本发明专利技术公开了一种生物粒子分离装置以及微流控芯片。生物粒子分离装置包括基板以及过滤组件，所述过滤组件包括过滤收集件、过滤基体以及过滤膜，过滤收集件上设置有过滤收集池，过滤基体的下底面具有通道，过滤膜连接于过滤基体的下底面并将通道封闭形成过滤流道，过滤基体连接于过滤收集件且过滤膜位于过滤基体与过滤收集件之间，过滤流道通过过滤膜与过滤收集池相通以使得过滤流道内的部分流体能够通过过滤膜进入过滤收集池内。上述的生物粒子分离装置上述生物粒子分离装置体积小、处理样本量大、处理速度快，可用于细胞培养液、尿液、血液、血清、血浆、组织间质液、脑脊液、肺泡灌洗液等样本的处理，为细胞外囊泡用于诊断和治疗创造条件。治疗创造条件。治疗创造条件。
【技术实现步骤摘要】
生物粒子分离装置以及微流控芯片
[0001]本专利技术涉及医疗器械
，特别是涉及一种生物粒子分离装置以及微流控芯片。
技术介绍
[0002]在医疗领域中，常会使用到分离技术，如两种或多种细胞的分离、脂质体分离、脂质纳米颗粒分离以及细胞外囊泡分离等，均会使用到分离技术。基于尺寸的分离技术是生物学、医学等领域进行不同成分分离的常用手法。常用的基于尺寸的分离方法包括差速离心法与过滤法等。其中，差速离心法是利用样品中不同组分沉降系数的不同，通过多次离心、离心转速不断加大的方式将不同的微粒依次沉降，实现分离的效果，这一方法是生物、医学领域的常用分离方式，但这种方式回收率较低，容易造成损失；在对不同尺寸粒子进行分离时，需要进行多次重复的离心、清洗操作，操作步骤繁杂。过滤法则是应用特定尺寸的滤膜对不同大小的物质进行选择，进行依次过滤，这种方法无需离心，但也需要多步过滤操作，且易于出现堵塞等问题，同样会导致样本回收效率低。
[0003]例如，细胞外囊泡是从细胞膜上脱落或由细胞分泌的具有膜结构的囊泡，直径为40nm到1000nm不等。细胞外囊泡含有丰富的胞内物质，包括蛋白质、核酸、脂类等，同时参与细胞间通讯以及细胞迁移等多种生理过程。利用细胞外囊泡进行诊断、预后与治疗的前提，是将高纯度的细胞外囊泡从生物样本中分离出来并高效回收。现阶段，提取细胞外囊泡的主要方法包括超速离心法、免疫吸附法以及过滤法等。其中，超速离心法存在回收效率低、操作成本高等缺点。免疫吸附法虽然能够得到相对较纯的细胞外囊泡，却很难对大体积样本进行处理。过滤法是分离不同体积粒子的典型技术，常常用于细胞外囊泡的分离上。该方法能够得到纯度较高的细胞外囊泡，但常常出现滤网堵塞、细胞外囊泡留滞等问题，回收效率较低。
技术实现思路
[0004]基于此，有必要针对传统技术中回收效率低、滤网易堵塞、操作成本高的问题，提供一种生物粒子分离装置。本专利技术的生物粒子分离装置能够用于细胞分离、脂质体分离、脂质纳米颗粒分离以及细胞外囊泡分离等，适用于大体积样本分离且易于操作，成本低。
[0005]一种生物粒子分离装置，包括基板以及过滤组件，所述过滤组件包括过滤收集件、过滤基体以及过滤膜，所述过滤收集件上设置有过滤收集池，所述过滤基体的下底面具有通道，所述过滤膜连接于所述过滤基体的下底面并将所述通道封闭形成过滤流道，所述过滤基体连接于所述过滤收集件且所述过滤膜位于所述过滤基体与所述过滤收集件之间，所述过滤流道通过所述过滤膜与所述过滤收集池相通以使得所述过滤流道内的部分流体能够通过所述过滤膜进入所述过滤收集池内。
[0006]在其中一些实施例中，所述过滤组件还包括若干个扰流件，所述扰流件间隔设置于所述过滤流道内。
[0007]在其中一些实施例中，所述过滤流道的深度为0.1mm～400mm，所述扰流件沿着所述过滤流道的深度方向上的高度小于所述过滤流道的深度；
[0008]和/或，所述扰流件的厚度为0.2mm～2mm，相邻的所述扰流件之间的间隔为0.4mm～400mm。
[0009]在其中一些实施例中，所述过滤流道呈迂回状结构。
[0010]在其中一些实施例中，所述过滤基体还包括流道进孔以及流道出孔，所述流道进孔连通所述过滤流道的首端，所述流道出孔连通所述过滤流道的尾端。
[0011]在其中一些实施例中，所述过滤收集件具有连通于所述过滤收集池的滤池出孔。
[0012]在其中一些实施例中，所述过滤基体还包括若干个支撑件，所述支撑件的高度与所述过滤收集池的深度一致，所述支撑件设置在所述过滤收集池内以用于支撑所述过滤膜。
[0013]在其中一些实施例中，所述过滤膜的材质为尼龙、硝酸纤维素、聚偏二氟乙烯以及氧化铝中的一种或几种。
[0014]在其中一些实施例中，所述过滤组件的数量为多个，多个所述过滤组件在所述基板上串联连通，沿着流体前进方向，不同的所述过滤组件上的所述过滤膜的孔径逐渐减小。
[0015]在其中一些实施例中，所述过滤流道的内壁经过改性材料进行表面改性，所述改性材料为水杨酸衍生物或者非离子表面活性剂。
[0016]本专利技术的另一目的还在于提供一种微流控芯片。
[0017]一种微流控芯片，包括所述的生物粒子分离装置。
[0018]上述生物粒子分离装置将微流控技术与滤膜过滤方法相结合，通过过滤流道对样本液体进行引流，样本中尺寸小的目标物通过过滤膜进入过滤收集池内，利用压力与切向流涡旋流场耦合的方式实现有效过滤，并通过样本液体不断冲刷过滤膜表面的过程，极大避免了传统过滤中常常出现的滤膜堵塞问题，可以适用于大体积样本例如细胞外囊泡提取，易于操作，成本低。
[0019]上述生物粒子分离装置采用多级过滤级联的方式进行，原始样本进入第一级过滤组件后，经过第一级过滤组件的大孔径过滤膜过滤后直接进入下一级过滤组件的过滤流道中，避免了更换过滤膜、回收液体过程中可能造成的样本损失，同时简化了操作步骤，节约了过滤时间。
[0020]上述生物粒子分离装置设置了扰流件，扰流件能够实现仿生生物粒子涡旋侧向流过滤，样本在过滤流道内的流动方向与过滤膜平行，且在样本流动的过滤流道里存在垂直于样本流动方向的扰流件，扰流件使得样本流动时产生涡旋避免堵塞且提高过滤效率。进一步地，在实际操作时，对流体控制上通过分别施加负压将过滤膜上和过滤膜下的处理后样本分别收集。过滤膜上样本为较大颗粒分布的样本，而过滤膜下为较小颗粒分布的样本，以此实现原始样本中生物粒子分离，实现不易堵塞、提高分离效率、提高处理速度和通量的效果。
[0021]上述生物粒子分离装置体积小、处理样本量大、处理速度快，可用于细胞培养液、尿液、血液、血清、血浆、组织间质液、脑脊液、肺泡灌洗液等样本的处理，为细胞外囊泡用于诊断和治疗创造条件。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对本领域技术人员来说，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。
[0023]为了更完整地理解本申请及其有益效果，下面将结合附图来进行说明。其中，在下面的描述中相同的附图标号表示相同部分。
[0024]图1为本专利技术一实施例所述的生物粒子分离装置示意图；
[0025]图2为本专利技术一实施例所述的生物粒子分离装置示意图；
[0026]图3为本专利技术一实施例所述的生物粒子分离装置的一级过滤组件俯视示意图；
[0027]图4为本专利技术一实施例所述的生物粒子分离装置的二级过滤组件俯视示意图；
[0028]图5为本专利技术一实施例所述的生物粒子分离装置的二级过滤组件的过滤收集池俯视示意图；
[0029]图6为本专利技术一实施例所属的生物粒子与超滤法的样本回收效率结果对比图。
[0030]附图标记说明
[0031]10、生物粒子分离装置；100、基板；200、过滤组件；210、本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种生物粒子分离装置，其特征在于，包括基板以及过滤组件，所述过滤组件包括过滤收集件、过滤基体以及过滤膜，所述过滤收集件上设置有过滤收集池，所述过滤基体的下底面具有通道，所述过滤膜连接于所述过滤基体的下底面并将所述通道封闭形成过滤流道，所述过滤基体连接于所述过滤收集件且所述过滤膜位于所述过滤基体与所述过滤收集件之间，所述过滤流道通过所述过滤膜与所述过滤收集池相通以使得所述过滤流道内的部分流体能够通过所述过滤膜进入所述过滤收集池内。2.根据权利要求1所述的生物粒子分离装置，其特征在于，所述过滤组件还包括若干个扰流件，所述扰流件间隔设置于所述过滤流道内。3.根据权利要求2所述的生物粒子分离装置，其特征在于，所述过滤流道的深度为0.1mm～400mm，所述扰流件沿着所述过滤流道的深度方向上的高度小于所述过滤流道的深度；和/或，所述扰流件的厚度为0.2mm～2mm，相邻的所述扰流件之间的间隔为0.4mm～400mm。4.根据权利要求1
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3任意一项所述的生物粒子分离装置，其特征在于，所述过滤流道呈迂回状结构。5.根据权利要求1
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3任意一项所述的生物粒子分离装置，其特征在于，所述过滤基体还包括流道进孔以及...
【专利技术属性】
技术研发人员：王晗，曲昱欣，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：
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