The invention discloses a chip based on the principle of inertial separation of cells, including the channel matrix, and the matrix in (3), channel (3) is a spiral or curved, and has a first side wall opposite side wall (S1) and second (S2); the first side wall (S1). Arranged along the channel (3) convex slot interval distribution, the flow passage (3) form a staggered widened section distribution and compression section, widened section corresponding to the first side wall is distributed with convex slot region, compression section corresponding convex slot of the first side wall area (3) for the channel; the mixed cell solution sheath fluid in the cells were separated according to size. By improving the structure of the key channel of the setting mode of the invention, compared with the existing technology can effectively solve the single spiral structure, and a single unilateral contraction and expansion of array structure both the problem of low efficiency of cell separation.
【技术实现步骤摘要】
一种基于惯性原理分离细胞的芯片
本专利技术属于微流控领域,更具体地,涉及一种基于惯性原理分离细胞的芯片。
技术介绍
微流控芯片技术是一种在微尺度空间中对流体进行操控的科学技术,利用该技术分离细胞时,方法简单、分离成功率高,易于推广普及,受到广泛关注。在现有的文献和专利中提出的依据惯性原理分离细胞的流道结构一般为:螺旋型和缩扩阵列结构。这两种结构具有一些缺陷。对于螺旋型结构来说,由于芯片所能承受的压强有限,所以该结构提供的FD(即,迪恩力)和FL(即,惯性升力)较小,限制了分离效率。对于缩扩阵列结构来说,虽然其依靠缩扩阵列能够提供较大的FD和FL,但是不能在整个流道中一直提供FD,只有当细胞从拓宽段流入收缩段时才能受到FD的影响。以螺旋结构为例,现有技术文献【3】公开了一种基于惯性分离原理的螺旋结构用于从血液中分离出红细胞。该结构采用一个样品入口,一个螺旋式流道和一个二叉出口。该螺旋流道由5圈阿基米德螺旋形微通道组成,通道的横截面为矩形面,该矩形面的宽为100um,高为50um,曲线总长13cm,螺旋最内侧的曲率半径为3mm。该学者将血液以0.15m/s的速率从样品入口注入,在二叉口的下出口处收集7.32um颗粒,在二叉口的上出口处收集1.9um颗粒。如图3所示,该螺旋结构实现细胞分离原理为:在弯形流道中细胞会受到惯性升力FL和迪恩力FD两个力的共同作用。FL和FD之间的平衡决定了细胞在微通道的平衡位置。当FL≥FD时,细胞往侧壁S1移动,当FL<FD时,细胞往侧壁S2移动;尺寸较大的细胞所受FL较大,尺寸较小的细胞所受FD较大。经过一定长度的流道,大粒子与 ...
【技术保护点】
一种基于惯性原理分离细胞的芯片,其特征在于,包括基体、以及位于该基体内的流道(3),该芯片还包括与所述流道(3)相连的样品入口(1)、鞘液流入口(2)、大尺寸细胞出口(4)和小尺寸细胞出口(5);其中,所述样品入口(1)用于向所述流道(3)的入口输入待分离处理的细胞溶液;所述鞘液流入口(2)用于向所述流道(3)的入口输入鞘液流,该鞘液流用于与所述细胞溶液混合;所述流道(3)为螺旋形或弧形;该流道(3)具有相对设置的第一侧壁(S1)和第二侧壁(S2),其中所述第一侧壁(S1)位于靠近螺旋中心或弧形中心的内侧,所述第二侧壁(S2)位于远离螺旋中心或弧形中心的外侧;所述第一侧壁(S1)上设置有沿该流道(3)间隔分布的凸槽,使得该流道(3)形成交错分布的拓宽段与压缩段,所述拓宽段对应第一侧壁上分布有凸槽的区域,所述压缩段则对应第一侧壁上没有凸槽的区域;该流道(3)用于对混合有鞘液流的细胞溶液中的细胞按大小进行分离;所述大尺寸细胞出口(4)位于靠近螺旋中心或弧形中心的一侧,用于从所述流道(3)的出口输出含有大尺寸细胞的细胞分离液;所述小尺寸细胞出口(5)位于远离螺旋中心或弧形中心的一侧,用于从所 ...
【技术特征摘要】
1.一种基于惯性原理分离细胞的芯片,其特征在于,包括基体、以及位于该基体内的流道(3),该芯片还包括与所述流道(3)相连的样品入口(1)、鞘液流入口(2)、大尺寸细胞出口(4)和小尺寸细胞出口(5);其中,所述样品入口(1)用于向所述流道(3)的入口输入待分离处理的细胞溶液;所述鞘液流入口(2)用于向所述流道(3)的入口输入鞘液流,该鞘液流用于与所述细胞溶液混合;所述流道(3)为螺旋形或弧形;该流道(3)具有相对设置的第一侧壁(S1)和第二侧壁(S2),其中所述第一侧壁(S1)位于靠近螺旋中心或弧形中心的内侧,所述第二侧壁(S2)位于远离螺旋中心或弧形中心的外侧;所述第一侧壁(S1)上设置有沿该流道(3)间隔分布的凸槽,使得该流道(3)形成交错分布的拓宽段与压缩段,所述拓宽段对应第一侧壁上分布有凸槽的区域,所述压缩段则对应第一侧壁上没有凸槽的区域;该流道(3)用于对混合有鞘液流的细胞溶液中的细胞按大小进行分离;所述大尺寸细胞出口(4)位于靠近螺旋中心或弧形中心的一侧,用于从所述流道(3)的出口输出含有大尺寸细胞的细胞分离液;所述小尺寸细胞出口(5)位于远离螺旋中心或弧形中心的一侧,用于从所述流道(3)的出口输出含有小尺寸细胞的细胞分离液;此外,所述流道(3)的入口和出口分别位于该流道(3)的两端。2.如权利要求1所述基于惯性原理分离细胞的芯片,其特征在于,所述流道(3)中,任意一段所述拓宽段的弧长为300~700um,任意一段所述压缩段的弧长为30...
【专利技术属性】
技术研发人员:朱业锦,余洪斌,段田田,范甜甜,石樊,邵建,李琦,
申请(专利权)人:华中科技大学,
类型:发明
国别省市:湖北,42
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