[發明專利]利用鞘液逆流防止細胞阻塞的微流控芯片

在審

• 申請號: 201910600246.5
• 申請日: 2019-07-04
• 公開（公告）號: CN110343603A
• 公開（公告）日: 2019-10-18
• 發明（設計）人: 宋飛飛;王策;馬玉婷;吳云良;陳忠祥;裴智果;嚴心濤;鐘金鳳;王紅梅;閆龍
• 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
• 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

本發明公開了利用鞘液逆流防止細胞阻塞的微流控芯片，包括微流控芯片主體，所述微流控芯片主體具有聚焦模塊、分選模塊和主流道，所述主流道在所述微流控芯片主體的出口端分叉形成兩個出液流道，所述兩個出液流道之間設有與所述主流道連通的逆流鞘液流道，所述逆流鞘液流道中通入與所述主流道流動方向相反的逆流鞘液。本發明可以解決現有技術中細胞或者微粒粘附在V字形壁面的問題，能防止流道阻塞，提高分析或者分選精度，避免了重復拆洗芯片，降低了成本；本發明中的逆流鞘液與主流道中的鞘液配合還可以對樣品進行再次聚焦，保證細胞穩定流出芯片。

技術領域

本發明涉及微流控芯片領域，特別涉及一種利用鞘液逆流防止細胞阻塞的微流控芯片。

背景技術

微流控芯片是指在微米和亞微米尺度下研究生物和化學中有關微小流體和微粒相關分析，檢測，分選的多功能集成系統。這樣的集成系統，被稱之為“芯片實驗室”。在這樣僅有幾平方厘米的微小生物實驗室上面，通過相關設計可以具備采樣、樣品預處理、反應、分離及檢測等功能。與常規的實驗操作相比，采用微流控技術可以減少實驗所需試劑，實現微米級尺度微粒的分析和分選，同時因其尺寸微小，多種功能集成在一起，具有偏于攜帶，全操作自動化等優點。

自微流控芯片問世以來，在微生物檢測、藥物分析、細菌檢測等諸多領域，越來越受到人們的重視和青睞。其中對于細胞分析領域中發揮的作用，例如細胞與細胞共同培養和相互作用、體外細胞微環境的構建和模擬、單細胞操控和分析以及芯片器官等，極大的促進了現代生物醫學的發展。這是微流控系統的特征尺寸與細胞和其他微生物實體的大小相稱，在這樣的系統中不僅能夠在體外有效模擬細胞微環境，而且能夠實現對單個細胞的分析和分選。

然而，在應用于流式細胞分選的微流控芯片出口通道一般至少包括一個分選通道和廢液通道，這樣在兩個出口通道的交叉口會形成相對于流體流動方向的凸起，在凸起區域形成流動中駐點，這種駐點的存在致使細胞或者微粒粘附上面，進而引起細胞或者微粒的聚集，導致穩定的微流體流動狀態發生改變，使分析或者分選精度下降，同時也會引起引起流道擁堵，樣品污染，純度下降等問題。

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，提供一種利用鞘液逆流防止細胞阻塞的微流控芯片。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：一種利用鞘液逆流防止細胞阻塞的微流控芯片，包括微流控芯片主體，所述微流控芯片主體具有聚焦模塊、分選模塊和主流道，所述主流道在所述微流控芯片主體的出口端分叉形成兩個出液流道，所述兩個出液流道之間設有與所述主流道連通的逆流鞘液流道，所述逆流鞘液流道中通入與所述主流道流動方向相反的逆流鞘液。

優選的是，所述兩個出液流道之間的夾角為0-180°，所述兩個出液流道對稱分布于所述主流道的兩側。

優選的是，所述逆流鞘液的流量小于所述微流控芯片主體的入口端通入的流量之和；

所述逆流鞘液流道的直徑/寬度為所述主流道直徑/寬度的1/5-1/2。

優選的是，所述聚焦模塊為鞘液聚焦模塊，包括對稱設置在所述微流控芯片主體的入口端兩側的兩鞘液管道。

優選的是，所述聚焦模塊為聲表面波聚焦模塊、聲體波聚焦模塊、電泳力聚焦模塊、慣性聚焦模塊中的一種；

所述分選模塊為聲表面波分選模塊、聲體波分選模塊、電泳力分選模塊、水利分選模塊中的一種。

優選的是，其特征在于，所述兩個出液流道交叉處的主流道的內設置有導流裝置，所述導流裝置處于所述主流道與所述逆流鞘液流道的交匯處；所述導流裝置包括相互連接的兩塊導流片，所述兩塊導流片之間的夾角與所述兩個出液流道之間的夾角相同，所述兩塊導流片對稱分布于所述逆流鞘液流道的中心線兩側，且所述兩塊導流片分別與所述兩個出液流道平行。