微流道芯片以及微流道结构制造技术

本实用新型专利技术涉及微流道芯片以及微流道结构，所述微流道芯片包括所述微流道结构，且所述微流道结构包括：具有第一端及第二端的侦测区段，其中第一端用以接受该微流体样本，且第二端用以排出经检验或处理的该微流体样本；具有第三端及第四端的缓流区段，其中第三端与第二端连接并用以接受经检验或处理的该微流体样本，且第四端用以将经检验或处理的该微流体样本排至回收区；以及缓流主流道，位于第三端及第四端之间，用以降低第三端接受经检验或处理的微流体样本的速度。

Microchannel chip and microchannel structure

【技术实现步骤摘要】
微流道芯片以及微流道结构
本技术是关于微流道芯片及微流道结构，其增加生物物质的捕捉率，尤指一种具有弯曲流道的微流道芯片及微流道结构。
技术介绍
癌症源自于基因突变而导致细胞不正常增生的病症，长期以来是一个医学上的严重问题。经由变异的细胞不论在癌症定义上的早期或是晚期时皆会有从肿瘤原发部位脱落并进入血液循环系统的细胞称为循环肿瘤细胞(circulatingtumorcells，CTC)，CTC被认为是导致肿瘤远程转移发生的必要前提，由于肿瘤发生时多为器官局限性疾病，但最终几乎都会通过血流传播到远程器官，形成转移，这种远程转移是导致肿瘤患者死亡的主要原因。CTC的精准计数以及分子标记对于肿瘤患者的愈后判断、疗效评估均有重要的指标作用。肿瘤本身的严重程度与CTC数量会有动态变化有关，因此可用于体外早期诊断，药物选用的快速评估，个人化治疗等应用。然而，CTC为稀有细胞，难以收集，每109个血细胞仅有一个CTC，使在技术上侦测及分离CTC具有难度。因此，必须使用集中收集方法来有效侦测及分离CTC。目前集中收集方法的实例为使用对CTC具有高特异性及敏感性的高度过度表现的细胞表面生物标记，诸如上皮细胞黏着分子(EpithelialCellAdhesionMolecule，EpCAM)。Nagrath等人(Nature2007,450:1235-9)开发基于抗EpCAM抗体涂布的微流体芯片，用于CTC的侦测及收集。然而，上述技术的缺陷为纯CTC的低侦测率，此系归因于血细胞与抗EpCAM抗体的非特异性结合。尽管侦测及分离CTC的技术在进步，仍需要特异性更高且更有效的方法来侦测、纯化及释放CTC及其他生物物质用于进一步培育及特性描述。因此，申请人有鉴于现有技术的缺失，乃经悉心试验与研究，并一本锲而不舍的精神，终创作出本技术的具有弯曲流道的微流道芯片及微流道结构，以改善上述现有技术的缺失。
技术实现思路
本技术是一种新型的微流体系统，包含微流道芯片及位于微流道芯片中且能抓取循环肿瘤细胞的珠体，以从血液细胞中分离循环肿瘤细胞。此外，本技术的微流道芯片包括弯曲的缓流区段，可以增加微流道中的流体阻力，以减缓微流体样本在微流道结构中的流动速度，以增加珠体的抓取率。本技术的微流体系统原理是利用循环肿瘤细胞表面抗原的特性与种植于珠体表面的抗体做抓取，该珠体结构导致单位体积中最大的接触面积，其次是微流道结构的流体阻力与曲型结构致使扰流产生，导致循环肿瘤细胞旋转或滚动并增加与珠体的接触机会来增强抓取效果，且藉由微流道结构的特殊设计，降低血液细胞与抗EpCAM抗体的非特异性结合。本技术的一方面提供一种微流道芯片，包括：基板；本体，具有第一表面及第二表面，其中该第二表面密合覆盖于该基板上；以及微流道结构，嵌于该第二表面，使该微流道结构在该本体与该基板之间形成微流道，供血液样本在该微流道结构中流动，其中该微流道结构包括：缓流区段，具有缓流主流道，该缓流主流道为反复弯折结构(labyrinth)，用以降低该血液样本在该微流道结构中的流动速度。本技术的另一方面提供结构本体，用以使微流体样本流经该微流道结构而受检验或处理，其中该结构本体包括：侦测区段，具有第一端及第二端，其中该第一端用以接受该微流体样本，且该第二端用以排出经检验或处理的该微流体样本；缓流区段，具有第三端及第四端，其中该第三端与该第二端连接并用以接受经检验或处理的该微流体样本，且该第四端用以将经检验或处理的该微流体样本排至回收区；以及缓流主流道，位于该第三端及该第四端之间，用以降低该第三端接受经检验或处理的该微流体样本的速度。为让本技术的上述和其他目的、特征及优点能更明显易懂，以下举较佳的实施例，并配合所附图式，以作详细说明。附图说明图1(A)为本技术微流道芯片的俯视示意图；图1(B)为本技术微流道芯片另一实施例的俯视示意图；图2(A)为本技术沿图1(A)中A-A’的纵剖面示意图；图2(B)为本技术沿图1(B)中A-A’的纵剖面示意图；图3(A)为本技术微流道芯片的侦测区段中设置珠体的示意图；图3(B)为本技术微流道芯片另一实施例的侦测区段中设置珠体的示意图；图4为本技术中另一实施例的微流道结构的示意图；图5为无微流体系统的回收效率与侦测极限的结果图；图6为本技术微流道芯片的回收效率与侦测极限的结果图；图7(A)-7(C)为血液检体经由本技术的微流道芯片的分离结果影像图。具体实施方式以下针对本案的具有弯曲流道的微流道芯片及微流道结构的各实施例进行描述，请参考附图，但实际的配置及所实行的方法并不必须完全符合所描述的内容，本领域技术人员当能在不脱离本案的实际精神及范围的情况下，做出种种变化及修改。本技术的实施例是将循环肿瘤细胞由血液中分离。微流道芯片内部具有多个透明珠体，当珠体捕捉到循环肿瘤细胞后，会将循环肿瘤细胞从血液中分离并定位于侦测区段中，剩余的正常血液细胞将会从出口流出而流入废液储存槽。为了捕捉及分离血液中循环肿瘤细胞，珠体表面涂布的物质最佳为上皮细胞黏着分子(EpithelialCellAdhesionMolecule，EpCAM)的抗体。请参见图1(A)、1(B)、2(A)、2(B)、3(A)及3(B)，其为本技术的微流道芯片的俯视示意图及沿A-A’的纵剖面示意图。本技术的微流道芯片10包括珠体40、基板100、本体200及微流道结构300。本体200具有第一表面210及与第一表面210相对设置的第二表面220，微流道结构300嵌于本体200的第二表面220，且第二表面220会密合的覆盖于基板100上，使微流道结构300在本体200与基板100之间形成微流道。本技术的珠体特别为大型珠体，其粒径为100-200μm，当微流体样本流经珠体，珠体可捕捉微流体样本中可与珠体表面的反应物质反应的生物物质，并可释放补捉到的生物物质，以进行进一步的研究及检测。珠体表面涂布的反应物质包含(1)释放或移除非特异性血细胞及其他血液组分(诸如蛋白质)的可释放组成；(2)捕捉生物物质的生物活性组成；或(3)连接至可释放组成及生物活性组成的连结分子。本技术的微流道结构300从入口至出口依序包括血液样本入口310、扩充区段320、增阻区段330、侦测区段340、缓流区段350及血液样本出口360。本技术血液样本入口310从本体200的第一表面210延伸至第二表面220，供血液样本进入流道中。血液样本入口310可为圆孔或多边形孔洞，优选为圆孔。本技术血液样本入口310的直径介于0.8-1.2mm之间，可容纳18～21G针头(约0.7～0.9mm)的注射器。本技术扩充区段320的一端与血液样本入口310连接，另一端与增阻区段330连接。扩充区段320的孔径可为圆形或多边形，优选为方形。本技术扩充区段32本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微流道芯片，其特征在于，所述微流道芯片包括：/n基板；/n本体，具有第一表面及第二表面，其中该第二表面密合覆盖于该基板上；以及/n微流道结构，嵌于该第二表面，使该微流道结构在该本体与该基板之间形成微流道，供血液样本在该微流道结构中流动，其中该微流道结构包括：/n缓流区段，具有缓流主流道，该缓流主流道为反复弯折结构，用以降低该血液样本在该微流道结构中的流动速度。/n

【技术特征摘要】
1.一种微流道芯片，其特征在于，所述微流道芯片包括：
基板；
本体，具有第一表面及第二表面，其中该第二表面密合覆盖于该基板上；以及
微流道结构，嵌于该第二表面，使该微流道结构在该本体与该基板之间形成微流道，供血液样本在该微流道结构中流动，其中该微流道结构包括：
缓流区段，具有缓流主流道，该缓流主流道为反复弯折结构，用以降低该血液样本在该微流道结构中的流动速度。


2.如权利要求1所述的微流道芯片，其特征在于，所述微流道芯片还包括侦测区段，且该缓流区段还包括第一端及第二端，其中该缓流区段的该第一端与该侦测区段连接，其中侦测区段用以检验或处理该血液样本，并排出经检验或处理的该血液样本，以及该缓流区段的该第一端用以接受经检验或处理的该血液样本。


3.如权利要求2所述的微流道芯片，其特征在于，该侦测区段具有第一深度，该缓流区段具有第二深度，该第一深度大于该第二深度，以降低该血液样本在该微流道结构中的流动速度。


4.如权利要求3所述的微流道芯片，其特征在于，所述微流道芯片还包括具有一直径的血液样本出口，与该缓流区段的该第二端连接，且从该本体的该第二表面延伸至该第一表面，用以将经检验或处理的该血液样本排出该微流道结构，其中该直径为0.8-1.2mm，该第一深度为120-250μm，且该第二深度为50-100μm。


5.如权利要求1所述的微流道芯片，其特征在于，该基板的材料为压克力、聚对苯二甲酸乙二酯、聚碳酸脂、聚二甲基硅氧烷、硅胶、橡胶、塑料或玻璃，且该本体的材料...

【专利技术属性】
技术研发人员：董久源，蔡松锜，
申请(专利权)人：来富可得生物科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：中国台湾;71