[發明專利]一種微磁體細胞捕獲裝置及其制作方法

在審

• 申請號: 201910031923.6
• 申請日: 2019-01-14
• 公開（公告）號: CN109609344A
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發明（設計）人: 張曉晶;沈挺
• 申請（專利權）人: 寧波美晶醫療技術有限公司
• 主分類號: C12M1/00
• 分類號: C12M1/00;C12M1/42
• 代理公司: 寧波奧圣專利代理事務所(普通合伙) 33226
• 代理人: 陳怡菁

本發明公開了一種微磁體細胞捕獲裝置及其制作方法，裝置包括由上至下依次緊貼設置的微流體通道層、細胞捕獲芯片和永磁體，微流體通道層的底部設置有凹槽，凹槽與細胞捕獲芯片的上表面之間形成微流體通道，特點是：細胞捕獲芯片包括基底，基底的上表面與微流體通道對應位置形成細胞捕獲區，細胞捕獲區內設置有多個均勻分布的微磁體；優點是：本發明能夠提高細胞捕獲率，減少細胞損失，且能夠減少細胞在微流體通道前段聚集，利于細胞后續分析研究。

技術領域

本發明涉及生物技術應用領域，尤其涉及一種微磁體細胞捕獲裝置及其制作方法。

背景技術

循環腫瘤細胞(CTC，circulating tumor cell)是存在于外周血中的各類腫瘤細胞的統稱，是由腫瘤病灶釋放，從實體瘤病灶(原發灶、轉移灶)上脫落下來進入到血液中循環的稀有細胞，其數量是腫瘤患者病情進展和轉移的重要指標。循環腫瘤細胞的檢測有助于早期轉移腫瘤患者的診斷、監測術后患者腫瘤的復發與轉移、評估抗腫瘤藥物的敏感性與患者愈后以及選擇個體化的治療策略。但是，血液中循環腫瘤細胞的數量非常稀少，平均在10⁶～10⁷個白細胞中才有1個，因此，如何從血液中分離捕獲并準確鑒定出循環腫瘤細胞面臨巨大挑戰。

目前，循環腫瘤細胞檢測技術主要是借助免疫磁微粒捕獲細胞(即對于大部分本身不具有磁性的細胞，可以將其吸附到功能化的納米磁珠表面后進行操控)，并結合免疫熒光染色技術鑒定腫瘤細胞。傳統的免疫磁微粒捕獲方法使用普通載玻片作為細胞捕獲基底，使用厘米或毫米尺寸的永磁體作為磁通量源，將流經微流體通道的血液中與納米磁珠結合的靶細胞吸附至載玻片表面。

然而，上述方法在使用過程中仍存在以下缺陷：一方面，血液流經微流體通道過程中，受到低磁場梯度的限制，細胞的捕獲效果不強，可能會導致細胞的損失；另一方面，有效磁阱密度低，可能導致細胞聚集在微流體通道前段，而細胞聚集會影響循環腫瘤細胞的結構完整性和熒光信號，干擾細胞成像和識別。

發明內容

為了解決上述現有技術中存在的不足，本發明提供一種微磁體細胞捕獲裝置及其制作方法，能夠提高細胞捕獲率，減少細胞損失，且能夠減少細胞在微流體通道前段聚集，利于細胞后續分析研究。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為：一種微磁體細胞捕獲裝置，包括由上至下依次緊貼設置的微流體通道層、細胞捕獲芯片和永磁體，所述的微流體通道層的底部設置有凹槽，所述的凹槽與所述的細胞捕獲芯片的上表面之間形成微流體通道，所述的永磁體與所述的微流體通道的位置相對應，所述的細胞捕獲芯片包括基底，所述的基底的上表面與微流體通道對應位置形成細胞捕獲區，所述的細胞捕獲區內設置有多個均勻分布的微磁體。

在一些實施方式中，多個所述的微磁體呈縱橫方向陣列分布在所述的細胞捕獲區內，形成微磁體陣列，所述的微磁體陣列中相鄰所述的微磁體之間的間距為100～200μm。由此具有較優的細胞捕獲效果。

在一些實施方式中，所述的微磁體陣列由呈矩型的主體部以及分別與所述的主體部兩端連接的呈矩型的前端部和尾端部構成，所述的微流體通道層上開設有連通所述的微流體通道的進液口和出液口，所述的前端部的最前端至所述的尾端部的最尾端之間的距離不大于所述的進液口至所述的出液口之間的距離。

在一些實施方式中，每個所述的微磁體由多個納米磁微粒構成，多個所述的納米磁微粒在橫截面方向聚集呈環狀，所述的微磁體的內徑為22～30μm，所述的微磁體的外徑為44～53μm；所述的微磁體的厚度為200～350nm。如此高濃度的納米磁微粒在邊緣聚集形成了局部最大磁梯度，從而提高了磁場梯度，提高了標記癌細胞的捕獲效率。

在一些實施方式中，所述的細胞捕獲芯片的上表面設置有一層厚度為7～15nm的SiO₂膜，所述的SiO₂膜覆蓋住全部所述的微磁體。由此，以保護微磁體結構防止受到微流體通道內血液流動的影響。