一种单细胞分散微流控芯片及制备和操作方法技术

本发明专利技术公开了一种单细胞分散微流控芯片，包括流体剪切力分散模块层、微结构阵列分散模块层以及它们中间的隔离粘附层，流体剪切力分散模块层主要用于较大尺寸(100～2000μm)的组织块或组织球进行单细胞分散。微结构阵列分散模块层是将小尺寸(100μm以下)的组织块或组织球进行单细胞分散。本发明专利技术还公开了该微流控芯片的制备方法和操作方法，具有操作简单快捷、低消耗的特点，能够广泛应用于多种平行高通量与多重复式单细胞操作与分析应用。

A single cell dispersed microfluidic chip and its preparation and operation

【技术实现步骤摘要】
一种单细胞分散微流控芯片及制备和操作方法
本专利技术属于细胞生物学及微流控芯片
，具体涉及一种单细胞分散微流控芯片，还涉及一种单细胞分散微流控芯片分散微流控芯片的制备方法，还涉及一种单细胞分散微流控芯片分散微流控芯片的操作方法。
技术介绍
肿瘤是仅次于心血管疾病的全球第二大杀手，研究表明肿瘤细胞的异质性为肿瘤发生、转移和耐药性的关键因素。肿瘤细胞的异质性的研究需要对肿瘤细胞进行不同亚群的分类和研究，而单个肿瘤细胞水平的研究逐渐成为了肿瘤细胞异质性研究的主要方法。但是单细胞水平的分析和研究的首要条件是如何将肿瘤组织块或肿瘤球分散成单细胞。将肿瘤球或肿瘤组织分散成单个肿瘤细胞悬液的传统方法主要采用酶消化法，这种方法可以将肿瘤球或肿瘤组织分散成为高通量的单个肿瘤细胞。但是，目前大多数的酶都存在临床安全问题，因为这些酶都来自于动物。虽然合成酶的发展有助于缓解这些担忧，但是采用合成蛋白水解酶仍然会降低甚至破坏细胞膜蛋白的活性，而肿瘤细胞膜蛋白在肿瘤细胞识别和代谢中起到关键作用。因此迫切需要一种不依赖于生物或者化学特性而单纯依靠机械分散进行肿本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种单细胞分散微流控芯片，其特征在于，包括流体剪切力分散模块层(1)和微结构阵列分散模块层(3)，所述流体剪切力分散模块层(1)和微结构阵列分散模块层(3)之间设有隔离粘附层(2)；/n所述流体剪切力分散模块层(1)包括至少一组微管道(4)，每组微管道(4)包括收缩扩张微管道(5)，收缩扩张微管道(5)包括至少3组重复的收缩扩张管道单元(6)；微结构阵列分散模块层(3)包括至少一组的微结构阵列(7)，每组微结构阵列(7)由5～10列多排复杂微结构(8)构成，相邻的微结构阵列(7)之间的距离为1000μm。/n

【技术特征摘要】
1.一种单细胞分散微流控芯片，其特征在于，包括流体剪切力分散模块层(1)和微结构阵列分散模块层(3)，所述流体剪切力分散模块层(1)和微结构阵列分散模块层(3)之间设有隔离粘附层(2)；
所述流体剪切力分散模块层(1)包括至少一组微管道(4)，每组微管道(4)包括收缩扩张微管道(5)，收缩扩张微管道(5)包括至少3组重复的收缩扩张管道单元(6)；微结构阵列分散模块层(3)包括至少一组的微结构阵列(7)，每组微结构阵列(7)由5～10列多排复杂微结构(8)构成，相邻的微结构阵列(7)之间的距离为1000μm。


2.根据权利要求1所述的一种单细胞分散微流控芯片，其特征在于，所述收缩扩展管道单元(6)包括间隔排列的宽通道(6-1)和窄通道(6-2)，宽通道(6-1)和窄通道(6-2)的尺寸自流体剪切力分散模块层(1)的入口方向到出口方向依次减小，宽通道(6-1)与窄通道(6-2)的尺寸关系如下：
Ln＝ln(1)
Dn＝Ln(2)
ln＝(3～5)dn(3)
Ln＝2Ln+1(4)
ln＝2ln+1(5)
Dn＝2Dn+1(6)
dn＝2dn+1(7)
其中，n为自然数，Ln为第n个宽通道(6-1)管道长度，Ln+1为第n+1个宽通道(6-1)管道长度，ln为第n个宽通道(6-1)管道宽度，ln+1为第n+1个宽通道(6-1)管道宽度，Dn为第n个窄通道(6-2)管道长度，Dn+1为第n+1个窄通道(6-2)管道长度，dn为第n个窄通道(6-2)管道宽度，dn+1为第n+1个窄通道(6-2)管道宽度。


3.根据权利要求1所述的一种单细胞分散微流控芯片，其特征在于，所述相邻列复杂微结构(8)之间的距离为70～100μm，所述复杂微结构(8)的两端分别为三角形，两个三角形之间为长方形结构，其中，每列中相邻复杂微结构(8)之间的距离P相等，相邻列中相邻复杂微结构(8)之间的距离P的数值从自微结构阵列分散模块层(3)的入口方向到出口方向依次减小，P的范围为25～75μm。


4.根据权利要求1所述的一种单细胞分散微流控芯片，其特征在于，所述流体剪切力分散模块层(1)、隔离粘附层(2)和微结构阵列分散模块层(3)的材质均为PDMS聚合物。


5.根据权利要求1所述的一种单细胞分散微流控芯片，其特征在于，所述流体剪切力分散模块层(1)的管道高度B1为125～500μm，所述微结构阵列分散模块层(3)的管道高度B2为25～50μm，流体剪切力分散模块层(1)与隔离粘附层(2)的长度相等，微结构阵列分散模块层(3)的长度小于隔离粘附层(2)的长度，微结构阵列分散模块层(3)与隔离粘附层(2)的长度差B3为2000μm。


6.一种权利要求1～5任一项所述的一种单细胞分散微流控芯片的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
步骤1，制备流体剪切力分散模块层(1)：
按质量比5:1混合PDMS基质和固化剂，同时使用三甲基氯硅烷蒸汽处理流体剪切力分散模块层模具5min～10min，将PDMS基质和固化剂混合物倒入三甲基氯硅烷处理后的流体剪切力分散模块层模具上，抽真空脱气并置于80℃～100℃烘箱中加热固化0.5...

【专利技术属性】
技术研发人员：庞龙，袁皓月，葛玉鑫，范江霖，范士冈，张军峰，靳亚茹，
申请(专利权)人：西安医学院，
类型：发明
国别省市：陕西;61