微流控芯片、细胞捕获装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种微流控芯片、细胞捕获装置及方法，通过在微流控芯片上构建用于生成电泳力的电场，使得流动状态下的待捕获细胞受到与流动方向相反的电泳力，最终该电泳力作用下使得细胞停留在细胞停留区域，由此，细胞样本在流动过程中富集在该区域，样本中较低浓度的细胞得以不停聚集，该区域完成细胞的图像形态学检测、荧光染色的图像学检测等工作实现对细胞的捕获过程。本申请解决了目前细胞捕获与检测过程需要高精度、高速的检测器，造成细胞检测设备的成本高昂，应用开发难度较大，可靠性较低的技术问题。较低的技术问题。较低的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
微流控芯片、细胞捕获装置及方法


[0001]本专利技术涉及生物
，尤其涉及到一种微流控芯片、细胞捕获装置及方法。

技术介绍

[0002]细胞学操控在微流控芯片上得到了大量的研究，针对细胞操控，涉及到了细胞的分离、捕获等工作。在稀有细胞的检测和捕获方面，微流控芯片上采用了大量的磁珠特异性捕获、栅栏结构捕获、利用流体和细胞大小尺寸形成惯性驱动分离等待方法，这些方法都采用超高速、高精度的细胞形态学及其他检测技术，在细胞高速流动过程中实现细胞的检测和区分。
[0003]目前，由于细胞的操控需要高精度的微流控芯片加工工艺，流道需要设计特殊的流体通道结构或者布置特殊的表面处理区域布置抗体和磁珠，造成微流控芯片工艺要求过高而产品化实施挑战太大。检测过程需要高精度、高速的检测器，造成细胞检测设备的成本高昂，应用开发难度较大，可靠性较低。
[0004]因此，如何提供一种结构简单、可靠性高的细胞捕获装置及捕获方法，是一个亟需解决的技术问题。
[0005]上述内容仅用于辅助理解本专利技术的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

技术实现思路

[0006]本专利技术的主要目的在于提供一种微流控芯片、细胞捕获装置及方法，旨在解决目前细胞捕获与检测过程需要高精度、高速的检测器，造成细胞检测设备的成本高昂，应用开发难度较大，可靠性较低的技术问题。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供一种微流控芯片，所述微流控芯片设有流体通道，所述流体通道的第一端设有流体流入口和细胞流入口，所述流体通道的第二端设有流体流出口；其中：
[0008]所述流体通道的第一端还设有第一电极，所述流体通道的第二端还设有第二电极；
[0009]所述第一电极和所述第二电极在处于第一状态时，所述第一电极和所述第二电极之间形成电场，以使细胞流入口流入的细胞在流体流入口与流体流出口之间的流体和第一电极与第二电极之间的电场中的细胞停留区域停留；
[0010]所述第一电极和所述第二电极在处于第二状态时，所述第一电极和所述第二电极之间的电场消失，以使停留在细胞停留区域的细胞随流体流出流体通道。
[0011]可选的，所述微流控芯片还设有电极控制器，所述电极控制器分别连接所述第一电极和所述第二电极，控制所述第一电极和所述第二电极的通电或断电；其中：
[0012]当所述电极控制器控制所述第一电极和所述第二电极通电时，所述第一电极和所述第二电极处于第一状态；
[0013]当所述电极控制器控制所述第一电极和所述第二电极断电时，所述第一电极和所述第二电极处于第二状态。
[0014]可选的，所述电极控制器设有电泳力调节件，所述电泳力调节件用于控制所述第一电极和所述第二电极所接入的电压大小，以调整细胞停留区域在流体通道中的位置。
[0015]可选的，所述流体通道的细胞停留区域还设有图像采集器，用于所述第一电极和所述第二电极处于第一状态时，对位于所述细胞停留区域内的细胞图像进行采集。
[0016]可选的，所述图像采集器配置有位置调节组件，所述位置调节组件用于调节所述图像采集器在流体通道的位置，以对不同位置的细胞停留区域中的细胞图像进行采集。
[0017]可选的，所述流体通道设有电极放置腔，所述第一电极和所述第二电极分别放置于所述电极放置腔内，所述电极放置腔与所述流体通道的连接处设有端口隔离件。
[0018]可选的，所述细胞的表面带负电，所述第一电极为正电极，所述第二电极为负电极。
[0019]此外，为了实现上述目的，本专利技术还提供了一种细胞捕获装置，所述装置包括：
[0020]如上所述的微流控芯片；
[0021]流体输入设备，连接所述微流控芯片的流体流入口，用于向微流控芯片的流体通道输入流体；
[0022]流体输出设备，连接所述微流控芯片的流体流出口，用于排出所述流体通道的流体；
[0023]细胞输入设备，连接所述细胞流入口，用于向微流控芯片的流体通道输入待捕获细胞。
[0024]此外，为了实现上述目的，本专利技术还提供了一种细胞捕获方法，用于如上所述的细胞捕获装置，所述方法包括如下步骤：
[0025]流体输入设备向微流控芯片的流体流入口输入流体，细胞输入设备向微流控芯片的细胞流入口输入待捕获细胞，以使所述流体运载所述待捕获细胞流经流体通道；
[0026]调整所述第一电极和所述第二电极处于第一状态，控制所述待捕获细胞在流体流入口与流体流出口之间的流体和第一电极与第二电极之间的电场中的细胞停留区域停留；
[0027]细胞输入设备暂停输入待捕获细胞，对停留于细胞停留区的待捕获细胞执行捕获动作；
[0028]调整所述第一电极和所述第二电极处于第二状态，控制停留在细胞停留区域的捕获细胞随流体流出细胞停留区域；
[0029]流体输出设备通过流体输出口排出所述流体通道内的流体及流体运载的捕获细胞。
[0030]可选的，所述流体输出设备通过流体输出口排出所述流体通道内的流体及流体运载的捕获细胞步骤之后，所述方法还包括：
[0031]细胞输入设备重新输入待捕获细胞，并返回执行调整所述第一电极和所述第二电极处于第一状态，控制所述待捕获细胞在流体流入口与流体流出口之间的流体和第一电极与第二电极之间的电场中的细胞停留区域停留步骤，直至细胞捕获任务完成。
[0032]本申请提出了一种微流控芯片、细胞捕获装置及方法，通过在微流控芯片上构建用于生成电泳力的电场，使得流动状态下的待捕获细胞受到与流动方向相反的电泳力，最
终该电泳力作用下使得细胞停留在细胞停留区域，由此，细胞样本在流动过程中富集在该区域，样本中较低浓度的细胞得以不停聚集，该区域完成细胞的图像形态学检测、荧光染色的图像学检测等工作实现对细胞的捕获过程。本申请解决了目前细胞捕获与检测过程需要高精度、高速的检测器，造成细胞检测设备的成本高昂，应用开发难度较大，可靠性较低的技术问题。
附图说明
[0033]图1为本专利技术实施例中微流控芯片的结构示意图；
[0034]图2为本专利技术实施例中细胞捕获装置的结构示意图；
[0035]图3为本专利技术实施例中细胞捕获方法的流程示意图。
[0036]附图标号说明：
[0037]100
‑
流体通道；200
‑
流体流入口；300
‑
细胞流入口；400
‑
流体流出口；500
‑
第一电极；600
‑
第二电极；700
‑
电极控制器；800
‑
图像采集器；900
‑
电极放置腔；10
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微流控芯片；20
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流体输入设备；30
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流体输出设备；40
‑
细胞输入设备。
[0038]本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微流控芯片，其特征在于，所述微流控芯片设有流体通道，所述流体通道的第一端设有流体流入口和细胞流入口，所述流体通道的第二端设有流体流出口；其中：所述流体通道的第一端还设有第一电极，所述流体通道的第二端还设有第二电极；所述第一电极和所述第二电极在处于第一状态时，所述第一电极和所述第二电极之间形成电场，以使细胞流入口流入的细胞在流体流入口与流体流出口之间的流体和第一电极与第二电极之间的电场中的细胞停留区域停留；所述第一电极和所述第二电极在处于第二状态时，所述第一电极和所述第二电极之间的电场消失，以使停留在细胞停留区域的细胞随流体流出流体通道。2.如权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述微流控芯片还设有电极控制器，所述电极控制器分别连接所述第一电极和所述第二电极，控制所述第一电极和所述第二电极的通电或断电；其中：当所述电极控制器控制所述第一电极和所述第二电极通电时，所述第一电极和所述第二电极处于第一状态；当所述电极控制器控制所述第一电极和所述第二电极断电时，所述第一电极和所述第二电极处于第二状态。3.如权利要求2所述的微流控芯片，其特征在于，所述电极控制器设有电泳力调节件，所述电泳力调节件用于控制所述第一电极和所述第二电极所接入的电压大小，以调整细胞停留区域在流体通道中的位置。4.如权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述流体通道的细胞停留区域还设有图像采集器，用于所述第一电极和所述第二电极处于第一状态时，对位于所述细胞停留区域内的细胞图像进行采集。5.如权利要求4所述的微流控芯片，其特征在于，所述图像采集器配置有位置调节组件，所述位置调节组件用于调节所述图像采集器在流体通道的位置，以对不同位置的细胞停留区域中的细胞图像进行采集。6.如权利要求1
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5任意一项所述的微流控芯片，其特征在于，所述流体通道设有电极放置腔，所述第一电极和所述第二电极...

【专利技术属性】
技术研发人员：高跃东，吴旭东，马国兰，李剑，郭瑛琪，
申请(专利权)人：中国科学院昆明动物研究所，
类型：发明
国别省市：