一种活体单细胞拉曼光谱检测芯片制造技术

本发明专利技术提供一种活体单细胞拉曼光谱检测芯片，由具有微凹坑阵列的无拉曼散射特征峰的基片构成，活体单细胞通过滴样方式滴加到芯片表面，待细胞移动并陷入微凹坑内，使细胞保持不动，然后进行显微拉曼光谱测量，获得活体单细胞的拉曼光谱。该芯片用于活体单细胞拉曼光谱测量过程中，无需微流控所需的复杂控制系统，通过滴样即可加入活体细胞，操作简单，可广泛应用于生物医学检测领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种细胞检测芯片，属于基于微结构的用于活体单细胞拉曼光谱检测的芯片领域。
技术介绍
细胞是组成生命的基本单元，活体细胞的检测，尤其是单细胞检测对人类疾病精确诊断、精准药物开发、生理微观过程研究等十分重要。然而，单细胞既是一个复杂的系统，内部包含众多生物化学物质，同时单细胞的体积小，通常在几微米到几十微米量级，因此如何在保证细胞正常生理活性的基础上，精确检测单细胞内部物质的成分，并分析其生理功能，是一大难题。拉曼光谱是物质的非弹性散射光谱，通常由激光激发，具有指纹特性，不同化学物质的拉曼光谱具有显著差异，且在测量过程中无需接触样品，也无需对测试样品进行生物化学处理，因此是一种优异的活体单细胞检测手段。传统的活体单细胞检测手段主要采用微流控的方式来实现，通过一个狭窄的通道使细胞单个通过，在此过程中进行拉曼光谱测量。然而，微流控芯片不仅加工过程繁琐，而且使用过程中需要微流泵、进样、反馈与回收控制等复杂的软硬件系统，使用成本高，一般实验室难以使用。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述
技术介绍
的不足，提供一种活体单细胞拉曼光谱检测芯片，这种芯片基于微凹坑阵列，通过滴样加入待测细胞，利用略大于细胞的微凹坑阵列分离固定球形或接近于球形的活体单细胞，使活体细胞在测量过程中不在溶液中发生移动。本专利技术所涉及的一种活体单细胞拉曼光谱检测芯片由无拉曼光谱特征的基片组成，基片一侧表面拥有阵列排布的微凹坑结构，微凹坑表面直径比所检测单细胞直径大10％-40％，微凹坑的深度是所检测单细胞直径的40％-60％。进一步，所述基片材料为石英或氟化镁。进一步，所述微凹坑的形状为球冠形或圆柱形。进一步，所述阵列排布为正四边形阵列排列或六边形阵列排列。进一步，所述微凹坑的制作方法为微光刻。进一步，所述芯片的使用方法如下：将需进行拉曼光谱测试的活体细胞液滴加到芯片的微凹坑结构上，待细胞流动并陷入微凹坑后，其位置保持不动，由于微凹坑略大于细胞，一个微凹坑内只会陷入一个细胞，然后利用显微拉曼光谱仪，对准陷入微凹坑的活体单细胞进行拉曼光谱测量，获得所需测试结果。本专利技术所提供的一种活体单细胞拉曼光谱检测芯片具有微凹坑阵列的无拉曼散射特征的基片形成测试芯片，通过滴样加入待测活体细胞液，细胞为球形或接近于球形，通过微凹坑阵列固定细胞，使其在拉曼光谱测量过程中不发生移动，保证测试过程的稳定性。由于滴样可通过滴管、移液枪等便捷的生物化学实验工具实现，使用工具简单，操作便利，因此可广泛应用于一般生物医疗实验室中。附图说明图1为本专利技术所提供的一种活体单细胞拉曼光谱检测芯片的结构图；图2为本专利技术所提供的一种活体单细胞拉曼光谱检测芯片的剖面图，其中21为芯片，22为落入微凹坑的细胞；图3为实施例1中采用本专利技术所提供的一种活体单细胞拉曼光谱检测芯片及拉曼光谱检测方法，所测得的处于缓冲液中的人体神经母瘤活体单细胞的拉曼光谱。具体实施方式为了使本专利技术目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结和具体实施例和附图，对本专利技术进一步详细说明。实施例1一种活体单细胞拉曼光谱检测芯片21，其结构特征如下：芯片21由无拉曼光谱特征的石英基片组成，基片一侧表面拥有四边形阵列排布的微凹坑结构，微凹坑表面直径为15.4um，深度为4.4um，用于分离固定神经母瘤单细胞，神经母瘤单细胞直径为11um；芯片21中微凹坑的形状为球冠形，通过微光刻加工方法制备，具体工艺步骤包括：首先在清洗干净后的石英基片表面旋涂光刻胶，然后利用与微凹坑分布相同的光刻掩膜版进行曝光，显影后将其置于氢氟酸刻蚀液中，刻蚀出所需的微凹坑阵列结构，如图1所示。使用所专利技术的芯片21，活体单细胞的拉曼光谱检测方法如下：将培养的人体神经母瘤活体细胞液通过移液枪滴加到芯片21的微凹坑结构上，待细胞流动并陷入微凹坑后，如图2所示，落入微凹坑的细胞22位置保持不动，由于微凹坑略大于细胞，一个微凹坑内只会陷入一个细胞，然后利用显微拉曼光谱仪，对准陷入微凹坑的活体单细胞进行拉曼光谱测量，获得的活体单细胞的拉曼光谱检测结果如图3所示。实施例2一种活体单细胞拉曼光谱检测芯片，其结构特征如下：芯片由无拉曼光谱特征的氟化镁基片组成，基片一侧表面拥有六边形阵列排布的微凹坑结构，微凹坑表面直径为13.2um，深度为7.2um，用于分离固定卵巢癌细胞，卵巢癌细胞直径为12um；芯片中微凹坑的形状为圆柱形，通过微光刻加工方法制备，具体工艺步骤包括：首先在清洗干净后的石英基片表面旋涂光刻胶，然后利用与微凹坑分布相同的光刻掩膜版进行曝光，显影后利用反应离子刻蚀工艺，刻蚀出所需的微凹坑阵列结构。使用所专利技术的芯片，活体单细胞的拉曼光谱检测方法如下：将培养的人体卵巢癌活体细胞液通过移液枪滴加到芯片的微凹坑结构上，待细胞流动并陷入微凹坑后，其位置保持不动，由于微凹坑略大于细胞，一个微凹坑内只会陷入一个细胞，然后利用显微拉曼光谱仪，对准陷入微凹坑的活体单细胞进行拉曼光谱测量，获得活体单细胞的拉曼光谱检测结果。本专利技术未详细阐述的部分属于本领域的公知技术。尽管上面对本专利技术说明性的具体实施方式进行了描述，以便于本技术领的技术人员理解本专利技术，但应该清楚，本专利技术不限于具体实施方式的范围，对本
的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本专利技术的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本专利技术构思的专利技术创造均在保护之列。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种活体单细胞拉曼光谱检测芯片，其特征在于，由无拉曼光谱特征的基片组成，基片一侧表面拥有阵列排布的微凹坑结构，微凹坑表面直径比所检测单细胞直径大10％‑40％，微凹坑的深度是所检测单细胞直径的40％‑60％。

【技术特征摘要】
1.一种活体单细胞拉曼光谱检测芯片，其特征在于，由无拉曼光谱特征的基片组成，基片一侧表面拥有阵列排布的微凹坑结构，微凹坑表面直径比所检测单细胞直径大10％-40％，微凹坑的深度是所检测单细胞直径的40％-60％。2.根据权利要求1所述的一种活体单细胞拉曼光谱检测芯片，其特征在于，所述基片材料为石英或氟化镁。3.根据权利要求1所述的一种活体单细胞拉曼光谱检测芯片，其特征在于，所述微凹坑的形状为球冠形或圆柱形。4.根据权利要求1所述的一种活体单细胞拉曼光谱检测芯片，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏良平，汤明杰，张为国，魏东山，崔洪亮，杜春雷，
申请(专利权)人：中国科学院重庆绿色智能技术研究院，
类型：发明
国别省市：重庆;50