[實(shí)用新型]一種用于單細(xì)胞分析的陣列式PDMS-紙基復(fù)合微流控芯片

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201822017124.7
• 申請日: 2018-11-28
• 公開（公告）號: CN209222159U
• 公開（公告）日: 2019-08-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫浩;東輝
• 申請（專利權(quán)）人: 福州大學(xué)
• 主分類號: B01L3/00
• 分類號: B01L3/00;G01N15/10
• 代理公司: 福州元?jiǎng)?chuàng)專利商標(biāo)代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學(xué)俊

本實(shí)用新型涉及一種用于單細(xì)胞分析的陣列式PDMS?紙基復(fù)合微流控芯片，自上至下依次設(shè)置有PDMS層、膠層、紙基層、以及加熱貼片；所述PDMS層內(nèi)設(shè)置有由一個(gè)以上的凹形結(jié)構(gòu)組成的捕捉陣列；所述紙基層包括由包括親水紙基結(jié)構(gòu)與疏水結(jié)構(gòu)的親水矩陣單元組成的陣列；所述紙基層內(nèi)的每個(gè)親水矩陣單元與所述PDMS層內(nèi)的每個(gè)凹形結(jié)構(gòu)一一對應(yīng)。本實(shí)用新型可用于單細(xì)胞分析，芯片兼顧PDMS聚合物和濾紙纖維兩種材料優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及微流控芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域，特別是一種用于單細(xì)胞分析的陣列式PDMS-紙基復(fù)合微流控芯片。

背景技術(shù)

聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane，PDMS)具有良好的光學(xué)性能、熱穩(wěn)定性和生物兼容性等優(yōu)點(diǎn)，是微流控芯片的主要加工材料之一。基于PDMS材料的芯片，已在細(xì)胞操縱、細(xì)胞內(nèi)基因表達(dá)檢測和免疫熒光分析等方面成功應(yīng)用。但是，PDMS微通道內(nèi)的流體流動(dòng)通常需要依賴外置注射泵或啟動(dòng)微閥結(jié)構(gòu)控制，分析測試仍然需要在實(shí)驗(yàn)室中完成。

近10年來，以濾紙為基體材料加工的芯片，即紙基微流控芯片已逐步成為低成本、便攜式和環(huán)保型生化檢測工具。通過濾紙內(nèi)部固有的毛細(xì)纖維結(jié)構(gòu)，紙基微流控芯片上的流體驅(qū)動(dòng)和控制由毛細(xì)作用實(shí)現(xiàn)，省去了常規(guī)微流控對精密注射泵等設(shè)備的依賴，尤其適應(yīng)于資源限制條件下開展生化樣本檢測與分析。但是，因?yàn)闉V紙纖維結(jié)構(gòu)通常隨機(jī)雜亂分布，這種結(jié)構(gòu)難以實(shí)現(xiàn)痕量低豐度樣本（如單細(xì)胞等）的精密操縱。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本實(shí)用新型的目的是提供一種用于單細(xì)胞分析的陣列式PDMS-紙基復(fù)合微流控芯片，可用于單細(xì)胞分析，芯片兼顧PDMS聚合物和濾紙纖維兩種材料優(yōu)點(diǎn)。

本實(shí)用新型采用以下方案實(shí)現(xiàn)：一種用于單細(xì)胞分析的陣列式PDMS-紙基復(fù)合微流控芯片，自上至下依次設(shè)置有PDMS層、膠層、紙基層、以及加熱貼片；

所述PDMS層內(nèi)設(shè)置有由一個(gè)以上的凹形結(jié)構(gòu)組成的捕捉陣列；

所述紙基層包括由包括親水紙基結(jié)構(gòu)與疏水結(jié)構(gòu)的親水矩陣單元組成的陣列；

所述紙基層內(nèi)的每個(gè)親水矩陣單元與所述PDMS層內(nèi)的每個(gè)凹形結(jié)構(gòu)一一對應(yīng)。

進(jìn)一步地，包括所述膠層為低熔點(diǎn)瓊脂糖。

進(jìn)一步地，所述低熔點(diǎn)瓊脂糖的熔點(diǎn)為65℃。

進(jìn)一步地，所述疏水結(jié)構(gòu)的材料為光敏樹脂。

進(jìn)一步地，所述用于單細(xì)胞分析的陣列式PDMS-紙基復(fù)合微流控芯片外周采用壓力膜封裝。

所述用于單細(xì)胞分析的陣列式PDMS-紙基復(fù)合微流控芯片的控制方法，具體為：當(dāng)細(xì)胞載流流經(jīng)PDMS層的凹形結(jié)構(gòu)時(shí)，特定直徑尺寸的細(xì)胞將留滯在該結(jié)構(gòu)中；所述PDMS層與紙基層通過低熔點(diǎn)瓊脂糖構(gòu)成的膠層粘合，設(shè)置在芯片底部的所述加熱貼片加熱后所述膠層融化，借助冷熱對流細(xì)胞落入親水紙基結(jié)構(gòu)中；當(dāng)細(xì)胞裂解液流經(jīng)親水紙基結(jié)構(gòu)時(shí)，細(xì)胞的細(xì)胞壁化學(xué)裂解釋放包括RNA、DNA在內(nèi)的物質(zhì)，DNA分子鏈由固相微磁珠萃取，并通過聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)循環(huán)擴(kuò)增，聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)產(chǎn)物信號由熒光顯微鏡直接讀取。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果：本實(shí)用新型的芯片兼顧PDMS聚合物和濾紙纖維兩種材料優(yōu)點(diǎn)，集成細(xì)胞捕捉、固定，DNA萃取和PCR循環(huán)擴(kuò)增等多功能，省去了以往細(xì)胞實(shí)驗(yàn)所需要的多種儀器設(shè)備，極大簡化了分析實(shí)驗(yàn)流程。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，其中（a）為側(cè)剖示意圖，（b）為對應(yīng)的橫切示意圖。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例的芯片制造流程示意圖。

圖3為本發(fā)明實(shí)施例的芯片操作流程示意圖。

具體實(shí)施方式