集成式微流控芯片制造技术

本申请公开了一种集成式微流控芯片，该集成式微流控芯片包括芯片本体和筛选芯片，芯片本体具有样品腔、废液腔、连接微流通道、进液微流通道、第一微流通道、第二微流通道和第三微流通道；进液微流通道与样品腔连通，第一微流通道的进液端与样品腔连通，其出液端经连接微流通道与第二微流通道、第三微流通道的进液端分别连通；第二微流通道的出液端与废液腔连通，第三微流通道的出液端与样品腔连通；筛选芯片设置于第二微流通道进液端，并且其上表面位于第一微流通道、第二微流通道及第三微流通道的交接处。本申请能够实现生物样本中多种混合细胞的分选、分离，分选后的细胞能够用于细胞计数、细胞培养、细胞免疫及细胞周期状态、观测等后续实验。

【技术实现步骤摘要】
集成式微流控芯片
本申请涉及微流控芯片
，具体涉及一种集成式微流控芯片。技术背景微流控芯片实验室，通常指的是在一块几平方厘米的芯片上构建的化学或者生物的实验室，由微流道形成网络，将生物学、化学等分选生物样本的实验的基本操作集成到一块芯片上，芯片的内部结构中设置有微米甚至纳米的规格结构可控流体贯穿整个系统，由于其相应速度快、样本消耗低、高通量和便于携带的优势。得到了广泛的应用。很多此类的芯片实验室被应用到环境监测、食品检查、药物筛选、疾病诊断等领域。对生物样本中的稀有细胞(含量低于100个/ml的细胞)进行高效率、高纯度的富集和分选，是目前肿瘤精准治疗，产前无创检测，疾病用药指导等领域的研究热点。但是，要实现对这些稀少细胞的分选的难度很大，稀有细胞的分离原理主要有物理分选和免疫亲合法两种类，通常情况下对两种方法联合使用可以起到较好的分选目的。由于细胞在大小，形态，刚性，透光度等方面都会有所差别，常规的分选先用物理方法可以对细胞进行初步分离，现有的微流控芯片利用细胞自身大小结合不同的流道设计，在螺旋形加速运动通道中进行分离，或者利用带有特殊孔径的过滤膜，比如聚甲基硅烷(PDMS),对大粒径的细胞进行截留等。但是，这种分选方法对临床而言，分离之后的细胞纯度不高，后期处理复杂，下游应用受限等等缺点。
技术实现思路
为了克服上述现有技术存在的不足，本申请的主要目的在于提供一种能够对细胞进行有效地分选、分离的集成式微流控芯片。为了实现上述目的，本申请具体采用以下技术方案：r>本申请提供了一种集成式微流控芯片，该微流控芯片包括芯片本体和筛选芯片，所述芯片本体具有：样品腔；废液腔；连接微流通道；进液微流通道，所述进液微流通道的出液端与所述样品腔连通；第一微流通道，所述第一微流通道的进液端与所述样品腔连通，所述第一微流通道的出液端与所述连接微流通道连通；第二微流通道，所述第二微流通道的进液端与所述连接微流通道连通，所述第二微流通道的出液端与所述废液腔连通；第三微流通道，所述第三微流通道的进液端与所述连接微流通道连通，所述第三微流通道的出液端与所述样品腔连通；所述筛选芯片设置于第二微流通道进液端，所述筛选芯片的上表面位于所述第一微流通道、第二微流通道及所述第三微流通道的交接处。优选地，所述芯片本体还包括两个单向流通结构，所述两个单向流通结构设置于所述第一微流通道中，所述芯片本体上设置有气泵接口，所述气泵接口在外接脉冲气压时和所述两个单向流通结构共同作用产生稳定的压力源，用于驱动液体在所述芯片本体内稳定流动。优选地，所述芯片本体还包括截流结构，所述截流结构设置于所述第二微流通道和/或所述第三微流通道。优选地，所述芯片本体包括第一膜层组、第二膜层组和中间膜层，所述第一膜层组设置于所述中间膜层的下表面，所述第二膜层组设置于所述中间膜层的上表面；所述样品腔和所述废液腔分别设置于所述中间膜层，所述进液微流通道设置于所述第二膜层组，所述连接微流通道设置于所述第二膜层组，所述第一微流通道设置于所述第一膜层组、所述第二膜层组和所述中间膜层，所述第二微流通道设置于所述第一膜层组和所述中间膜层，所述第三微流通道设置于所述第一膜层组、所述第二膜层组和所述中间膜层。优选地，所述第一微流通道包括第一段微流通道、第二段微流通道、第三段微流通道、第四段微流通道、第五段微流通道、第六段微流通道、第七段微流通道、第一微流通孔、第二微流通孔、第三微流孔和第四微流通孔，所述第一段微流通道、所述第二段微流通道、所述第三段微流通道、所述第四段微流通道、所述第五段微流通道和所述第六段微流通道分别设置于所述第一膜层组，所述第七段微流通道设置于所述第二膜层组，所述第一微流通孔、所述第二微流通孔、所述第三微流通孔和所述第四微流通孔分别设置于所述中间膜层；所述第一段微流通道的进液端与所述样品腔连通，所述样品腔内的液体由所述第一段微流通道的出液端流出，并依次流经所述第二段微流通道、所述第三段微流通道、所述第一微流通孔、所述第二微流通孔、所述三微流通孔、所述第四段微流通道、所述第五段微流通道、所述第六段微流通道、所述第四微流通孔及所述第七段微流通道流入所述连接微流通道。优选地，其中一个所述单向流通结构设置于所述第一段微流通道的液体流通路径上，另一个所述单向流通结构设置于所述第四段微流通道的液体流通路径上，所述气泵接口设置于所述第二膜层组、所述中间膜层和所述第一膜层组，并位于所述两个单向流通结构之间。优选地，所述芯片本体包括第一凸起件和第二凸起件，所述第一凸起件设置于所述中间膜层的下表面并位于所述样品腔的出液端，所述第二凸起件设置于所述中间膜层的下表面并位于所述第三微流通孔的出液端；所述第一膜层组包括第一薄膜层、第二薄膜层、第三薄膜层、第四薄膜层和第五薄膜层；所述第一薄膜层、所述第二薄膜层、所述第三薄膜层、所述第四薄膜层和所述第五薄膜层依次贴设于所述中间膜层的下表面组成所述第一膜层组；所述第一薄膜层设置有第一通孔和第四通孔，所述第二薄膜层设置有第一条形孔和第二条形孔，所述第三薄膜层设置有第二通孔和第五通孔，所述第四薄膜层设置有第三通孔和第六通孔，所述样品腔的出液端、所述第一通孔、所述第一条形孔、所述第二通孔和所述第三通孔组成其中一个所述单向流通结构，所述第三微流通孔的出液端、所述第四通孔、所述第二条形孔、所述第五通孔和所述第六通孔组成另一个所述单向流通结构。优选地，所述第二微流通道包括第八段微流通道、第九段微流通道、第十段微流通道和第五微流通孔，所述第八段微流通道、所述第九段微流通道和所述第十段微流通道分别设置于所述第一膜层组，所述第五微流通孔设置于所述中间膜层；所述第三微流通道包括第十一段微流通道、第十二段微流通道、第十三段微流通道、第十四段微流通道、第六微流通孔和第七微流通孔，所述第十一段微流通道、所述第十二段微流通道和所述第十三段微流通道分别设置于所述第一膜层组，所述第十四段微流通道设置于所述第二膜层组，所述第六微流通孔和第七微流通孔分别设置于所述中间膜层；所述第七段微流通道流出的液体依次流经所述连接微流通道、所述第五微流通孔、所述第八段微流通道、所述第九段微流通道及所述第十段微流通道进入所述废液腔；所述第七段微流通道流出的液体还依次流经连接微流通道、所述第六微流通孔、所述第十一段微流通道、所述第十二段微流通道、所述第十三段微流通道、所述第七微流通孔及所述第十四段微流通道进入所述样品腔。优选地，所述截流结构设置有两个，其中一个所述截流结构设置于所述第八段微流通道的液体流通路径上，另一个所述截流结构设置于所述第十一段微流通道的液体流通路径上。优选地，所述第一薄膜层还设置有第七通孔和第十三通孔、所述第二薄膜层还设置有第八通孔和第十四通孔、所述第三薄膜层还设置有第九通孔、第十通孔、第十五通孔和第十六通孔，所述第四薄膜层还设置有第十一通孔、第十二通孔、第十七通孔和第十八通孔，所述第五薄膜层还设置有第四十六通孔和第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种集成式微流控芯片，其特征在于，包括芯片本体和筛选芯片，所述芯片本体具有：/n样品腔；/n废液腔；/n连接微流通道；/n进液微流通道，所述进液微流通道的出液端与所述样品腔连通；/n第一微流通道，所述第一微流通道的进液端与所述样品腔连通，所述第一微流通道的出液端与所述连接微流通道连通；/n第二微流通道，所述第二微流通道的进液端与所述连接微流通道连通，所述第二微流通道的出液端与所述废液腔连通；/n第三微流通道，所述第三微流通道的进液端与所述连接微流通道连通，所述第三微流通道的出液端与所述样品腔连通；/n所述筛选芯片设置于第二微流通道进液端，所述筛选芯片的上表面位于所述第一微流通道、第二微流通道及所述第三微流通道的交接处。/n

【技术特征摘要】
1.一种集成式微流控芯片，其特征在于，包括芯片本体和筛选芯片，所述芯片本体具有：
样品腔；
废液腔；
连接微流通道；
进液微流通道，所述进液微流通道的出液端与所述样品腔连通；
第一微流通道，所述第一微流通道的进液端与所述样品腔连通，所述第一微流通道的出液端与所述连接微流通道连通；
第二微流通道，所述第二微流通道的进液端与所述连接微流通道连通，所述第二微流通道的出液端与所述废液腔连通；
第三微流通道，所述第三微流通道的进液端与所述连接微流通道连通，所述第三微流通道的出液端与所述样品腔连通；
所述筛选芯片设置于第二微流通道进液端，所述筛选芯片的上表面位于所述第一微流通道、第二微流通道及所述第三微流通道的交接处。


2.根据权利要求1所述的集成式微流控芯片，其特征在于，所述芯片本体还包括两个单向流通结构，所述两个单向流通结构设置于所述第一微流通道中，所述芯片本体上设置有气泵接口，所述气泵接口在外接脉冲气压时和所述两个单向流通结构共同作用产生稳定的压力源，用于驱动液体在所述芯片本体内稳定流动。


3.根据权利要求2所述的集成式微流控芯片，其特征在于，所述芯片本体还包括截流结构，所述截流结构设置于所述第二微流通道和/或所述第三微流通道。


4.根据权利要求3所述的集成式微流控芯片，其特征在于，所述芯片本体包括第一膜层组、第二膜层组和中间膜层，所述第一膜层组设置于所述中间膜层的下表面，所述第二膜层组设置于所述中间膜层的上表面；
所述样品腔和所述废液腔分别设置于所述中间膜层，所述进液微流通道设置于所述第二膜层组，所述连接微流通道设置于所述第二膜层组，所述第一微流通道设置于所述第一膜层组、所述第二膜层组和所述中间膜层，所述第二微流通道设置于所述第一膜层组和所述中间膜层，所述第三微流通道设置于所述第一膜层组、所述第二膜层组和所述中间膜层。


5.根据权利要求4所述的集成式微流控芯片，其特征在于，所述第一微流通道包括第一段微流通道、第二段微流通道、第三段微流通道、第四段微流通道、第五段微流通道、第六段微流通道、第七段微流通道、第一微流通孔、第二微流通孔、第三微流孔和第四微流通孔，所述第一段微流通道、所述第二段微流通道、所述第三段微流通道、所述第四段微流通道、所述第五段微流通道和所述第六段微流通道分别设置于所述第一膜层组，所述第七段微流通道设置于所述第二膜层组，所述第一微流通孔、所述第二微流通孔、所述第三微流通孔和所述第四微流通孔分别设置于所述中间膜层；
所述第一段微流通道的进液端与所述样品腔连通，所述样品腔内的液体由所述第一段微流通道的出液端流出，并依次流经所述第二段微流通道、所述第三段微流通道、所述第一微流通孔、所述第二微流通孔、所述三微流通孔、所述第四段微流通道、所述第五段微流通道、所述第六段微流通道、所述第四微流通孔及所述第七段微流通道流入所述连接微流通道。


6.根据权利要求5所述的集成式微流控芯片，其特征在于，其中一个所述单向流通结构设置于所述第一段微流通道的液体流通路径上，另一个所述单向流通结构设置于所述第四段微流通道的液体流通路径上，所述气泵接口设置于所述第二膜层组、所述中间膜层...

【专利技术属性】
技术研发人员：于京明，方彬彬，张龚敏，
申请(专利权)人：币冠上海生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31