一种单细胞分选微流控芯片制造技术

本实用新型专利技术提供一种单细胞分选微流控芯片，该单细胞分选微流控芯片包括细胞供应槽、微柱阵列及多个分立设置的捕获单元，其中，微柱阵列将细胞供应槽分隔为注入区与流出区，多个分立设置的捕获单元分别与流出区相接，每个捕获单元均设有各自的液体流动驱动部件，使得每个捕获单元的液体流动可单独控制，不会随捕获单元数量的增加而导致整体流阻显著增大，从而使得捕获单元的数量不受限制或限制更少，实现更高的通量。本实用新型专利技术的单细胞分选微流控芯片可通过匹配捕获通道和绕行通道的流阻比例实现单细胞的轻松拦截，提高单细胞的捕获率。微柱阵列避免了多细胞团和杂质对后续通道的堵塞，保证了单细胞分选的流畅性。保证了单细胞分选的流畅性。保证了单细胞分选的流畅性。

【技术实现步骤摘要】
一种单细胞分选微流控芯片


[0001]本技术属于微流控和细胞分选
，涉及一种单细胞分选微流控芯片。

技术介绍

[0002]细胞是生命活动的基本单位，基于单细胞水平的研究能够在更深层次上揭示生命活动的发展规律。单细胞分选是单细胞研究的基础和关键。目前，单细胞分选主要有微针吸取法、显微切割、有限稀释法、微孔阵列和基于微流控的分选方法。当前方法面临着操作难度大、效率低、细胞损伤及多细胞获取等问题，不利于后续分析。因此，单细胞研究中亟需一种操作简单、细胞损伤小、高单细胞率及高通量的高效单细胞分选微流控芯片。

技术实现思路

[0003]鉴于以上所述现有技术的缺点，本技术的目的在于提供一种单细胞分选微流控芯片，用于解决现有技术中单细胞分选方法操作难度大、效率低、细胞损伤及多细胞获取等问题。
[0004]为实现上述目的及其他相关目的，本技术提供一种单细胞分选微流控芯片，包括：
[0005]细胞供应槽；
[0006]微柱阵列，位于所述细胞供应槽中并包括多根间隔设置的微柱，所述微柱阵列将所述细胞供应槽分隔为注入区与流出区；
[0007]多个分立设置的捕获单元，所述捕获单元包括细胞输送通道、单细胞捕获通道、绕行通道、废液排出通道及单细胞导出通道，其中，所述细胞输送通道的入口与所述细胞供应槽相接，且所述注入区、所述流出区及所述细胞输送通道依次连通，所述细胞输送通道的出口、所述绕行通道的入口及所述单细胞导出通道的入口相连以组成三通结构，所述绕行通道包括依次相连的流入段、绕行段及流出段，所述流入段与所述流出段的流向相反，所述单细胞捕获通道的入口与所述流入段的管壁相接，所述单细胞捕获通道的出口与所述流出段的管壁相接，所述废液排出通道的入口与所述绕行通道的出口相连，所述废液排出通道的出口设有液体流动驱动部件，所述单细胞导出通道的出口设有单细胞导出部件。
[0008]可选地，所述单细胞分选微流控芯片包括衬底层及位于所述衬底层表面的流道层，所述细胞供应槽、所述细胞输送通道、所述单细胞捕获通道、所述绕行通道、所述废液排出通道及所述单细胞导出通道均位于所述流道层中。
[0009]可选地，所述微柱阵列包括第一子阵列及第二子阵列，所述注入区位于所述第一子阵列与所述第二子阵列之间，所述流出区包括第一流出子区及第二流出子区，所述第一流出子区位于所述第一子阵列远离所述注入区的一侧，所述第二流出子区位于所述第二子阵列远离所述注入区的一侧。
[0010]可选地，所述单细胞分选微流控芯片包括分别位于所述细胞供应槽两侧的第一捕获单元组与第二捕获单元组，所述第一捕获单元组与所述第二捕获单元组均包括多个分立
设置的多个所述捕获单元，所述第一捕获单元组与所述第一流出子区相接，所述第二捕获单元组与所述第二流出子区相接。
[0011]可选地，所述单细胞捕获通道的入口尺寸大于所述单细胞捕获通道的出口尺寸，且所述单细胞捕获通道的出口尺寸设置为小于单个待分选细胞的通过尺寸。
[0012]可选地，所述单细胞捕获通道的流阻小于所述绕行段的流阻，且所述单细胞捕获通道设置为仅能容纳单个待分选细胞。
[0013]可选地，所述细胞输送通道、所述绕行通道及所述单细胞导出通道的通过尺寸设置为仅允许单个待分选细胞通过。
[0014]可选地，所述单细胞导出通道与所述绕行通道的所述流入段位于同一条直线上。
[0015]可选地，所述液体流动驱动部件包括热泡打印喷嘴、压电喷嘴、PDMS微阀、电磁阀及蠕动泵中的一种，所述单细胞导出部件包括热泡打印喷嘴、压电喷嘴、PDMS微阀、电磁阀及蠕动泵中的一种。
[0016]可选地，所述绕行段来回弯折至少一次。
[0017]如上所述，本技术的单细胞分选微流控芯片包括细胞供应槽、微柱阵列及多个分立设置的捕获单元，其中，所述微柱阵列将所述细胞供应槽分隔为注入区与流出区，多个分立设置的所述捕获单元分别与所述细胞供应槽的流出区相接，每个捕获单元均设有各自的液体流动驱动部件，使得每个捕获单元的液体流动可单独控制，不会随捕获单元数量的增加而导致整体流阻显著增大，从而使得捕获单元的数量不受限制或限制更少，实现更高的通量。本技术可通过匹配捕获通道和绕行通道的流阻比例，使捕获通道的流阻小于绕行通道的流阻，同时捕获位置的尺寸设计为仅能容纳单个细胞，实现单细胞的轻松拦截，提高单细胞的捕获率。微柱阵列避免了多细胞团和杂质对后续通道的堵塞，保证了单细胞分选的流畅性。单细胞分选微流控芯片的流道层可选用二氧化硅膜或非光敏干膜，避免传统干膜的自发荧光干扰问题。
附图说明
[0018]图1显示为本技术的单细胞分选微流控芯片中流道的平面布局图。
[0019]图2显示为所述捕获单元捕获单细胞时的示意图。
[0020]图3显示为利用所述单细胞导出部件带动液体流动以将被捕获的单细胞拉离捕获位置的示意图。
[0021]元件标号说明
[0022]1细胞供应槽
[0023]101注入区
[0024]102流出区
[0025]1021第一流出子区
[0026]1022第二流出子区
[0027]2微柱阵列
[0028]201第一子阵列
[0029]202第二子阵列
[0030]3捕获单元
[0031]301细胞输送通道
[0032]302单细胞捕获通道
[0033]303绕行通道
[0034]304废液排出通道
[0035]305单细胞导出通道
[0036]306液体流动驱动部件
[0037]307单细胞导出部件
[0038]4单细胞
具体实施方式
[0039]以下通过特定的具体实例说明本技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本技术的其他优点与功效。本技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本技术的精神下进行各种修饰或改变。
[0040]请参阅图1至图3。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本技术的基本构想，遂图式中仅显示与本技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
[0041]实施例一
[0042]本实施例中提供一种单细胞分选微流控芯片，请参阅图1，显示为该单细胞分选微流控芯片中流道的平面布局图，所述单细胞分选微流控芯片中包括细胞供应槽1、微柱阵列2及多个分立设置的捕获单元3，其中，所述微柱阵列2位于所述细胞供应槽1中并包括多根间隔设置的微柱，所述微柱阵列2将所述细胞供应槽1分隔为注入区101与流出区102，所述捕获单元3包括细胞输送通道301、单细胞捕获通道302、绕行通道303、废液排出通道304及单细胞导出通道305，其中，所述细胞输本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单细胞分选微流控芯片，其特征在于，包括：细胞供应槽；微柱阵列，位于所述细胞供应槽中并包括多根间隔设置的微柱，所述微柱阵列将所述细胞供应槽分隔为注入区与流出区；多个分立设置的捕获单元，所述捕获单元包括细胞输送通道、单细胞捕获通道、绕行通道、废液排出通道及单细胞导出通道，其中，所述细胞输送通道的入口与所述细胞供应槽相接，且所述注入区、所述流出区及所述细胞输送通道依次连通，所述细胞输送通道的出口、所述绕行通道的入口及所述单细胞导出通道的入口相连以组成三通结构，所述绕行通道包括依次相连的流入段、绕行段及流出段，所述流入段与所述流出段的流向相反，所述单细胞捕获通道的入口与所述流入段的管壁相接，所述单细胞捕获通道的出口与所述流出段的管壁相接，所述废液排出通道的入口与所述绕行通道的出口相连，所述废液排出通道的出口设有液体流动驱动部件，所述单细胞导出通道的出口设有单细胞导出部件。2.根据权利要求1所述的单细胞分选微流控芯片，其特征在于：所述单细胞分选微流控芯片包括衬底层及位于所述衬底层表面的流道层，所述细胞供应槽、所述细胞输送通道、所述单细胞捕获通道、所述绕行通道、所述废液排出通道及所述单细胞导出通道均位于所述流道层中。3.根据权利要求1所述的单细胞分选微流控芯片，其特征在于：所述微柱阵列包括第一子阵列及第二子阵列，所述注入区位于所述第一子阵列与所述第二子阵列之间，所述流出区包括第一流出子区及第二流出子区，所述第一流出子区位于所述第一子阵列远离所述注入区的一侧，所述第二流出子...

【专利技术属性】
技术研发人员：王琨，杨苗苗，关一民，
申请(专利权)人：上海傲睿科技有限公司，
类型：新型
国别省市：