[發明專利]用于單細胞磁珠配對的高通量微流控芯片、配對方法及液滴陣列形成方法

有效

• 申請號: 202011475404.8
• 申請日: 2020-12-14
• 公開（公告）號: CN112574853B
• 公開（公告）日: 2023-03-10
• 發明（設計）人: 舒偉良;陳艷
• 申請（專利權）人: 深圳先進技術研究院
• 主分類號: C12M1/00
• 分類號: C12M1/00;B01L3/00;C12N5/09;B03C1/02
• 代理公司: 深圳市銘粵知識產權代理有限公司 44304
• 代理人: 孫偉峰;賈珍珠

1.一種用于單細胞磁珠配對的高通量微流控芯片，其特征在于，包括載片層和捕獲層，所述捕獲層設有流道，所述流道含有入口和出口，所述流道具有自入口朝向出口的第一方向和垂直第一方向的第二方向，所述流道內設有多個捕獲單元，每個所述捕獲單元內沿第一方向依次設有一第一捕獲結構和一第二捕獲結構；在細胞樣品流經所述捕獲單元后，其中一細胞樣品穿過所述第一捕獲結構被所述第二捕獲結構捕獲；在磁珠樣品流經所述捕獲單元后，其中一磁珠樣品被所述第一捕獲結構捕獲；

所述第一捕獲結構包括兩第一夾持部，兩所述第一夾持部沿第二方向相對間隔設置；

所述第二捕獲結構包括兩第二夾持部，兩所述第二夾持部沿沿第二方向相對間隔設置；

其中，相對的兩所述第一夾持部之間的間距大于單細胞的直徑而小于單磁珠的直徑；相對的兩所述第二夾持部之間的間距小于單細胞的直徑；

其中，每一所述捕獲單元均含有一供樣品進出的子入口和子出口，所述子入口和子出口沿所述第一方向相對設置。

2.如權利要求1所述的用于單細胞磁珠配對的高通量微流控芯片，其特征在于，相對的兩所述第一夾持部之間的間距為20~30um，和/或，相對的兩所述第二夾持部之間的間距為5~10um。

3.如權利要求1所述的用于單細胞磁珠配對的高通量微流控芯片，其特征在于，所述捕獲層采用PDMS材料制作而成，所述捕獲層與載片層使用等離子處理后鍵合。

4.一種單細胞磁珠配對的方法，其特征在于，采用如權利要求1~3任一所述的用于單細胞磁珠配對的高通量微流控芯片，所述方法包括步驟：

S1、自流道入口向所述流道內通入細胞樣品，細胞樣品流經所述捕獲單元后，其中一細胞樣品穿過所述第一捕獲結構被所述第二捕獲結構捕獲；

S2、自流道入口向所述流道內通入磁珠樣品，磁珠樣品流經所述捕獲單元后，其中一磁珠樣品被所述第一捕獲結構捕獲。

5.如權利要求4所述的單細胞磁珠配對的方法，其特征在于，步驟S1具體包括：

S11、將目標細胞稀釋到10⁴~10⁶cell/ml，獲得細胞樣品；

S12、將所述細胞樣品自流道入口以10~1000mbar的恒定氣壓通入流道；

S13、進入流道內的細胞樣品沿第一方向流動，細胞樣品流經捕獲單元后，其中一細胞樣品穿過該捕獲單元內的第一捕獲結構被所述第二捕獲結構捕獲，待流道內的捕獲單元的細胞捕獲率達到90%時，則停止通入細胞樣品；和/或，

步驟S2具體包括：

S21、提供10⁴~10⁶beads/ml密度的磁珠樣品；

S22、將所述磁珠樣品自流道入口以10~1000mbar的恒定氣壓通入到流道；

S23、進入流道內的磁珠樣品沿第一方向流動，磁珠樣品流經捕獲單元后，其中一磁珠樣品被所述第一捕獲結構捕獲，待流道內的捕獲單元的磁珠捕獲率達到90%時，則停止通入磁珠樣品。

6.如權利要求4或5所述的單細胞磁珠配對的方法，其特征在于，所述方法還包括步驟：

S3、自流道入口向所述流道內通入PBS。

7.一種液滴陣列的形成方法，其特征在于，基于如權利要求4~6任一所述的單細胞磁珠配對的方法完成單細胞磁珠配對后，所述液滴陣列的形成方法還包括：

自流道入口向所述流道內通入碳氟油，碳氟油流經所述捕獲單元后，捕獲單元內的液體被截留，流道捕獲單元外的區域的液體被碳氟油替代，從而形成含有單細胞磁珠的液滴陣列。

8.一種磁珠回收方法，其特征在于，基于如權利要求7所述的液滴陣列的形成方法形成含有單細胞磁珠的液滴陣列后，所述磁珠回收方法還包括：

自流道出口向所述流道內通入PBS緩沖液，PBS緩沖液自流道的出口流向入口，PBS緩沖液流經捕獲單元后，被捕獲于第一捕獲結構內的磁珠被推出所述第一捕獲結構，被推出的磁珠隨PBS緩沖液的流動而自流道的入口流出；

使用磁棒對流出的磁珠進行清洗并回收。