[發明專利]一種集成化外泌體分離與檢測微流控芯片及其制備方法

在審

• 申請號: 201910291437.8
• 申請日: 2019-04-12
• 公開（公告）號: CN111804351A
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發明（設計）人: 秦建華;陳雯雯;蘇文濤
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: B01L3/00
• 分類號: B01L3/00;G01N35/00
• 代理公司: 沈陽晨創科技專利代理有限責任公司 21001
• 代理人: 張晨

一種集成化外泌體分離與檢測微流控芯片及其制備方法，微流控芯片構成如下：上層為試劑池層，中層為液路控制層，底層為反應池層；具體設計有下述結構：外泌體樣本池、外泌體進樣通道、外泌體染色一抗池、外泌體染色一抗進樣通道、外泌體染色二抗池、外泌體染色二抗進樣通道、顯色液池、顯色液進樣通道、清洗緩沖液池、緩沖液進樣通道、廢液池、廢液流出通道以及反應池。通過制備出通道部分凸起的光刻膠模板；顯影，堅膜；用硅烷化試劑處理模板；得到帶有結構的聚二甲基硅氧烷芯片；不可逆封接等步驟制備得到。本發明結構簡單，制備操作方便，速度快，效率高，應用范圍廣泛。

技術領域

本發明涉及微流控技術和聚合物芯片的設計、加工、制作和應用技術領域，特別提供了一種集成化外泌體分離與檢測微流控芯片及其制備方法。

背景技術

現有技術中，微流控芯片是一種在微小通道中操控微小體積流體流動的系統，其中通道的尺度為幾十到幾百微米，承載流體的量為10^-9-10^-18L。微流控芯片的各個操作單元通過微通道網絡內流體的流動相互聯系。微流體控制是微流控芯片實驗室的操作核心，所涉及的進樣、混合、反應、分離等過程都是在可控流體的運動中完成的。無論是宏觀還是微觀流體，閥都是流體控制的核心部件。由于其重要性，微型閥的研制早在微流控芯片誕生之前引起人們的廣泛關注。理論上講，凡是能控制微通道閉合和開啟狀態的部件均可作為微流控芯片中的微閥使用。一個理想的微閥應該具備以下特征：低泄漏、低功耗、響應速度快、線性操作能力和適應面廣。微流體和微型閥構成了一套完整的微流控芯片系統。

微流控分析的核心是利用微流控芯片將樣品預處理、生物和化學反應、分離檢測等基本操作單元集成在具有微米或納米微通道網絡的芯片上，通過操控流體完成復雜的分析過程，具有樣品和試劑消耗量少、分析時間短、高通量、容易實現大規模平行測定等優點。利用微流控分析技術可方便的實現分析系統的小型化、集成化和便攜化。目前，該系統被廣泛應用在生命科學、疾病診斷與治療、藥物合成與篩選等領域。

外泌體是細胞分泌的含有脂質、蛋白、mRNAs等多種物質的納米級囊泡，其在人體內分布廣泛，人體的體液如尿液、血液、乳汁、唾液等大都都含有外泌體。外泌體在人體內主要有物質傳遞及信息傳導兩大作用。研究表明，外泌體在炎癥過程、適應性免疫、胚胎形成、腫瘤的發生與發展過程中均發揮了重要的作用。但如何有效的將外泌體從體液中分離出來并進行檢測仍然是一個很大的挑戰，目前常用的超速離心、超濾等分離方式費時費力并且產物的純度難以保證。

微流控芯片技術以其大大減少樣品消耗，節省人工及時間成本，可在厘米見方的空間上實現自動化、高通量的實驗等優勢，受到了廣泛的關注，在外泌體研究領域也占有了一席之地。

人們迫切希望獲得一種技術效果優良的集成化外泌體分離與檢測微流控芯片。

發明內容

本發明的目的是提供一種技術效果優良的集成化外泌體分離與檢測微流控芯片。以解決以往外泌體分離與檢測過程中存在的操作步驟繁瑣復雜、消耗大量試劑等局限。

本發明提供了一種集成化外泌體分離與檢測微流控芯片，該微流控芯片由上層、中層、下層三層順序串聯貼合布置組成，其中：上層為試劑池層，中層為液路控制層，底層為反應池層；

所述液路控制層具體設置有下述結構：

——外泌體進樣通道A：前端與外泌體樣品池1相連，后端垂直匯入主通道D，用于溝通兩者，外泌體進樣通道A上設計有氣動微閥結構，用于控制該通道的通斷；

——外泌體染色一抗進樣通道B：前端與外泌體染色一抗池2相連，后端垂直匯入主通道D，用于溝通兩者，外泌體染色一抗進樣通道B上設計有氣動微閥結構，用于控制該通道的通斷；

——外泌體染色二抗進樣通道C：前端與外泌體染色二抗池3相連，后端垂直匯入主通道D，用于溝通兩者，外泌體染色二抗進樣通道C上設計有氣動微閥結構，用于控制該通道的通斷；