[發明專利]一種微流控芯片及其在腫瘤干細胞分選、富集中的應用

在審

• 申請號: 202110650829.6
• 申請日: 2021-06-10
• 公開（公告）號: CN113564045A
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發明（設計）人: 劉大漁;林冬果
• 申請（專利權）人: 廣州市第一人民醫院（廣州消化疾病中心;廣州醫科大學附屬市一人民醫院;華南理工大學附屬第二醫院）
• 主分類號: C12M3/00
• 分類號: C12M3/00;C12M1/00
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 顏希文

1.一種微流控芯片，包括底層和頂層，其特征在于，底層上鋪設有液滴發生器，所述液滴發生器上設有油相注入孔、水相注入孔以及液滴池；頂層開設有與油相注入孔相連通的油相分配通道、與水相注入孔相連通的水相分配通道、以及與液滴池相連通的排液通道。

2.根據權利要求1所述微流控芯片，其特征在于，所述底層上還開設有與液滴發生器的液滴池相連通的液滴儲存池；所述微流控芯片還包括設于底層和頂層之間的中間層；所述中間層開設有與液滴儲存池相配合的捕獲微池陣列；中間層還開設有連通頂層各分配通道與底層相應注入孔的通孔。

3.根據權利要求1或2所述微流控芯片，其特征在于，所述液滴發生器包括與油相注入孔相連通的油相通道和與水相注入孔相連通的水相通道，所述油相通道與水相通道交匯處與液滴池相連通。

4.根據權利要求3所述微流控芯片，其特征在于，在油相通道與水相通道交匯處，所述油相通道、水相通道的內徑均變窄并分別形成油相微通道、水相微通道，水相微通道和油相微通道的內徑均為10～100μm。

5.一種腫瘤干細胞分選、富集的方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)單細胞分散：利用權利要求1或2所述微流控芯片將腫瘤細胞懸浮液分散為單細胞液滴；

(2)細胞培養：將單細胞液滴于水凝膠體系中進行3D擴增培養，形成腫瘤細胞球的水凝膠液滴；

(3)細胞回收：將腫瘤細胞球的水凝膠液滴進行溶膠處理，釋放腫瘤干細胞并回收。

6.根據權利要求5所述腫瘤干細胞分選、富集的方法，其特征在于，所述細胞培養、細胞回收過程在權利要求2所述的微流控芯片中進行或者在培養基中進行。

7.根據權利要求5所述腫瘤干細胞分選、富集的方法，其特征在于，利用權利要求1或2所述微流控芯片進行單細胞分散的具體過程為：向水相分配通道中通入分散有腫瘤細胞的水相并流動至液滴發生器的水相注入孔，涌入水相通道；向油相分配通道中通入酸化的油相并流動至液滴發生器的油相注入孔，并涌入油相通道；涌入水相微通道、油相微通道的水相與酸化的油相，于兩相交匯形成液滴，并匯集于液滴池，完成單細胞分散過程。

8.根據權利要求6所述腫瘤干細胞分選、富集的方法，其特征在于，利用權利要求2所述微流控芯片進行單細胞培養的具體過程為：液滴池的單細胞液滴匯入液滴儲存池，并被捕獲微池陣列捕獲；向油相分配通道中通入酸化的油相，使捕獲微池陣列內的單細胞液滴呈凝膠狀，被固定于捕獲微池陣列內；隨后向油相分配通道中通入干細胞培養基，干細胞培養基流動至液滴儲存池中，對捕獲微池陣列中單細胞液滴中的腫瘤細胞進行懸浮擴增培養，形成腫瘤細胞球的水凝膠液滴。

9.根據權利要求6所述腫瘤干細胞分選、富集的方法，其特征在于，利用權利要求2所述微流控芯片進行細胞回收的具體過程為：向油相分配通道中通入溶膠液，溶膠液依次流入油相注入孔、液滴池、液滴儲存池中，并于對應的捕獲微池陣列中將呈凝膠狀的腫瘤細胞球的水凝膠液滴進行解聚恢復流動性，停止通入溶膠液；隨后向油相分配通道中通入干細胞培養基，解聚后的腫瘤細胞隨流動的干細胞培養基流入排液通道，并收集腫瘤干細胞懸液。

10.權利要求5所述腫瘤干細胞分選、富集的方法在細胞系、臨床組織標本、臨床液體標本、類器官構建、藥物篩選、個體化檢測中的應用。