中稀有細胞篩選的微流控芯片，包括微管道及依次通過第一叉指電極組在所述微管道上形成的血小板去除區、通過所述微管道上的裂解管道段形成的紅細胞裂解區、通過第二叉指電極組在所述微管道上形成的紅細胞去除區、通過磁場在所述微管道上形成的白細胞去除區、通過第三叉指電極組在所述微管道上形成的目標細胞提取區。

優選的是，所述微管道包括主輸送管道、與所述主輸送管道均連通的進樣管道、第一鞘液管道、第一廢液管道、裂解液進入管道、第二鞘液管道、第二廢液管道、第三鞘液管道、第三廢液管道、第四鞘液管道、第四廢液管道、收集管道及設置在所述主輸送管上的裂解管道段；

所述進樣管道和第一鞘液管道匯入所述主輸送管道后進入所述血小板去除區，穿過所述血小板去除區后的主輸送管道分叉形成所述第一廢液管道；所述裂解液進入管道匯入所述主輸送管道后連通至所述紅細胞裂解區內的裂解管道段，與所述裂解管道段另一端連通的主輸送管道穿過所述紅細胞裂解區后與所述第二鞘液管道匯合進入所述紅細胞去除區；穿過所述紅細胞去除區后的主輸送管道分叉形成所述第二廢液管道，第三鞘液管道匯合入所述主輸送管道后進入白細胞去除區；穿過所述白細胞去除區的主輸送管道分叉形成所述第三廢液管道，第四鞘液管道匯所述主輸送管道后進入目標細胞提取區，穿過所述目標細胞提取區的主輸送管道分叉形成所述第四廢液管道和收集管道。

優選的是，所述微管道通過壓電基片和蓋片形成，所述蓋片底部開設有管道凹槽，所述蓋片密封貼附于所述壓電基片上，使處于所述蓋片和壓電基片之間的所述管道凹槽形成所述微管道。

優選的是，所述裂解管道段為依次連接的多個彎曲管道，所述彎曲管道的內壁上間隔設置有多個向管道內突出的凸起。