The invention relates to a microstructure based cell capture chip and its preparation method and application. The chip is composed of a double layer structure, including the upper liquid channel structure and the lower layer capture microchannel structure. The upper liquid channel structure includes the entrance of the cell solution, the outlet of the cell solution and the liquid channel; the lower layer captures the microchannel junction. A cell capture module is set up with different sizes and shapes of micro channels and interlaced along the edges. The middle of the liquid channel and the cell capture component form a single or multiple closed microstructures of 10 + 5 m by the alignment method. The manufacturing methods include upper layer liquid channel structure and lower layer capture microchannel structure fabrication and alignment bonding process. The application methods include surface modification, cell capture, fixation and dyeing. The chip uses a conventional chip making method to capture and release a single and multiple cells, and can simultaneously integrate microelectrodes to monitor the capture cells in real time.
【技术实现步骤摘要】
一种基于微结构的细胞捕获芯片及制备方法和应用
本专利技术属于生物
,具体涉及一种基于微结构的细胞捕获芯片及制备方法和应用。
技术介绍
进入21世纪,癌症已经成为影响人类健康的头号大敌,因为,它是目前最常见的致死因素。通常,这些疾病在早期时,大多无明显症状,难以发现,而等到身体已经出现明显不适再进行检查,往往癌症已经发展到了中晚期,这时已经错过了最佳治疗时机,基本上已经不可能完全治愈。研究表明,人体外周血液中癌症细胞的数量、种类和特性可以作为癌症的重要标志物,如果能够快速捕获血液中癌症细胞意味着有希望在早期发现癌症并改变护理治疗。目前,常见癌症检测的方法是X光、B超和CT等,还有就是直接手术或是做病变组织的穿刺活检,但很难进行早期诊断,且对人体有较大伤害。近些年发展起来的微流控技术或芯片实验室技术为细胞操控及分析提供了新的发展思路。基于微尺度下不同的物理化学原理,科学家已发展出具有各种功能和不同应用的微流控细胞芯片。作为细胞后续分析及研究的基本前提,细胞的分离和捕获,尤其是单细胞尺度上,几乎在所有微流控细胞分析装置中都是重要一环。目前,用于芯片上细胞分离和捕获的手段涉及光、电、声、磁、流体力学、机械加工以及化学方法等众多领域。光学手段是激光光镊技术与芯片技术的结合,利用了多数芯片如玻璃、PDMS及其他高分子材料的透明特性,它可实现单细胞捕获和操控,但其涉及仪器复杂,操控单一,限制较多。电学方法是与微流控芯片最成功的结合手段,不仅有利于仪器集成,且有多种作用方式,如电渗、电泳、介电电泳(nDEP,pDEP)等方式,不仅可进行群体细胞的捕获和分离,还可实现 ...
【技术保护点】
一种基于微结构的细胞捕获芯片,其特征在于该芯片由双层结构组成,包括:上层液路通道结构和下层捕获微通道结构,上层液路通道结构包括细胞溶液入口、细胞溶液出口和液体通道;下层捕获微通道结构上设置有细胞捕获组件,其有不同尺寸及形状的微型通道沿边缘相互平行交错组成,液体通道中部与细胞捕获组件通过对准键合方法形成10±5μm的单个或多个封闭微结构,该微结构用于阻挡细胞形成对有限数量细胞的可控捕获。
【技术特征摘要】
1.一种基于微结构的细胞捕获芯片,其特征在于该芯片由双层结构组成,包括:上层液路通道结构和下层捕获微通道结构,上层液路通道结构包括细胞溶液入口、细胞溶液出口和液体通道;下层捕获微通道结构上设置有细胞捕获组件,其有不同尺寸及形状的微型通道沿边缘相互平行交错组成,液体通道中部与细胞捕获组件通过对准键合方法形成10±5μm的单个或多个封闭微结构,该微结构用于阻挡细胞形成对有限数量细胞的可控捕获。2.根据权利1所述基于微结构的细胞捕获芯片,其特征在于所述微结构可以通过通道光刻胶两次曝光的方法及对准键合方法制得。3.根据权利1所述基于微结构的细胞捕获芯片,其特征在于所述微结构长度及数量可以通过不同、通道组合和对准方法进行调控。4.根据权利1所述基于微结构的细胞捕获芯片,其特征在于可通过调整微结构的长度和大小对捕获细胞的数量进行控制,可形成从单个细胞到几十个细胞的有效捕获。5.根据权利1所述基于微结构的细胞捕获芯片,其特征在于可利用流体动力学原理对细胞进行捕获,并可在捕获后通过调整流体方向控制捕获细胞的释放操作。6.根据权利要求1所述的基于微结构的细胞捕获芯片的制备方法,其特征在于它包括下列步骤:步骤1.上层液路通道结构制作:玻璃芯片通道采用标准光刻和化学湿法刻蚀技术制备,采用商品化匀胶铬版,根据通道设计图案进行光刻,蚀刻深度为30-50μm;步骤2.下层捕获微通道结构制作:首先制作细胞捕获组件阳性模板,在需要制作细胞捕获微结构的衬底硅片上涂敷光刻胶层SU-8,并且对光刻胶层进行加热固胶,采用第一图形(1)对光刻胶层进行第一次曝光,使对应区域内的光刻胶层的厚度为h1,h1厚度为8-15μm;对带有第一图形结构的光刻胶进行后烘并涂敷第二层光刻胶层SU-8,加热固胶后...
【专利技术属性】
技术研发人员:秦建华,苏文涛,姜雷,李艳峰,
申请(专利权)人:中国科学院大连化学物理研究所,
类型:发明
国别省市:辽宁,21
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