[發明專利]一種聲場力學勢阱驅動的單細胞有序排列與包裹裝置

在審

• 申請號: 202211320817.8
• 申請日: 2022-10-26
• 公開（公告）號: CN115678770A
• 公開（公告）日: 2023-02-03
• 發明（設計）人: 金少搏;葉國永;韋學勇;張亞琳;代利國;曹娜;劉曾豪
• 申請（專利權）人: 鄭州輕工業大學
• 主分類號: C12M1/42
• 分類號: C12M1/42;C12M1/00;B01L3/00
• 代理公司: 北京哌智科創知識產權代理事務所(普通合伙) 11745
• 代理人: 張元媛

1.一種聲場力學勢阱驅動的單細胞有序排列與包裹裝置，其特征在于，所述裝置包括阿基米德螺旋形叉指換能器(100)，所述阿基米德螺旋形叉指換能器(100)上設置有阿基米德螺旋形叉指電極，阿基米德螺旋形叉指換能器(100)上方設置有微陣列層(200)，所述微陣列層(200)上方設置有微流道系統(300)，阿基米德螺旋形叉指換能器(100)、微陣列層(200)與微流道系統(300)配合；所述微流道系統(300)上安裝有懸浮細胞入口接頭(600)、連續相入口接頭(400)和收集出口接頭(500)；所述微通道系統(300)與所述微陣列層(200)鍵合后形成封閉的微通道，用于容納懸浮細胞溶液和連續相溶液樣品，為懸浮細胞的有序排列和包裹細胞的微液滴生成提供環境并且將生成的液滴輸送至收集出口；阿基米德螺旋形叉指換能器(100)為聲表面波激發器件，用以產生聲表面波，進而誘導構建聲場力學勢阱。

2.如權利要求1所述的一種聲場力學勢阱驅動的單細胞有序排列與包裹裝置，其特征在于，所述的微流道系統(300)包括懸浮細胞入口(301)、阿基米德螺旋形流道(302)、直流道(306)、連續相流道(304)、連續相入口(303)和收集出口(305)，所述阿基米德螺旋形流道(302)的入口端為懸浮細胞入口(301)，阿基米德螺旋形流道(302)的出口端與直流道(306)的入口端連接貫通；所述直流道(306)的出口端為收集出口(305)；所述連續相流道(304)的入口端為連續相入口(303)，連續相流道(304)的出口端與所述直流道(306)的中部連接貫通；微流道系統(300)上設置有第一通槽(308)和第二通槽(307)，用于和電極與輸入導線連接。

3.如權利要求2所述的一種聲場力學勢阱驅動的單細胞有序排列與包裹裝置，其特征在于，所述微流道系統(300)的流道高度均為100微米，懸浮細胞入口(301)、連續相入口(303)和收集出口(305)均為通孔；所述微流道系統(300)的材質為聚二甲基硅氧烷。

4.如權利要求1所述的一種聲場力學勢阱驅動的單細胞有序排列與包裹裝置，其特征在于，所述微陣列層(200)由PDMS薄膜(202)和沿阿基米德螺旋形分布的光敏樹脂微柱陣列(201)構成，光敏樹脂微柱陣列(201)采用3D打印方式制作；所述阿基米德螺旋形叉指換能器(100)包括壓電基底(102)，所述壓電基底(102)上制作有等間距排列的阿基米德螺旋形叉指電極(101)。

5.如權利要求1所述的一種聲場力學勢阱驅動的單細胞有序排列與包裹裝置，其特征在于，所述的壓電基底(102)的材質為具有高機電耦合系數的壓電晶片；所述的阿基米德螺旋形叉指電極(101)的材質為含有納米銀的導電光敏樹脂，采用3D打印方式制作。

6.如權利要求1所述的一種聲場力學勢阱驅動的單細胞有序排列與包裹裝置，其特征在于，所述微流道系統(300)有流道的下表面鍵合在所述微陣列層(200)有微柱的上表面；所述微陣列層(200)無微柱的下表面鍵合在所述阿基米德螺旋形叉指換能器(100)有電極的上表面上；所述連續相入口接頭(400)與所述連續相入口(303)同軸配合并連接貫通；所述懸浮細胞入口(301)與所述懸浮細胞入口接頭(600)同軸配合并連接貫通；所述收集出口接頭(500)與所述收集出口(305)軸配合并連接貫通；所述阿基米德螺旋形流道(302)的極坐標中心與所述阿基米德螺旋形叉指電極(101)的極坐標中心重合；所述阿基米德螺旋形流道(302)與所述阿基米德螺旋形叉指電極(101)交錯分布，且所述阿基米德螺旋形流道(302)兩側的流道壁與最近電極的距離相等。