[發(fā)明專利]用于循環(huán)腫瘤細(xì)胞高通量磁力分選的微流控芯片及其系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010750322.3
• 申請(qǐng)日: 2020-07-30
• 公開（公告）號(hào): CN111733074B
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱志軍;王學(xué)斌;孫麗瑩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京友誼醫(yī)院
• 主分類號(hào): C12M1/42
• 分類號(hào): C12M1/42;C12M1/00;B01L3/00
• 代理公司: 北京汲智翼成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11381
• 代理人: 陳曦;劉娟

1.一種用于循環(huán)腫瘤細(xì)胞高通量磁力分選的微流控芯片，所述微流控芯片包括進(jìn)樣部（1）、微流控分選區(qū)（2）和出樣部（3），所述微流控分選區(qū)（2）為封閉的腔式結(jié)構(gòu)，所述進(jìn)樣部（1）和所述出樣部（3）分別與所述微流控分選區(qū)（2）兩端連接；所述進(jìn)樣部（1）包括血液樣本進(jìn)樣口（11）和緩沖液進(jìn)液口（12）；所述出樣部（3）包括磁珠細(xì)胞收集口（31）和非磁珠細(xì)胞收集口（32）；其特征在于：

所述微流控分選區(qū)（2）包括三個(gè)結(jié)構(gòu)區(qū)，分別為純化結(jié)構(gòu)區(qū)（21）、細(xì)胞聚焦結(jié)構(gòu)區(qū)（22）及磁珠分選結(jié)構(gòu)區(qū)（23）；所述進(jìn)樣部（1）與純化結(jié)構(gòu)區(qū)（21）首端連接，所述細(xì)胞聚焦結(jié)構(gòu)區(qū)（22）首端與所述純化結(jié)構(gòu)區(qū)（21）尾端連通，所述細(xì)胞聚焦結(jié)構(gòu)區(qū)（22）的尾端與所述磁珠分選結(jié)構(gòu)區(qū)（23）首端連通，所述磁珠分選結(jié)構(gòu)區(qū)（23）尾端與所述出樣部（3）連通；

所述純化結(jié)構(gòu)區(qū)（21）設(shè)有用于去除全血樣本中紅細(xì)胞及血小板的初濾結(jié)構(gòu)，所述純化結(jié)構(gòu)區(qū)（21）還設(shè)有廢液出口（218）；

所述細(xì)胞聚焦結(jié)構(gòu)區(qū)（22）由兩根并排設(shè)置且相互獨(dú)立的聚焦分支通路（221）構(gòu)成；兩根所述聚焦分支通路（221）以所述細(xì)胞聚焦結(jié)構(gòu)區(qū)（22）的軸線為對(duì)稱軸相互鏡像對(duì)稱設(shè)置，所述聚焦分支通路（221）的頂面外壁為水平頂壁（222），該頂面的內(nèi)壁設(shè)有若干線型凸棱（223），各凸棱（223）平行設(shè)置且與所述對(duì)稱軸呈設(shè)定角度地傾斜設(shè)置；

所述磁珠分選結(jié)構(gòu)區(qū)（23）的兩側(cè)對(duì)稱設(shè)有可吸引磁珠的磁鐵（231）;

所述各個(gè)凸棱（223）與所述對(duì)稱軸傾斜設(shè)置夾有銳角，其中所述銳角朝向于所述磁珠分選結(jié)構(gòu)區(qū)（23），所述銳角角度為60°-70°；

所述凸棱（223）的條件參數(shù)為：d＜Hg≤2d、Ht＞Hg、Dob＞2d≥Lob；所述d為聚焦細(xì)胞的直徑，Hg為凸棱（223）與底面的垂直距離，Ht為凸棱（223）的高度，Dob為凸棱（223）之間的水平距離，Lob為凸棱（223）的水平寬度；

所述細(xì)胞聚焦結(jié)構(gòu)區(qū)（22）的中心區(qū)域?qū)?yīng)所述非磁珠細(xì)胞收集口（32），所述中心區(qū)域的兩側(cè)區(qū)域?qū)?yīng)所述磁珠細(xì)胞收集口（31），所述中心區(qū)域?yàn)樗鰧?duì)稱軸向兩側(cè)延伸至總寬度的1/2區(qū)域。

2.如權(quán)利要求1所述的用于循環(huán)腫瘤細(xì)胞高通量磁力分選的微流控芯片，其特征在于，所述聚焦分支通路（221）的寬度大于等于400μm；長度大于等于1.5cm。

3.如權(quán)利要求1所述的用于循環(huán)腫瘤細(xì)胞高通量磁力分選的微流控芯片，其特征在于，所述聚焦分支通路（221）的底面為平壁；所述聚焦分支通路（221）的兩個(gè)側(cè)壁與底面的所述平壁垂直。

4.如權(quán)利要求1所述的用于循環(huán)腫瘤細(xì)胞高通量磁力分選的微流控芯片，其特征在于，所述聚焦分支通路（221）首端設(shè)有柵狀結(jié)構(gòu)（224）。

5.如權(quán)利要求1所述的用于循環(huán)腫瘤細(xì)胞高通量磁力分選的微流控芯片，其特征在于，所述純化結(jié)構(gòu)區(qū)（21）由兩根并排設(shè)置且相互獨(dú)立的純化分支通路（211）構(gòu)成；所述兩根純化分支通路（211）以所述純化結(jié)構(gòu)區(qū)（21）軸線為對(duì)稱軸相互鏡像對(duì)稱設(shè)置；

所述純化分支通路（211）內(nèi)部設(shè)有微柱陣列（212），所述微柱陣列（212）與所述純化分支通路（211）內(nèi)側(cè)壁（213）之間具有間隙，該間隙形成靶標(biāo)細(xì)胞通路（214）；所述微柱陣列（212）由若干微柱行（215）平行排列構(gòu)成，所述微柱行（215）由若干微柱（216）排列而成；所述微柱行（215）首端遠(yuǎn)離所述純化結(jié)構(gòu)區(qū)（21）軸線、尾端靠近所述純化結(jié)構(gòu)區(qū)（21）軸線并按設(shè)定角度傾斜設(shè)置；所述微柱（216）的徑向截面為卵形，所述卵形的直徑為28～33μm，所述卵形的對(duì)稱直徑為20～25μm；所述同一微柱行（215）中相鄰兩微柱（216）的卵心距為40～45μm，所述相鄰兩微柱行（215）之間的最小卵心距為60～65μm。

6.如權(quán)利要求5所述的用于循環(huán)腫瘤細(xì)胞高通量磁力分選的微流控芯片，其特征在于，所述微柱行（215）的傾斜設(shè)定角度為1.5～2.5°。