[發明專利]基于液滴微流控技術的微流控芯片及其檢測方法

有效

• 申請號: 202011386620.5
• 申請日: 2020-12-01
• 公開（公告）號: CN112538428B
• 公開（公告）日: 2023-01-13
• 發明（設計）人: 賈春平;劉偉;周揚;吳嫚;趙建龍
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海微系統與信息技術研究所
• 主分類號: C12M3/00
• 分類號: C12M3/00;C12M1/22;C12M1/00
• 代理公司: 上海泰博知識產權代理有限公司 31451
• 代理人: 錢文斌

1.一種基于液滴微流控技術的微流控芯片，其特征在于，所述微流控芯片包括：位于上層的液滴生成及單細胞捕獲單元及位于下層的單細胞培養單元；

所述液滴生成及單細胞捕獲單元包括：連續相入口、第一分散相入口、第二分散相入口、分散相進液通道、連續相進液通道、十字形液滴生成通道、出液通道及出液口，其中，水相單細胞懸液從所述第二分散相入口進入，油相液體從所述連續相入口進入，所述水相單細胞懸液中含有基底膜基質膠，所述油相液體為氟化油；

所述分散相進液通道包括三條：弧形分散相進液通道、螺旋形分散相進液通道及直線型分散相進液單通道，所述第一分散相入口連接所述弧形分散相進液通道，所述第二分散相入口連接所述螺旋形分散相進液通道，所述弧形分散相進液通道與所述螺旋形分散相進液通道在末端交匯且與所述直線型分散相進液單通道相連，所述弧形分散相進液通道的弧度及外徑根據所述螺旋形分散相進液通道的圈數進行相應減小或增加以使所述弧形分散相進液通道的流阻與所述螺旋形分散相進液通道的流阻相同；

所述連續相入口、所述第一分散相入口及所述第二分散相入口均設置有過濾柱，相鄰兩所述過濾柱的間隙大于單細胞直徑；

所述連續相進液通道包括兩條：第一子連續相進液通道及第二子連續相進液通道，所述連續相入口同時連接所述第一子連續相進液通道及第二子連續相進液通道；

所述連續相進液通道位于所述分散相進液通道的外周，所述第一子連續相進液通道、所述第二子連續相進液通道及所述直線型分散相進液單通道交匯處呈“十”字交叉，形成所述十字形液滴生成通道；

所述出液通道連接所述十字形液滴生成通道和所述出液口；

所述單細胞培養單元包括細胞培養皿。

2.根據權利要求1所述的微流控芯片，其特征在于：所述連續相進液通道的寬度介于50μm~60μm之間；所述弧形分散相進液通道的寬度介于20μm~30μm之間；所述螺旋形分散相進液通道的寬度介于50μm~60μm之間，螺旋圈數介于3~10之間；所述直線型分散相進液單通道的寬度介于50μm~70μm之間；所述分散相進液通道及所述連續相進液通道的高度介于50μm~60μm之間。

3.根據權利要求2所述的微流控芯片，其特征在于：所述弧形分散相進液通道的弧度介于200°~240°之間，外徑介于1800μm~2300μm之間；所述螺旋形分散相進液通道外圈的曲率半徑介于2300μm~3400μm之間，內圈的曲率半徑介于1500μm~2000μm之間，寬度介于50μm~60μm之間，螺旋間距介于50μm~100μm之間。

4.根據權利要求3所述的微流控芯片，其特征在于：所述連續相進液通道的寬度為55μm；所述弧形分散相進液通道的寬度為25μm；所述螺旋形分散相進液通道的寬度為55μm，螺旋圈數為3圈；所述直線型分散相進液單通道的寬度為60μm；所述分散相進液通道及所述連續相進液通道的高度為55μm；所述弧形分散相進液通道的弧度為237°，外徑為2200μm；所述螺旋形分散相進液通道外圈的曲率半徑為2300μm，內圈的曲率半徑為1800μm，寬度為50μm，螺旋間距為100μm。

5.根據權利要求1所述的微流控芯片，其特征在于：所述細胞培養皿的尺寸介于2英寸~4英寸之間。

6.根據權利要求1所述的微流控芯片，其特征在于：所述出液通道上設置有一個直三棱柱及兩個四棱柱；兩個所述四棱柱對稱分布于所述直三棱柱的兩側；所述直三棱柱設置于所述出液通道的中間位置，且朝向所述十字形液滴生成通道的一側設置有凸起部；所述出液通道的寬度自所述十字形液滴生成通道一側起逐漸增寬。

7.根據權利要求6所述的微流控芯片，其特征在于：所述直三棱柱的上下表面為等腰三角形，所述四棱柱的上下表面為平行四邊形。