[發明專利]一種單細胞采集裝置

在審

• 申請號: 201910818139.X
• 申請日: 2019-08-30
• 公開（公告）號: CN110484425A
• 公開（公告）日: 2019-11-22
• 發明（設計）人: 趙祥偉;常婉晴;韓曉鋒
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: C12M1/00
• 分類號: C12M1/00;C12M1/42;C12M1/26;C12N5/00
• 代理公司: 32206 南京眾聯專利代理有限公司
• 代理人: 朱欣欣<國際申請>=<國際公布>=<進入

本發明涉及一種單細胞采集裝置，采用脈沖激光進行細胞溶液或組織切片中的單細胞分離，可調節激光通過一個反射鏡將水平激光方向調整為垂直方向，然后通過一個顯微物鏡把激光聚焦到供體吸收層，供體基板通過激光聚焦在吸收層吸收激光發生局部汽化，并導致蒸氣泡的產生，蒸氣泡的膨脹推動流體向自由區移動，當蒸氣泡達到最大尺寸時，它就開始塌陷，而流體將以射流的形式保持它的運動，到達接收器，該方法的細胞采集采用非接觸操作，不僅避免了交叉污染，而且提高了效率。

技術領域

本發明涉及一種單細胞采集裝置，其涉及一種利用激光誘導前向轉移進行目標生物材料的“投放和放置”技術進行單細胞采集的裝置。

背景技術

單細胞技術用于研究單個細胞的生長、代謝和凋亡。近年來，它已廣泛應用于個性化醫學、腫瘤學、血管性疾病和艾滋病等。單細胞技術的實施最關鍵的一步是單細胞的分離以及快速選擇單個活細胞并將其放入各種培養基的能力，在組織工程、功能基因組學和細胞選擇研究等一系列技術和學科中具有潛在的應用價值。隨著分析技術的日益完善，為蛋白質組學和基因組分析確定的組織學材料樣品的獲取已經變得非常重要。此外，分離和運輸單細胞在干細胞研究、器官培養和組織工程方面有著重要的意義。傳統的機械分離技術繁瑣，耗時，并承擔污染的風險。

激光誘導前向轉移(LIFT)是一種非接觸式直接寫入技術，它可以將小體積的材料(甚至<pL)沉積到用戶定義的高分辨率模式中，使用范圍廣泛的結構和功能材料，而無需使用掩?；蚰＞摺IFT具有類似于按需滴墨打印的功能，但是，它與更流行的噴嘴為基礎的技術相比不受噴嘴堵塞和材料兼容性等問題的影響；這種特性允許打印從固體到低粘度流體，包括所有中間粘度和復雜流體。

發明內容

本發明的目的在于針對現階段使用傳統的方法進行單細胞采集的現狀，提出一種單細胞采集裝置，實現完全非接觸式的轉移，避免了針頭的污染或堵塞，同時不需要探針，即不存在換針操作，提高了效率。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種單細胞采集裝置，包括激光器、反射鏡、圖像采集裝置、顯微物鏡、供體基板以及接收基板，所述顯微物鏡設置在供體基板的上方，所述反射鏡傾斜設置在顯微物鏡的上方；所述激光器設置在反射鏡的一側，并且激光器發射的激光經過反射鏡反射后垂直射入至顯微物鏡內；所述圖像采集裝置設置在顯微物鏡上方；所述供體基板設置在接收基板的上方，所述供體基板與接收基板之間設有間隔。

主要利用激光聚焦在供體吸收層，使吸收層發生局部汽化，導致蒸氣泡的產生，蒸氣泡膨脹推動生物層向自由區移動，最終到達接收層，完成單細胞的采集，同時搭載圖像采集裝置，能夠實時的對采集過程進行觀察，跟蹤細胞的運動過程。

作為本發明的一種改進，所述供體基板包括從上到下依次進行設置的石英玻璃板、吸收層以及生物層。

作為本發明的一種改進，所述吸收層的厚度為70-120納米。

作為本發明的一種改進，所述吸收層為金屬、金屬氧化物以及氧化銦錫中任意一種。

所用的供體基板的吸收層為能夠吸收激光的物質，一般為金屬或者金屬氧化物，所用金屬可以使金、鈦、或者這些金屬氧化物；吸收層沉積在石英玻璃板上。

作為本發明的一種改進，所述接收基板包括從上到下依次進行設置的緩沖層以及底板。

作為本發明的一種改進，所述緩沖層為膠原、明膠、海藻酸鈉、纖維蛋白或透明質酸中任意一種。

作為本發明的一種改進，所述緩沖層的厚度為1-2微米。

緩沖層可以保護采集出來的細胞不受傷害，保持細胞活力，它可以是水凝膠或生物油墨，其通常是能夠交聯并形成半固體結構的天然或合成聚合物，最常用的天然水凝膠是膠原、明膠、海藻酸鈉、纖維蛋白和透明質酸，優選海藻酸鈉。