一种微流控芯片盒制造技术

本实用新型专利技术涉及一种微流控芯片盒，包括：内盒体、微流控芯片和外盒体；所述内盒体为顶面开口的壳体，所述微流控芯片放置在所述内盒体内；所述外盒体为底面开口的壳体，所述外盒体罩盖在所述内盒体上；所述外盒体的顶面上设置有至少一个样本入口；所述微流控芯片内设置有至少一条微流控通道；所述微流控通道的起始端与所述样本入口通过输入管相连接；所述微流控通道的尾段包括多个分流通道，分流管将所述多个分流通道的末端与设置在所述内盒体上的至少两个分流液出连通。该微流控芯片盒结构简单，易于操作，利用物理原理实现对目标细胞的分离，并且能够达到高通量，高回收率和高样本纯度的分离效果。纯度的分离效果。纯度的分离效果。

【技术实现步骤摘要】
一种微流控芯片盒


[0001]本技术涉及医疗器械
，特别是涉及一种微流控芯片盒。

技术介绍

[0002]癌症是导致人类死亡的最主要原因之一。研究表明，如果癌症患者在转移性癌症发生前被诊断和治疗，至少有30％的死亡是可预防的。当循环肿瘤细胞(CTC)从原发性或转移性肿瘤流入外周血液时，肿瘤发生转移。因此，通过CTC检查分离出循环血液中的肿瘤细胞对于癌症的判断以及癌症治疗过程中治疗效果的评价具有重要意义。
[0003]目前，常用的CTC分离方法大多是基于EpCAM抗体的免疫亲合法，即通过抗体辨认CTCs表面的EpCAM抗原，并利用结合于抗体的磁珠配合外源性磁场或者微流控芯片表面接合的方式来捕获CTC。免疫亲合法在过去十几年间不断完善，已经能将EpCAM阳性的CTC捕获效率提升到90％以上。但随着技术的发展，近年来的研究表明，免疫亲合法具有诸多不足，具体如下：
[0004]1、近年来的研究表明，近半数的CTC并不具有EpCAM表面抗原存在，因此免疫亲合法在临床应用中实际能捕获的CTC数目都偏低。
[0005]2、由于抗体抗原反应需要一定的时间来使其之间的键结稳定形成，因此样本流速需要控制在每小时一毫升左右，才能使CTC与外加的EpCAM抗体间有高机率碰撞继而能被捕获，这也使得临床应用上能处理的血液样本量相当受限，进而导致免疫亲合法的通量不足。
[0006]低捕获率以及低通量的两个致命缺陷，直接导致能提取被下游应用的CTC数量极低。因此其发展始终受限。目前各厂商所采用的也多属于免疫亲合法技术，并无太大突破空间。
[0007]基于细胞大小所存在的差别，近年来也逐渐有非标记性 (Label
‑
free)的技术出现，利用除了抗体抗原反应之外的物理性质进行CTC分离。由于CTC的细胞大小普遍直径在15微米以上，相较于白细胞(7
‑
12μm)与更小的红细胞(5
‑
6μm)之间有至少3μm的差距。除此之外，CTC的电场特性和其他血球细胞之间也有微小的区别。利用细胞大小特性可以解决抗体亲合法中的细胞异质性问题，细胞不会因为抗原表现不同而无法被捕捉。
[0008]在上述方法中，最直接的方式当属过滤法，即利用孔径介于正常细胞和癌细胞之间的薄膜孔洞或者类似结构进行细胞过滤，过滤法直接但也有相当多的问题，诸如通道堵塞、细胞易受压力影响失去活性、捕获的细胞不易取出、通量低等。国内外目前具有多种以过滤法实现 CTC应用的学术及商业技术，但该技术限制无法为下游应用所接受。在过滤法中最成熟的技术当属来自美国的CelSee技术，该技术利用微流控芯片精准控制细胞捕捉。由于受限于过滤法本身，病患样本中 CTC捕捉数目太少。
[0009]其他利用细胞大小特性进行分离的还有惯性大小分离法 (Inertial
‑
Based Size Separation)。该技术利用螺旋形微流道分离大小细胞，但其由于技术限制，CTC捕获率仅约80％，且最终CTC纯度偏低(白细胞去除率过低)，导致该技术难以对接下游应用。

技术实现思路

[0010](一)要解决的技术问题
[0011]本技术的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种利用物理方法分离目标细胞，能够实现高通量、高回收率和高样本纯度的分离效果的微流控芯片盒。
[0012](二)技术方案
[0013]为了解决上述问题，本技术提供了一种微流控芯片盒，包括：内盒体、微流控芯片和外盒体；所述内盒体为顶面开口的壳体，所述微流控芯片放置在所述内盒体内；所述外盒体为底面开口的壳体，所述外盒体罩盖在所述内盒体上；所述外盒体的顶面上设置有至少一个样本入口；所述微流控芯片内设置有至少一条微流控通道；所述微流控通道的起始端与所述样本入口通过输入管相连接；所述微流控通道的尾段包括多个分流通道，分流管将所述多个分流通道的末端与设置在所述内盒体上的至少两个分流液出口连通。
[0014]可选地，所述微流控通道包括多个段和多个转角，所述转角设置在相邻的两个所述段的连接处。
[0015]可选地，所述段为直线段或具有设定半径的圆弧段。
[0016]可选地，所述微流控通道的横截面为矩形。
[0017]可选地，所述微流控通道的横截面的长度与宽度的比值为1至10。
[0018]可选地，所述转角的角度不小于90
°
。
[0019]可选地，所述微流控通道的起始段包括多个输入通道，所述输入通道的起始端通过所述输入管与所述样本入口连通。
[0020]可选地，所述微流控芯片包括芯片底板和芯片本体，所述芯片底板与在所述芯片本体底面上加工出的微流控凹槽形成所述微流控通道。
[0021]可选地，所述芯片本体内设置有多个入口通道和多个出口通道；所述入口通道的下端与所述输入通道的起始端连接，所述入口通道的上端开口于所述芯片本体的外表面；所述入口通道的上端通过所述输入管与所述样本入口相连接；所述出口通道的下端与所述分流通道的末端连接，所述出口通道的上端开口于所述芯片本体的外表面；所述出口通道的上端通过所述分流管与设置在所述内盒体上的至少两个分流液出口连通。
[0022]可选地，所述内盒体的底部设置有限位槽，所述限位槽用于固定所述分流管。
[0023](三)有益效果
[0024]本技术提供的微流控芯片盒，通过放置于内盒体内的微流控芯片以及罩在内盒体上的外盒体组成用于对样本中的细胞进行分离的微流控芯片盒。利用微流控芯片中的微流控通道的物理结构特性，例如微流控通道横截面的形状和尺寸，构成微流控通道的多个段的长度和弯曲半径以及转角的角度、位置和数量实现对样本中不同尺寸的细胞的分离。该微流控芯片盒结构简单，使用方便，可以同时分离多种细胞，不需要预先对样本中的细胞进行标记，通量高，分离速度快，处理的样本量大(可以一次处理50ml的样本)，分离后得的细胞活性不受影响。本技术的微流控芯片对样本中的细胞分离效果好，癌细胞捕获率达到95.9％，白细胞去除率达到99.99％；临床CTC检测灵敏度高，乳腺癌和胰腺癌达到95％，肺癌达到100％，肝癌达到88.1％ (I期75％，II
‑
IV期96.2％)。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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。
[0026]图1为本技术实施例中的微流控芯片盒的爆炸图；
[0027]图2A和图2B为本技术实施例中的微流控芯片盒的内盒体的结构示意图；
[0028]图3A和图3B为本技术实施例中的微流控芯片盒的外盒体的结构示意图；
[0029]图4为本技术实施例中的微流控芯片盒的微流控芯片的结本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微流控芯片盒，其特征在于，包括：内盒体(10)、微流控芯片(20)和外盒体(30)；所述内盒体(10)为顶面开口的壳体，所述微流控芯片(20)放置在所述内盒体(10)内；所述外盒体(30)为底面开口的壳体，所述外盒体(30)罩盖在所述内盒体(10)上；所述外盒体(30)的顶面上设置有至少一个样本入口(31)；所述微流控芯片(20)内设置有至少一条微流控通道(21)；所述微流控通道(21)的起始端与所述样本入口(31)通过输入管相连接；所述微流控通道(21)的尾段包括多个分流通道(22)，分流管将所述多个分流通道(22)的末端与设置在所述内盒体(10)上的至少两个分流液出口(11)连通。2.根据权利要求1所述的微流控芯片盒，其特征在于，所述微流控通道(21)包括多个段(211)和多个转角(212)，所述转角(212)设置在相邻的两个所述段(211)的连接处。3.根据权利要求2所述的微流控芯片盒，其特征在于，所述段(211)为直线段或具有设定半径的圆弧段。4.根据权利要求1所述的微流控芯片盒，其特征在于，所述微流控通道(21)的横截面为矩形。5.根据权利要求4所述的微流控芯片盒，其特征在于，所述微流控通道(21)的横截面的长度与宽度的比值为1至10。6.根据权利要求2所述的微流控芯片盒，其特征在于，所述转角(212)...

【专利技术属性】
技术研发人员：林柏均，苏妮塔，
申请(专利权)人：苏州莱博睿思生物科技有限公司，
类型：新型
国别省市：