[實(shí)用新型]一種單細(xì)胞捕獲通道及單細(xì)胞捕獲芯片

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202020184813.1
• 申請(qǐng)日: 2020-02-19
• 公開（公告）號(hào): CN211921516U
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃慶;孫獻(xiàn)歌;王柳;任曉東;蘇寧;李文滿;郭利芳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍陸軍特色醫(yī)學(xué)中心
• 主分類號(hào): C12M1/00
• 分類號(hào): C12M1/00;G01N21/65
• 代理公司: 北京同恒源知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11275
• 代理人: 趙榮之

本實(shí)用新型屬于微通道流體控制領(lǐng)域，涉及一種單細(xì)胞捕獲通道及單細(xì)胞捕獲芯片，包括至少一個(gè)細(xì)胞捕獲單元，所述細(xì)胞捕獲單元包括主通道和捕獲通道，所述主通道包括主流道以及分設(shè)在主流道兩端的入口和出口，所述捕獲通道包括細(xì)胞腔與連通腔，細(xì)胞腔與連通腔的連接位置處，細(xì)胞腔沿靠近該連接位置處的方向內(nèi)徑逐漸減小至與所述連通腔相同，形成呈半圓形或半橢圓形的收縮口，該收縮口為細(xì)胞捕獲位點(diǎn)。本實(shí)用新型還包括上述單細(xì)胞捕獲通道的芯片及其在單細(xì)胞分析中的應(yīng)用方法。基于流體力學(xué)最小流阻原理，本實(shí)用新型的單細(xì)胞捕獲通道無需復(fù)雜的集成，可快速高效地實(shí)現(xiàn)高通量的單細(xì)胞捕獲，為單細(xì)胞原位分析提供了一個(gè)可行的分析平臺(tái)。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于微通道流體控制領(lǐng)域，涉及一種單細(xì)胞捕獲通道及單細(xì)胞捕獲芯片。

背景技術(shù)

細(xì)胞是構(gòu)成生命體的基本單位，開展細(xì)胞的研究工作對(duì)疾病機(jī)理探究、藥物研發(fā)以及疾病治療具有重要意義。由于細(xì)胞間形態(tài)學(xué)與遺傳學(xué)的異質(zhì)性，基于細(xì)胞種群的研究會(huì)在一定程度上掩蓋單個(gè)或少數(shù)細(xì)胞的某些重要生物學(xué)信息。單個(gè)細(xì)胞之間的顯著差異存在于細(xì)胞的形態(tài)尺寸、基因組、轉(zhuǎn)錄組以及蛋白組等方面，而這些差別往往是腫瘤研究、干細(xì)胞生物學(xué)、免疫學(xué)及神經(jīng)學(xué)中很多長(zhǎng)期困惑人們的關(guān)鍵所在。單細(xì)胞分析可以精確的獲取細(xì)胞個(gè)體之間的差異，有助于深入了解細(xì)胞異質(zhì)性，獲得有價(jià)值的生物學(xué)信息。在單細(xì)胞研究中，單個(gè)細(xì)胞內(nèi)檢測(cè)物濃度較低，為了得到具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的數(shù)據(jù)，就需要獲得數(shù)量足夠多的單細(xì)胞并用于后續(xù)的單細(xì)胞分析。因此，如何快速高效獲得高通量的單個(gè)細(xì)胞是進(jìn)行單細(xì)胞分析的關(guān)鍵。

微流控技術(shù)基于其結(jié)構(gòu)的微型化、樣品的微量化、流體的可控性以及分析的高通量性成為單細(xì)胞分析的一個(gè)重要平臺(tái)，基于各種操作步驟的集成，該技術(shù)平臺(tái)可同時(shí)完成單細(xì)胞的捕獲及分析。目前單細(xì)胞捕獲微流控芯片的幾何結(jié)構(gòu)尚且比較復(fù)雜，單細(xì)胞的捕獲通量和捕獲效率仍然存在著一定的不足之處。因此，本實(shí)用新型提出一種基于流體力學(xué)中最小流阻原理的單細(xì)胞捕獲通道用于單細(xì)胞的捕獲和原位精準(zhǔn)分析。

實(shí)用新型內(nèi)容

有鑒于此，本實(shí)用新型的目的在于提供一種單細(xì)胞捕獲通道、單細(xì)胞捕獲芯片及其應(yīng)用方法，通過設(shè)置在單細(xì)胞捕獲通道內(nèi)的細(xì)胞捕獲位點(diǎn)實(shí)現(xiàn)單細(xì)胞捕獲。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案：

一種單細(xì)胞捕獲通道，包括至少一個(gè)捕獲單元，所述捕獲單元包括主通道及捕獲通道，所述主通道包括主流道以及分設(shè)在主流道兩端的入口和出口，所述捕獲通道包括細(xì)胞腔與寬度窄小的連通腔，所述細(xì)胞腔與所述連通腔的結(jié)合處內(nèi)徑由寬變窄，形成半圓形或半橢圓形的收縮區(qū)域，此收縮區(qū)域?yàn)榧?xì)胞捕獲位點(diǎn)。

可選的，所述主流道包括第一彎折流道、第二彎折流道以及用于連通第一彎折流道與第二彎折流道的盤曲流道。

可選的，所述第一彎折流道與第二彎折流道對(duì)稱布置在盤曲流道的兩側(cè)，所述盤曲流道設(shè)置在第一彎折流道與第二彎折流道之間，整體捕獲單元外部形狀呈矩形。

可選的，所述盤曲流道呈蛇形，帶有至少一個(gè)拐點(diǎn)。

可選的，所述捕獲通道包括相互連通的細(xì)胞腔及連通腔，所述細(xì)胞腔與連通腔的連接平面為第一平面；所述連通腔在第一平面內(nèi)的投影面積小于所述細(xì)胞腔在第一平面內(nèi)的投影面積。

可選的，所述細(xì)胞腔在水平面的投影為矩形或圓形結(jié)構(gòu)，并通過圓弧與連通腔相連通。

可選的，所述的捕獲單元中捕獲通道的細(xì)胞腔與主流道的第一彎折流道連通，捕獲通道的連通腔與主流道的第二彎折流道連通。

可選的，所述捕獲單元為N個(gè)，呈線性布置，構(gòu)成一級(jí)捕獲流道；第N-1個(gè)捕獲單元的第一彎折流道連通至所述一級(jí)捕獲流道的入口，第N個(gè)捕獲單元的第二彎折流道連通至所述一級(jí)捕獲流道的出口，其中，N≥2且N為正整數(shù)。