一种微滴式单细胞捕获装置及捕获系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种微滴式单细胞捕获装置及捕获系统，单细胞捕获装置包括储液部、设置在所述储液部下方的汇流部及设置在所述汇流部下方的微滴生成针，所述储液部包括多个独立的腔室，各所述腔室上分别设置有出液口，所述汇流部具有汇流腔，所述汇流腔与所述微滴生成针连通，各所述腔室内的液体在外力驱动下能够通过所述出液口进入所述汇流部的汇流腔。本实用新型专利技术的单细胞捕获装置中单细胞悬浮液、捕获粒子悬浮液、反应试剂在压力的驱动下，按泊松分布规律，从样本存储腔进入汇流腔汇合并被微滴生成针甩出，形成单细胞微滴，从而实现对单细胞的捕获，捕获后的单细胞可用于细胞分型、单细胞测序文库制备等等。

A micro drop single cell capture device and capture system

【技术实现步骤摘要】
一种微滴式单细胞捕获装置及捕获系统
本技术涉及单细胞测序文库制备领域，特别涉及一种微滴式单细胞捕获装置及捕获系统。
技术介绍
对于多细胞生物来讲细胞和细胞之间是有差异的，即遗传信息的异质性。例如在肿瘤组织中，肿块中心细胞、肿块周围的细胞其基因组和转录组等遗传信息是存在差异的，这种差异在临床上可决定该肿瘤对某种疗法是否有效。传统的研究方法是在多细胞水平进行的，如NGS测序，因此最终得到的信号值，其实是多个细胞的平均，丢失了异质性信息。目前实现单细胞测序的技术为通过流式技术、激光捕获显微切割技术等将单个细胞分离出来，并独立构建测序文库，缺点是通量非常低，这主要是受成本限制，随着待测细胞的个数增长，测序的成本会成线性增加。现有技术中缺少一种经济成本可控的、测序效率高的单细胞捕获技术。
技术实现思路
为了解决现有技术的问题，本技术提供了一种微滴式单细胞捕获装置及捕获系统，利用微滴将细胞进行分离以便后续进行整体建库，所述技术方案如下：一方面，本技术提供了一种微滴式单细胞捕获装置，包括储液部、设置在所述储液部下方的汇流部及设置在所述汇流部下方的微滴生成针，所述储液部包括多个独立的腔室，各所述腔室上分别设置有出液口，所述汇流部具有汇流腔，所述汇流腔与所述微滴生成针连通，各所述腔室内的液体在外力驱动下能够通过所述出液口进入所述汇流部的汇流腔。进一步地，各所述腔室内的液体在无外力驱动时不能通过所述出液口排出。进一步地，各所述的腔室上设有排液针，所述排液针的上端部与对应腔室接通，所述的排液针的下端部插入所述的汇流部中且位于所述的汇流腔的开口上方，所述排液针的针口构成所述出液口。进一步地，各所述腔室的内径大于其所连接的排液针的内径。可选地，所述的多个腔室对应的多个排液针并列设置。进一步地，所述排液针的内径范围为60-80um。进一步地，所述排液针采用不锈钢材料制成。进一步地，所述汇流腔具有朝上的开口，且所述汇流腔自上而下内径逐渐减小。进一步地，所述储液部包括外壳体，所述外壳体的下方设有中空的连接部，所述的连接部的下部为自上而下内径逐渐减小的锥体结构，多个所述的排液针被收容在所述外壳体和连接部内，且多个所述的排液针的针头穿过所述连接部的锥壁，且排液针的针口与所述的连接部的锥壁齐平或凸出锥壁。这种结构布局非常巧妙，使得可以很方便和稳定地组装产品的同时，可以保持最小的体积。进一步地，所述连接部比所述外壳体窄，所述的汇流部的上端可拆卸地套接在所述连接部的上部。进一步地，所述储液部包括三个或更多个所述的腔室。进一步地，所述储液部包括用于装载单细胞悬浮液的第一腔室、用于装载标记细胞的捕获粒子的悬浮液的第二腔室以及用于装载反应试剂的第三腔室，所述第一腔室、第二腔室、第三腔室的容积之比为1：1～2：1～2。进一步地，所述第一腔室、第二腔室、第三腔室的容积分别为20～80ul、20～80ul、20～80ul。另一方面，本技术提供了一种微滴式单细胞捕获系统，包括驱动设备及一个或多个如上所述的单细胞捕获装置，所述驱动设备包括第一动力装置及第二动力装置，所述第一动力装置用于驱动所述单细胞捕获装置的储液部的腔室内的液体从腔室的出液口排出，所述第二动力装置用于驱动所述单细胞捕获装置的微滴生成针进行往复振动，所述的单细胞捕获装置与所述驱动设备相可拆卸地连接。进一步地，所述驱动设备还包括用于驱动所述单细胞捕获装置沿着上下方向移动的第三动力装置。可选地，所述第一动力装置为流体驱动机构，通过向所述单细胞捕获装置的储液部的腔室内注油或者注气，以推动各个腔室内的液体从出液口排出并进入汇流腔。进一步地，所述驱动设备分别具有多个用于连接单细胞捕获装置的连接部和多个第一动力装置，多个单细胞捕获装置的上部分别与多个驱动设备的连接部对应连接，并分别借由所述多个第一动力装置来推动腔室内液体从出液口排出。进一步地，所述单细胞捕获系统还包括用于装载油液的容器，将所述微滴生成针的针头伸入所述油液的油面以下并进行往复振动从而产生单细胞微滴。本技术提供的技术方案带来的有益效果如下：a.相比微流控芯片，本技术结构更简单，加工成本低；b.能够兼容现有的微滴生成设备，例如数字PCR液体生成设备，进一步降低成本；c.可以准确的识别和捕捉细胞，获得的单细胞微滴的一致性好，可用于细胞分型、单细胞测序文库制备，通过一次建库即可测得数百上千个单细胞的信息，提高测序效率。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本技术实施例提供的微滴式单细胞捕获装置的立体透视效果图；图2是本技术实施例提供的微滴式单细胞捕获装置的立体图；图3是本技术实施例提供的微滴式单细胞捕获装置的正视图；图4是本技术实施例提供的微滴式单细胞捕获装置的俯视图；图5是本技术实施例提供的微滴式单细胞捕获装置的储液部的立体透视图；图6是本技术实施例提供的微滴式单细胞捕获装置的储液部的正视图；图7是本技术实施例提供的微滴式单细胞捕获装置的汇流部的立体透视图；图8是本技术实施例提供的微滴式单细胞捕获装置的汇流部的正视图；图9是本技术实施例提供的驱动设备与微滴式单细胞捕获装置的配合使用状态图；图10是本技术实施例提供的单细胞微滴的制备过程流程图。其中，附图标记包括：11-第一腔室，12-第二腔室，13-第三腔室，14-排液针，2-汇流部，20-汇流腔，3-微滴生成针，4-外壳体，41-连接部，5-驱动设备。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本技术保护的范围。需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微滴式单细胞捕获装置，其特征在于，包括储液部、设置在所述储液部下方的汇流部(2)及设置在所述汇流部(2)下方的微滴生成针(3)，所述储液部包括多个独立的腔室，各所述腔室上分别设置有出液口，所述汇流部(2)具有汇流腔(20)，所述汇流腔(20)与所述微滴生成针(3)连通，各所述腔室内的液体在外力驱动下能够通过所述出液口进入所述汇流部(2)的汇流腔(20)。/n

【技术特征摘要】
1.一种微滴式单细胞捕获装置，其特征在于，包括储液部、设置在所述储液部下方的汇流部(2)及设置在所述汇流部(2)下方的微滴生成针(3)，所述储液部包括多个独立的腔室，各所述腔室上分别设置有出液口，所述汇流部(2)具有汇流腔(20)，所述汇流腔(20)与所述微滴生成针(3)连通，各所述腔室内的液体在外力驱动下能够通过所述出液口进入所述汇流部(2)的汇流腔(20)。


2.根据权利要求1所述的单细胞捕获装置，其特征在于，各所述的腔室上设有排液针(14)，所述排液针(14)的上端部与对应腔室接通，所述的排液针(14)的下端部插入所述的汇流部(2)中且位于所述的汇流腔(20)的开口上方，所述排液针(14)的针口构成所述出液口。


3.根据权利要求2所述的单细胞捕获装置，其特征在于，各所述腔室的内径大于其所连接的排液针(14)的内径，所述排液针(14)的内径范围为60-80um。


4.根据权利要求2所述的单细胞捕获装置，其特征在于，所述储液部包括三个或更多个所述的腔室，多个腔室对应的多个排液针(14)并列设置，所述排液针(14)采用不锈钢材料制成。


5.根据权利要求1或2所述的单细胞捕获装置，其特征在于，所述汇流腔(20)具有朝上的开口，且所述汇流腔(20)自上而下内径逐渐减小。


6.根据权利要求2所述的单细胞捕获装置，其特征在于，所述储液部包括外壳体(4)，所述外壳体(4)的下方设有中空的连接部(41)，所述的连接部(41)的下部为自上而下内径逐渐减小的锥体结构，多个所述的排液针(14)被收容在所述外壳体(4)和连接部(41)内，且多个所述的排液针(14)的针头穿过所述连接部(41)的锥壁，且排液针(14)的针口与所述的连接部(41)的锥壁齐平或凸出锥壁。


7.根据权利要求6所述的单细胞捕获装置，其特征在于，所述连接部(41)比所述外壳体(4)窄，所述的汇流部(2)的上端可拆卸地套接在所述连接部(41)的上部。


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【专利技术属性】
技术研发人员：李昂，
申请(专利权)人：北京致雨生物科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11