一种基于微流控的细胞检测芯片及其应用制造技术

本发明专利技术涉及细胞检测技术领域，本发明专利技术公开了一种基于微流控的细胞检测芯片及其应用。细胞检测芯片包括油相导流单元、分散相导流单元和检测腔；油相导流单元与检测腔的进口连通；分散相导流单元包括第一分散相进液口、第二分散相进液口和混合通道；混合通道的进口与第一分散相进液口、第二分散相进液口连通，混合通道的出口与检测腔的进口连通，以使油相导流单元流出的油相能够剪切混合通道流出的混合液，并包裹形成液滴；其中，混合通道包括凹凸段，凹凸段由多个凹凸结构之间首尾连接形成。从而使得本申请提高的细胞检测芯片能够有效提高液滴生成的稳定性。滴生成的稳定性。滴生成的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于微流控的细胞检测芯片及其应用


[0001]本专利技术涉及细胞检测
，特别涉及一种基于微流控的细胞检测 芯片及其应用。

技术介绍

[0002]多数生物组织都是由大量的细胞所构成的，肿瘤组织同样是由大量的 细胞所构成的。但是在一团癌细胞里面，每个单细胞的基因组都是不一样 的。它们有共同突变的序列，也有不同的突变，而这种不同的突变，也会 造成每个细胞会具有些许不同的性质，比如某些细胞会更具侵略性，比起 同处于这一团的其他肿瘤细胞更容易转移到身体的其他部位，这便是肿瘤 细胞的异质性。因此肿瘤的异质性研究对于癌症的诊断、治疗以及预后有 着十分重要的影响。
[0003]微流控技术具有高通量、低试剂消耗、集成度高等优势，十分适用于 液体活检中大量的细胞样本。主流的基于微流控的单细胞检测方法有基于 大量微阀的微腔阵列以及液滴等。基于阀门的单细胞分析平台由于需要集 成大量的阀门，因此可以实现对细胞的单细胞分离，细胞的裂解，以及反 应和观察，但其实际空间利用率较低，且操作方法十分的复杂，难以推广 到临床以及实验室常规使用；
[0004]而目前的基于液滴微流控的单细胞检测一般是仅利用油相将液相切割 形成液滴，其并未考虑液相的性质，即当液相中存在疏水型物质时，易造 成液滴不易成型或者形成的液滴中含较少疏水型物质，进而不能够稳定生 成也低。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的是现有技术中液滴生成稳定差的技术问题。
[0006]为解决上述技术问题，本申请在一方面公开了一种基于微流控的细胞 检测芯片，其包括油相导流单元、分散相导流单元和检测腔；
[0007]该油相导流单元与该检测腔的进口连通；
[0008]该分散相导流单元包括第一分散相进液口、第二分散相进液口和混合 通道；该第一分散相进液口用于通入含有细胞的聚合酶链式反应 (Polymerase Chain Reaction，PCR)体系；该第二分散相进液口用于通 入裂解液；
[0009]该混合通道的进口与该第一分散相进液口、第二分散相进液口连通， 该混合通道的出口与该检测腔的进口连通，以使该油相导流单元流出的油 相能够剪切该混合通道流出的混合液，并包裹形成液滴；
[0010]其中，该混合通道包括凹凸段，该凹凸段由多个凹凸结构之间首尾连 接形成。
[0011]可选的，该混合通道包括第一凹凸段和第二凹凸段；
[0012]该混合通道还包括平滑段；
[0013]该平滑段包括第一段、第二段和弧形段；
[0014]该弧形段的第一端与该第一段的第一端连接，该弧形段的第二端与该 第二段的
第一端连接；
[0015]该第一段与该第二段平行；
[0016]该第一段的第二端与该第一凹凸段的第一端连接；该第一凹凸段的第 二端为该混合通道的进口；
[0017]该第二段的第二端与该第二凹凸段的第一端连接；该第二凹凸段的第 二端为该混合通道的出口。
[0018]可选的，该混合通道还包括平滑段；
[0019]该凹凸段的第一端与平滑段的第一端连接；
[0020]该凹凸段的第二端为该混合通道的进口；
[0021]该平滑段的第二端为该混合通道的出口。
[0022]可选的，该凹凸结构包括连接的凸结构和凹结构；
[0023]该凸结构的宽度大于该凹结构的宽度。
[0024]可选的，该凸结构的横截面积包括圆形或者椭圆形；
[0025]该凹结构的横街面积包括矩形、正方形或者梯形。
[0026]可选的，该凸结构与该凹结构平滑连接；
[0027]该凸结构的宽度为60
‑
100微米；
[0028]该凹结构的宽度为30
‑
50微米。
[0029]可选的，该油相导流单元包括油相进液口和第一通道；
[0030]该油相进液口通过该第一通道与该检测腔的进口连通；
[0031]该第一通道环绕该分散相导流单元，且该第一通道的宽度大于该混合 通道的宽度。
[0032]可选的，还包括缓冲通道；
[0033]该混合通道的出口通过该缓冲通道与该检测腔的进口连接。
[0034]可选的，包括第一玻璃板、第二玻璃板和上层芯片；
[0035]该第一玻璃板上设有该上层芯片；
[0036]该上层芯片上设有该油相导流单元和该分散相导流单元；
[0037]该第二玻璃板与该上层芯片的第一侧连接；该第一侧上设有该混合通 道的出口；
[0038]该第二玻璃板与该第一玻璃板存在预设高度，以使该第一玻璃板、第 二玻璃板和该第一侧面形成该检测腔。
[0039]本申请在另一方面还公开了一种上述的基于微流控的细胞检测芯片在 单细胞液滴生成的应用。
[0040]采用上述技术方案，本申请提供的基于微流控的细胞检测芯片具有如 下有益效果：
[0041]该细胞检测芯片包括油相导流单元、分散相导流单元和检测腔；该油 相导流单元与该检测腔的进口连通；该分散相导流单元包括第一分散相进 液口、第二分散相进液口和混合通道；该第一分散相进液口用于通入含有 细胞的聚合酶链式反应体系；该第二分散相进液口用于通入裂解液；该混 合通道的进口与该第一分散相进液口、第二分散相进液口连通，该混合通 道的出口与该检测腔的进口连通，以使该油相导流单元流出的油相能够剪 切该混合通道流出的混合液，并包裹形成液滴；其中，该混合通道包括凹 凸段，该凹凸段由
多个凹凸结构之间首尾连接形成。从而使得该第一分散 相与第二分散相能够在混合通道中充分混合，避免在油相对二者的混合液 进行剪切时，易造成二者分离，进而无法实现后续操作，即本申请提供的 该细胞检测芯片结构能够稳定地生成所需液滴。
附图说明
[0042]为了更清楚地说明本申请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 是本申请的一些实施例，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。
[0043]图1为本申请一种可选的实施方式中的细胞检测芯片的结构示意图；
[0044]图2为本申请一种可选的实施方式中的细胞检测芯片AA
’
截面的图；
[0045]图3为本申请一种可选的混合通道的结构示意图；
[0046]图4为本申请另一种可选的混合通道的结构示意图；
[0047]图5为本申请另一种可选的混合通道的结构示意图；
[0048]图6为本申请另一种可选的实施方式中的细胞检测芯片的结构示意图；
[0049]图7为基于本申请中的细胞检测芯片生成的液滴进行检测得到的检测 结果。
[0050]以下对附图作补充说明：
[0051]1‑
油相导流单元；11
‑
油相进液口；12
‑
第一通道；2
‑
分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于微流控的细胞检测芯片，其特征在于，包括油相导流单元(1)、分散相导流单元(2)和检测腔(4)；所述油相导流单元(1)与所述检测腔(4)的进口连通；所述分散相导流单元(2)包括第一分散相进液口(21)、第二分散相进液口(22)和混合通道(3)；所述第一分散相进液口(21)用于通入含有细胞的聚合酶链式反应(Polymerase Chain Reaction,PCR)体系；所述第二分散相进液口(22)用于通入裂解液；所述混合通道(3)的进口与所述第一分散相进液口(21)、第二分散相进液口(22)连通，所述混合通道(3)的出口与所述检测腔(4)的进口连通，以使所述油相导流单元(1)流出的油相能够剪切所述混合通道(3)流出的混合液，并包裹形成液滴；其中，所述混合通道(3)包括凹凸段(31)，所述凹凸段(31)由多个凹凸结构(32)之间首尾连接形成。2.根据权利要求1所述的细胞检测芯片，其特征在于，所述混合通道(3)包括第一凹凸段(33)和第二凹凸段(34)；所述混合通道(3)还包括平滑段(35)；所述平滑段(35)包括第一段(351)、第二段(352)和弧形段(353)；所述弧形段(353)的第一端与所述第一段(351)的第一端连接，所述弧形段(353)的第二端与所述第二段(352)的第一端连接；所述第一段(351)与所述第二段(352)平行；所述第一段(351)的第二端与所述第一凹凸段(33)的第一端连接；所述第一凹凸段(33)的第二端为所述混合通道(3)的进口；所述第二段(352)的第二端与所述第二凹凸段(34)的第一端连接；所述第二凹凸段(34)的第二端为所述混合通道(3)的出口。3.根据权利要求1所述的细胞检测芯片，其特征在于，所述混合通道(3)还包括平滑段(35)；所述凹凸段(31)的第一端与平滑段(35)的第一端连接；所述凹凸段(31)的第二端为所述混合通道(3)的进口；所述平滑段(35)的第二端为所...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛红菊，武振华，裘诗慧，赵建龙，
申请(专利权)人：中国科学院上海微系统与信息技术研究所，
类型：发明
国别省市：