[發(fā)明專(zhuān)利]一種微流控芯片盒

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011065144.7
• 申請(qǐng)日: 2020-09-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112195094A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-01-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林柏均;蘇妮塔·娜格拉斯;陳濤
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 蘇州萊博睿思生物科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C12M1/00
• 分類(lèi)號(hào): C12M1/00;B01L3/00
• 代理公司: 北京睿陽(yáng)聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11758
• 代理人: 王朋飛;楊生平

本發(fā)明涉及醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域，公開(kāi)了一種微流控芯片盒，包括：內(nèi)盒體、微流控芯片和外盒體；所述內(nèi)盒體為頂面開(kāi)口的殼體，所述微流控芯片放置在所述內(nèi)盒體內(nèi)；所述外盒體為底面開(kāi)口的殼體，所述外盒體罩蓋在所述內(nèi)盒體上；所述外盒體的頂面上設(shè)置有至少一個(gè)樣本入口；所述微流控芯片內(nèi)設(shè)置有至少一條微流控通道；所述微流控通道的起始端與所述樣本入口通過(guò)輸入管相連接；所述微流控通道的尾段包括多個(gè)分流通道，分流管將所述多個(gè)分流通道的末端與設(shè)置在所述內(nèi)盒體上的至少兩個(gè)分流液出連通。該微流控芯片盒結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于操作，利用物理原理實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)細(xì)胞的分離，并且能夠達(dá)到高通量，高回收率和高樣本純度的分離效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種微流控芯片盒。

背景技術(shù)

癌癥是導(dǎo)致人類(lèi)死亡的最主要原因之一。研究表明，如果癌癥患 者在轉(zhuǎn)移性癌癥發(fā)生前被診斷和治療，至少有30％的死亡是可預(yù)防 的。當(dāng)循環(huán)腫瘤細(xì)胞(CTC)從原發(fā)性或轉(zhuǎn)移性腫瘤流入外周血液時(shí)， 腫瘤發(fā)生轉(zhuǎn)移。因此，通過(guò)CTC檢查分離出循環(huán)血液中的腫瘤細(xì)胞對(duì) 于癌癥的判斷以及癌癥治療過(guò)程中治療效果的評(píng)價(jià)具有重要意義。

目前，常用的CTC分離方法大多是基于EpCAM抗體的免疫親合 法，即通過(guò)抗體辨認(rèn)CTCs表面的EpCAM抗原，并利用結(jié)合于抗體的 磁珠配合外源性磁場(chǎng)或者微流控芯片表面接合的方式來(lái)捕獲CTC。免 疫親合法在過(guò)去十幾年間不斷完善，已經(jīng)能將EpCAM陽(yáng)性的CTC捕獲效率提升到90％以上。但隨著技術(shù)的發(fā)展，近年來(lái)的研究表明，免 疫親合法具有諸多不足，具體如下：

1、近年來(lái)的研究表明，近半數(shù)的CTC并不具有EpCAM表面抗原 存在，因此免疫親合法在臨床應(yīng)用中實(shí)際能捕獲的CTC數(shù)目都偏低。

2、由于抗體抗原反應(yīng)需要一定的時(shí)間來(lái)使其之間的鍵結(jié)穩(wěn)定形 成，因此樣本流速需要控制在每小時(shí)一毫升左右，才能使CTC與外加 的EpCAM抗體間有高機(jī)率碰撞繼而能被捕獲，這也使得臨床應(yīng)用上 能處理的血液樣本量相當(dāng)受限，進(jìn)而導(dǎo)致免疫親合法的通量不足。

低捕獲率以及低通量的兩個(gè)致命缺陷，直接導(dǎo)致能提取被下游應(yīng) 用的CTC數(shù)量極低。因此其發(fā)展始終受限。目前各廠商所采用的也多 屬于免疫親合法技術(shù)，并無(wú)太大突破空間。

基于細(xì)胞大小所存在的差別，近年來(lái)也逐漸有非標(biāo)記性 (Label-free)的技術(shù)出現(xiàn)，利用除了抗體抗原反應(yīng)之外的物理性質(zhì)進(jìn) 行CTC分離。由于CTC的細(xì)胞大小普遍直徑在15微米以上，相較于白 細(xì)胞(7-12μm)與更小的紅細(xì)胞(5-6μm)之間有至少3μm的差距。 除此之外，CTC的電場(chǎng)特性和其他血球細(xì)胞之間也有微小的區(qū)別。利 用細(xì)胞大小特性可以解決抗體親合法中的細(xì)胞異質(zhì)性問(wèn)題，細(xì)胞不會(huì) 因?yàn)榭乖憩F(xiàn)不同而無(wú)法被捕捉。

在上述方法中，最直接的方式當(dāng)屬過(guò)濾法，即利用孔徑介于正常 細(xì)胞和癌細(xì)胞之間的薄膜孔洞或者類(lèi)似結(jié)構(gòu)進(jìn)行細(xì)胞過(guò)濾，過(guò)濾法直 接但也有相當(dāng)多的問(wèn)題，諸如通道堵塞、細(xì)胞易受壓力影響失去活性、 捕獲的細(xì)胞不易取出、通量低等。國(guó)內(nèi)外目前具有多種以過(guò)濾法實(shí)現(xiàn) CTC應(yīng)用的學(xué)術(shù)及商業(yè)技術(shù)，但該技術(shù)限制無(wú)法為下游應(yīng)用所接受。 在過(guò)濾法中最成熟的技術(shù)當(dāng)屬來(lái)自美國(guó)的CelSee技術(shù)，該技術(shù)利用微 流控芯片精準(zhǔn)控制細(xì)胞捕捉。由于受限于過(guò)濾法本身，病患樣本中 CTC捕捉數(shù)目太少。

其他利用細(xì)胞大小特性進(jìn)行分離的還有慣性大小分離法 (Inertial-Based SizeSeparation)。該技術(shù)利用螺旋形微流道分離大小 細(xì)胞，但其由于技術(shù)限制，CTC捕獲率僅約80％，且最終CTC純度偏 低(白細(xì)胞去除率過(guò)低)，導(dǎo)致該技術(shù)難以對(duì)接下游應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

(一)要解決的技術(shù)問(wèn)題

本發(fā)明的目的在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種利用物 理方法分離目標(biāo)細(xì)胞，能夠?qū)崿F(xiàn)高通量、高回收率和高樣本純度的分 離效果的微流控芯片盒。

(二)技術(shù)方案