一种捕获循环肿瘤细胞的微流控芯片及其制作方法技术

本发明专利技术提供一种捕获循环肿瘤细胞的微流控芯片及其制作方法，包括第一基板和第二基板，第一基板覆盖在第二基板上，第一基板和第二基板之间开设有微流道，微流道两端开设有进液口和出液口，含有循环肿瘤细胞的溶液自进液口流入微流道后从出液口流出；在微流道内，第二基板上形成有纳米森林结构，纳米森林结构由多个表面带有凹槽的立柱组成，立柱表面修饰有纳米抗体，且凹槽用于容置纳米抗体，纳米抗体用于与循环肿瘤细胞特异性结合。表面带有凹槽的纳米森林结构可以增加第二基板上的比表面积，使得第二基板上可以修饰更多的纳米抗体，以此提高纳米抗体捕获循环肿瘤细胞的效率。以此提高纳米抗体捕获循环肿瘤细胞的效率。以此提高纳米抗体捕获循环肿瘤细胞的效率。

【技术实现步骤摘要】
一种捕获循环肿瘤细胞的微流控芯片及其制作方法


[0001]本专利技术涉及微流控
，尤其涉及一种捕获循环肿瘤细胞的微流控芯片及其制作方法。

技术介绍

[0002]循环肿瘤细胞(Circulating Tumor Cells,CTC)的捕获在癌症的诊断、预后及个性化治疗等方面具有重要意义，然而循环肿瘤细胞的稀缺性、异质性等给它们的捕获及分离带来了严峻的技术挑战。目前常见的捕获CTC的方法是利用上皮细胞粘附分子抗体(Epithelial cell adhesion molecule，EpCAM，35kDa)进行特异性捕获，用特定的生物分子修饰纳米结构基底可以高效、特异性识别和捕获循环肿瘤细胞，但这些纳米结构基底的制作过程复杂且成本高昂。
[0003]微流控是一种利用微管道精确控制和操纵微尺度流体的系统，具有样品消耗少、检测速度快、多功能集成化、体积小方便操作和携带等特点，微流控技术具有精确控制流体、自动化、集成化等特点被广泛用于CTC的捕获与分离。
[0004]现有将微流控技术应用于CTC的捕获设计中，大多是将EpCAM抗体设置在微流控的基底上，在CTC通过通道后，待EpCAM抗体将其捕获。但基底的结构和EpCAM抗体(35kDa)的分子大小限制了其在基底表面的高通量修饰，造成了在同等基底材料上，同等比表面积的空间内所容积的EpCAM抗体数量受到了限制，导致EpCAM抗体捕获CTC的效率降低。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种捕获循环肿瘤细胞的微流控芯片及其制作方法，通过制作出具有更大比表面积的微流控芯片，使得微流控芯片可以修饰更多的纳米抗体，以提高纳米抗体捕获循环肿瘤细胞的效率。
[0006]为实现本专利技术的目的，本专利技术提供了如下的技术方案：
[0007]第一方面，本专利技术提供一种捕获循环肿瘤细胞的微流控芯片，包括第一基板和第二基板，所述第一基板覆盖在所述第二基板上，所述第一基板和所述第二基板之间开设有微流道，所述微流道两端开设有进液口和出液口，含有所述循环肿瘤细胞的溶液自所述进液口流入所述微流道后从所述出液口流出；在所述微流道内，所述第二基板上形成有纳米森林结构，所述纳米森林结构由多个表面带有凹槽的立柱组成，所述立柱表面修饰有纳米抗体，且所述凹槽用于容置所述纳米抗体，所述纳米抗体用于与所述循环肿瘤细胞结合。
[0008]一种实施方式中，所述立柱表面形成有至少两个所述凹槽。
[0009]一种实施方式中，两个所述凹槽相连通。
[0010]一种实施方式中，至少两个所述凹槽的形状和/或尺寸不全相同。
[0011]一种实施方式中，所述凹槽的深度为5
‑
50nm。
[0012]一种实施方式中，所述纳米抗体的分子量为15kDa。
[0013]一种实施方式中，多个所述立柱的形状和/或尺寸不全相同。
[0014]一种实施方式中，多个所述立柱的高度为0.5
‑
1.5μm。
[0015]一种实施方式中，在所述微流道内，所述第一基板上设有扰流结构，所述扰流结构用于将所述循环肿瘤细胞自所述微流道导流至所述立柱上与所述纳米抗体结合。
[0016]通过在微流道内的第二基板上形成纳米森林结构，可以增大第二基板的比表面积，以此使得第二基板可以修饰更多的纳米抗体；并且，本专利技术中还在纳米森林结构的立柱表面形成有凹槽，以此进一步增大了第二基板上的比表面积，且凹槽的设计也有助于容置更多的纳米抗体，以提高纳米抗体捕获循环肿瘤细胞的效率。
[0017]第二方面，本专利技术还提供一种捕获循环肿瘤细胞的微流控芯片的制作方法，包括：提供第一模具和第二模具，在所述第一模具上形成第一微流道，在所述第二模具上形成第二微流道，在所述第一微流道内，所述第一模具上形成有扰流结构，在所述第二微流道内，所述第二模具形成有纳米森林结构，所述纳米森林结构由多个立柱组成；在所述第二模具上覆盖第一材料；将所述第二模具上的第一材料固化后分离，得到具有与所述第二模具互补的第二倒模；在所述第二倒模表面设置纳米微球；在所述第一模具和所述第二倒模上分别覆盖第二材料；将所述第一模具和所述第二倒模上的第二材料固化后分离，分别得到具有所述扰流结构的第一基板和具有所述纳米森林结构的第二基板，且通过所述纳米微球在所述立柱表面形成凹槽；在所述立柱的表面修饰纳米抗体，并将所述第一基板和所述第二基板组合形成所述微流控芯片，所述第一微流道和所述第二微流道组合形成微流道。
[0018]通过在第二模具上制作纳米森林结构，可以使得与第二模具互补的第二倒模上形成与纳米森林结构互补的结构，在通过第二倒模制作出的第二基板上也形成纳米森林结构，增大了第二基板的比表面积，以此使得第二基板可以修饰更多的纳米抗体；并且，在第二倒模上设置纳米微球，使得通过第二倒模制作出的立柱表面可以形成凹槽，以此进一步增大了第二基板上的比表面积，且凹槽的设计也有助于容置更多的纳米抗体，以提高纳米抗体捕获循环肿瘤细胞的效率。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本专利技术实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式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专利技术的一些实施方式，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。
[0020]图1是一种实施例的微流控芯片的俯视结构示意图；
[0021]图2是一种实施例的微流控芯片的剖视面结构示意图；
[0022]图3是一种实施例的扰流结构的俯视结构示意图；
[0023]图4是一种实施例的纳米森林结构的扫描电镜俯视图；
[0024]图5是一种实施例的纳米森林结构的扫描电镜侧视图；
[0025]图6是一种实施例的立柱的剖视面结构示意图；
[0026]图7是一种实施例的微流控芯片的制作方法流程图；
[0027]图8是一种实施例的微流控芯片的制作方法流程图。
[0028]附图标记说明：10
‑
微流控芯片，1
‑
第一基板，111
‑
第一模具，2
‑
第二基板，22
‑
第二倒模，222
‑
第二模具，3
‑
进液口，4
‑
微流道，41
‑
第一微流道，42
‑
第二微流道，5
‑
出液口，6
‑
纳
米森林结构，61
‑
立柱，62
‑
凹槽，7
‑
扰流结构；
[0029]20
‑
纳米抗体，30
‑
循环肿瘤细胞，40
‑
纳米微球。
具体实施方式
[0030]下面将结合本专利技术实施方式中的附图，对本专利技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本专利技术一部分实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种捕获循环肿瘤细胞的微流控芯片，其特征在于，包括第一基板和第二基板，所述第一基板覆盖在所述第二基板上，所述第一基板和所述第二基板之间开设有微流道，所述微流道两端开设有进液口和出液口，含有所述循环肿瘤细胞的溶液自所述进液口流入所述微流道后从所述出液口流出；在所述微流道内，所述第二基板上形成有纳米森林结构，所述纳米森林结构由多个表面带有凹槽的立柱组成，所述立柱表面修饰有纳米抗体，且所述凹槽用于容置所述纳米抗体，所述纳米抗体用于与所述循环肿瘤细胞特异性结合。2.根据权利要求1所述的捕获循环肿瘤细胞的微流控芯片，其特征在于，所述立柱表面形成有至少两个所述凹槽。3.根据权利要求2所述的捕获循环肿瘤细胞的微流控芯片，其特征在于，两个所述凹槽相连通。4.根据权利要求2所述的捕获循环肿瘤细胞的微流控芯片，其特征在于，至少两个所述凹槽的形状和/或尺寸不全相同。5.根据权利要求4所述的捕获循环肿瘤细胞的微流控芯片，其特征在于，所述凹槽的深度为5
‑
50nm。6.根据权利要求1所述的捕获循环肿瘤细胞的微流控芯片，其特征在于，所述纳米抗体分子量为15kDa。7.根据权利要求1所述的捕获循环肿瘤细胞的微流控芯片，其特征在于，多个所述立柱的形状和/或尺寸不全相同。8.根据权利要求7...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈艳，彭瑞莲，冯鸿涛，
申请(专利权)人：深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：