一种基于介电泳及磁性捕获的微流控芯片及其控制设备制造技术

本发明专利技术公开了一种基于介电泳及磁性捕获的微流控芯片及其控制设备，微流控芯片包括依次堆叠合并的流道层、电泳层和收集层；流道层朝向电泳层的表面设有多条分选流道，分选流道在其输送方向上依次接通有入液口、包裹液入口、磁性液入口和废液出口；电泳层设有多个电泳电极，电泳电极连接于入液口和包裹液入口之间的分选流道；磁性液入口和废液出口之间的分选流道接通有多个磁性通道，磁性通道内壁设有一圈磁性电极；微流控芯片设有出口通道，出口通道和磁性通道贯穿流道层和电泳层至收集层；收集层设有多条收集流道，收集流道两端分别与磁性通道和出口通道接通；微流控芯片通过独特流道、介电泳和磁性捕获的应用，能够做到细胞分选和单细胞转移。分选和单细胞转移。分选和单细胞转移。

【技术实现步骤摘要】
一种基于介电泳及磁性捕获的微流控芯片及其控制设备


[0001]本专利技术涉及细胞分选领域，特别涉及一种基于介电泳及磁性捕获的微流控芯片及其控制设备。

技术介绍

[0002]现有的细胞分选和单细胞分离及转移方案，主要为流式细胞荧光分选技术、免疫磁性细胞分选法、喷墨单细胞打印技术和激光显微切割法。
[0003]1.流式细胞荧光分选技术对细胞的分选和分离转移时需要用到荧光染料来对细胞进行染色以及需要对细胞流施加电场，因此很有可能对细胞的活性造成影响，并且由于检测需要大量的实验细胞，会造成很严重的浪费；
[0004]2.免疫磁性细胞分选法需要对细胞进行磁性标记，很容易造成细胞的损伤，且由于同样需要大量的样本，导致细胞的利用率较低；再者，细胞在磁场的作用下分离后还需要进行洗脱，耗费时间长；
[0005]3.激光显微切割法操作时相邻细胞容易污染，另外在组织固定及激光切割的过程中可能会破坏细胞的完整性，对细胞核酸损伤较大，从而影响后续的遗传物质的扩增，且技术成本较高，不适合普遍性使用；
[0006]4.喷墨单细胞打印的原理：利用拉曼光谱进行无标记单细胞识别，然后用光镊对其进行无接触操纵分离，从而实现单个特定细胞的无损识别和精准提取。
[0007]现有的光镊子单细胞提取方案安装门槛高，只有少数实验室可采用且光源直接作用于细胞，容易破坏细胞活性；最重要的是，目前现有的技术大多只能做到“细胞分选”和“单细胞分离”的其中一个目的，无法做到将这两种功能集成化进行设计。
[0008]为此急需一种能够解决现有细胞分选和单细胞分离方案，无法兼顾分选和分离两种功能的技术方案。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的在于提供一种基于介电泳及磁性捕获的微流控芯片及其控制设备，以解决现有细胞分选和分离方法，无法兼顾细胞分选和分离两种功能的问题。
[0010]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种基于介电泳及磁性捕获的微流控芯片，所述微流控芯片包括依次堆叠合并的流道层、电泳层和收集层；所述流道层朝向所述电泳层的表面设有多条分选流道，所述分选流道在其输送方向上依次接通有入液口、包裹液入口、磁性液入口和废液出口；所述电泳层设有多个电泳电极，所述电泳电极连接于所述入液口和所述包裹液入口之间的所述分选流道；所述磁性液入口和所述废液出口之间的所述分选流道接通有多个磁性通道，所述磁性通道内壁设有一圈磁性电极；所述微流控芯片设有出口通道，所述出口通道和所述磁性通道贯穿所述流道层和所述电泳层至所述收集层；所述收集层设有多条收集流道，所述收集流道两端分别与所述磁性通道和所述出口通道接通。
[0011]在其中一个实施例中，多条所述分选流道共用一个所述入液口和一个所述废液出口。
[0012]在其中一个实施例中，多条所述分选流道设有共用的电泳段，所述电泳段设于所述入液口和所述包裹液入口之间。
[0013]在其中一个实施例中，多条所述分选流道设有共用的惯性聚焦段，所述惯性聚焦段设于所述电泳段和所述包裹液入口之间。
[0014]在其中一个实施例中，所述惯性聚焦段的流道为波纹状。
[0015]在其中一个实施例中，多条所述分选流道设有共用的注液段，所述注液段设于所述包裹液入口和所述磁性液入口之间。
[0016]在其中一个实施例中，所述流道层朝向所述电泳层的表面还设有多条辅助流道；单个所述包裹液入口通过单独一条所述辅助流道接通所述注液段；单个所述磁性液入口通过单独一条所述辅助流道接通所述注液段。
[0017]本专利技术还提供了一种基于介电泳及磁性捕获的控制设备，所述控制设备包括收集孔板、控制单元和所述微流控芯片，所述收集孔板与所述出口通道接通；所述控制单元用于控制所述微流控芯片分选和收集细胞。
[0018]在其中一个实施例中，所述磁性通道和所述出口通道之间设有所述废液出口。
[0019]本专利技术的有益效果如下：
[0020]由于微流控芯片通过独特的流道设计、介电泳和流道的惯性聚焦段等微尺度下的技术的应用和耦合，从而能够做到同时对两种，甚至多种细胞进行细胞分选以及单细胞转移；由于磁性入液口通入磁性液，通过磁性通道对细胞进行吸附，解决了难以准确控制转移细胞的个数的问题；由于包裹液入口通入包裹液，对细胞进行包裹形成保护层，而且整个过程无需对细胞进行其他的处理，因此基本不会影响进入流道的细胞活性。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对实施方式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。
[0022]图1是本专利技术提供的微流控芯片的爆炸透视图；
[0023]图2是本专利技术提供的流道层结构示意图；
[0024]图3是本专利技术提供的电泳层结构示意图；
[0025]图4是本专利技术提供的收集层结构示意图；
[0026]图5是本专利技术提供的控制设备局部剖视图；
[0027]图6是本专利技术提供的控制设备后视图；
[0028]图7是本专利技术提供的控制设备示意图。
[0029]附图标记如下：
[0030]1‑
微流控芯片；11
‑
流道层；111
‑
入液口；112
‑
包裹液入口；113
‑
磁性液入口；114
‑
磁性通道；115
‑
出口通道；116
‑
废液出口；117
‑
辅助流道；12
‑
分选流道；121
‑
电泳段；122
‑
惯性聚焦段；123
‑
注液段；13
‑
电泳层；131
‑
电泳电极；14
‑
收集层；141
‑
收集流道；
[0031]2‑
控制设备；21
‑
外壳；211
‑
电路层；212
‑
芯片层；213
‑
孔板层；
[0032]22
‑
收集孔板；23
‑
控制单元；231
‑
蠕动泵；232
‑
磁场发生模块；233
‑
信号发生器模块；234
‑
控制板；235
‑
操作按钮；236
‑
显示屏；24
‑
供电模块；241
‑
电源接口；242
‑
总开关。
具体实施方式
[0033]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。
[0034]微流控芯片1的一个实施例如图1、图2、图3和图4所示，微流控芯片1包括依次堆叠合并的流道层11、电泳层13和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于介电泳及磁性捕获的微流控芯片，其特征在于，所述微流控芯片包括依次堆叠合并的流道层、电泳层和收集层；所述流道层朝向所述电泳层的表面设有多条分选流道，所述分选流道在其输送方向上依次接通有入液口、包裹液入口、磁性液入口和废液出口；所述电泳层设有多个电泳电极，所述电泳电极连接于所述入液口和所述包裹液入口之间的所述分选流道；所述磁性液入口和所述废液出口之间的所述分选流道接通有多个磁性通道，所述磁性通道内壁设有一圈磁性电极；所述微流控芯片设有出口通道，所述出口通道和所述磁性通道贯穿所述流道层和所述电泳层至所述收集层；所述收集层设有多条收集流道，所述收集流道两端分别与所述磁性通道和所述出口通道接通。2.根据权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，多条所述分选流道共用一个所述入液口和一个所述废液出口。3.根据权利要求2所述的微流控芯片，其特征在于，多条所述分选流道设有共用的电泳段，所述电泳段设于所述入液口和所述包裹液入口之间。4.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡健，蔡炜恒，罗民卓，陈欣妤，黄坤恒，陈炳钊，黄正涛，吴俊霖，邓宇，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：