一种主动式细胞分选装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于生物细胞筛选领域，具体涉及一种主动式细胞分选装置。从上到下依次相连有上盖板和基板；所述上盖板从左到右依次设置有入口、收集口、废液口；所述基板从左到右设置有分选流道、收集流道、废液流道；所述分选流道与入口连通；所述分选流道出口处分别与所述收集流道、所述废液流道相连通，且三者呈Y字形连接；所述分选流道上下两侧分别设置有第一电极和第二电极。本发明专利技术具有分选效率高、结构简单、控制方法简单、对注入的悬浮液流速适用范围广的特点和优势。特点和优势。特点和优势。

【技术实现步骤摘要】
一种主动式细胞分选装置


[0001]本专利技术涉及生物细胞筛选
，具体涉及一种主动式细胞分选装置。

技术介绍

[0002]检测捕捉血液中的稀有细胞，有助于疾病的诊断和患者的病情监测。现有的流式细胞分选仪需要向呈液滴状的血液或悬浊液照射激光并对散射光或荧光进行标记，从而实现对细胞的识别和分选，但是现有的流式细胞分选仪存在体积大、结构复杂、需反复清洗管道、耗时长等问题，且激光照射和荧光标记会损伤目标细胞的特性甚至使其失去活性，不利于进一步研究。美国专利3710933号、3826364号提出了静电偏转的分离方式，虽然可以高速分离细胞，但是由于其较高的流体剪切力会对细胞产生损害，影响其活性。如在细胞治疗、干细胞研究中，利用传统静电细胞分选仪分选的细胞会存在存活率低的问题。
[0003]相比于传统的离心、过滤、流式细胞术等方法，介电泳（DEP）细胞分选以其免标记、耗样少、易于集成等优势受到广泛关注，但是现有介电泳细胞分选装置存在通量小、分选效率低、细胞损害多等问题。

技术实现思路

[0004]针对现有细胞分选仪的不足，本专利技术提出一种结构简单、控制方便、分选效率高的主动式细胞分选装置。
[0005]本专利技术提出一种主动式细胞分选装置，从上到下依次相连有上盖板和基板；所述上盖板从左到右依次设置有入口、收集口、废液口；所述基板从左到右设置有分选流道、收集流道、废液流道；所述分选流道与入口连通；所述分选流道出口处分别与所述收集流道、所述废液流道相连通，且三者呈Y字形连接；所述分选流道上下两侧分别镶嵌有第一电极和第二电极。
[0006]进一步的，所述入口注入细胞悬浮液，细胞悬浮液由血液和溶剂配制而成；所述溶剂的电导率介于肿瘤细胞和红细胞之间。
[0007]进一步的，所述收集流道与水平线的夹角为，所述废液流道与水平线的夹角为，且。
[0008]进一步的，所述第一电极、第二电极对称布置；所述第一电极设置有多个矩形齿，且矩形齿下表面的面积从左到右依次递减；所述第二电极为矩形平板电极。
[0009]进一步的，所述第一电极矩形齿的下表面与分选流道的顶部齐平；所述第二电极的上表面与分选流道的底部齐平。
[0010]非匀强电场中受到的介电泳力为，其中D为细胞的直径，为溶剂的相对介电常数；为电场梯度，为Clausius
‑
Mossotti因子。由细胞和
溶剂的电导率决定，当细胞的电导率大于溶剂的电导率，,细胞将向电场强度大的方向运动；当细胞的电导率小于溶剂的电导率时，，细胞将向电场强度梯度小的方向运动。溶剂的电导率介于肿瘤细胞和红细胞之间，在溶剂中的肿瘤细胞和红细胞的正负值不同，肿瘤细胞和红细胞受到的介电泳力方向不同。由于所述矩形齿下表面的面积从左到右依次减小，这使得从左到右逐渐增大，根据，第一电极使细胞在流经分选流道时，受到的介电泳力会逐渐增大，这放缓了细胞的分层过程，细胞分层过程逐步递进，提高了分选效率；细胞受到的介电泳力逐渐增大，避免了细胞与分选流道内壁的接触，减少了细胞的损害；由于矩形齿电极面积的递减式设置，介电泳力逐步增大同时介电泳力的分布范围大，这可以降低分选流道中细胞悬浮液的流速要求，控制和操作简单。
[0011]下面将以肿瘤细胞和红细胞的混合悬浮液为例描述一种较佳实施例的工作过程。
[0012]一种较佳实施例的工作过程：
①
对第一电极和第二电极分别施加正、负电压，由于第一电极的矩形齿下表面的面积从左到右依次递减，所述第一电极、第二电极之间能够产生非匀强电场；入口注入细胞悬浮液，细胞悬浮液由血液和溶剂配制而成；所述溶剂的电导率介于肿瘤细胞和红细胞之间。
②
当细胞悬浮液进入分选流道时，由于的正负值不同，肿瘤细胞受到向上的介电泳力，红细胞受到向下的介电泳力。由于第一电极的矩形齿下表面的面积从左到右逐渐减小使从左到右逐渐增大，根据，第一电极使细胞在流经分选流道时，受到的介电泳力会逐渐增大，这放缓了细胞的分层过程，细胞分层过程逐步递进，提高了分选效率；细胞受到的介电泳力逐渐增大，避免了细胞与分选流道内壁的接触，减少了细胞的损害并降低了对细胞悬浮液流速的控制要求。
③
经过分选流道后，肿瘤细胞进入收集流道并从收集口流出；红细胞进入废液流道并从废液口流出，完成了细胞分选的整个过程。
[0013]本项目的特色及优势在于：1.分选效率高，本装置采用了矩形齿状电极，且矩形齿下表面面积从左到右依次减小，放缓主动分选过程使主动分选过程逐步递进，提高了分选效率；2.细胞损坏少，矩形齿电极面积的递减式设置，介电泳力逐步增大，这可以避免过多的细胞接触电极表面，进而减少细胞的损害；3.控制简便、结构简单，由于矩形齿电极面积的递减式设置，介电泳力逐步增大同时介电泳力的分布范围大，对注入的悬浮液流速适用范围广，控制和操作简单。
附图说明
[0014]图1是本专利技术一个较佳实施例的剖面图；图2是本专利技术一个较佳实施例的俯视图；图3是图1中A
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A的剖面图；图4是本专利技术一个较佳实施例的工作示意图；其中：1
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上盖板；101
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入口；102
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收集口；103
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废液口；2
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基板；201
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分选流道；202
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收集流道；203
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废液流道；31
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第一电极；311
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矩形齿；32第二电极；41
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肿瘤细胞；42
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红细胞。
具体实施方式
[0015]下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术的保护范围。
[0016]在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0017]在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体化连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0018]以下结合附图对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种主动式细胞分选装置，其特征在于：从上到下依次相连有上盖板和基板；所述上盖板从左到右依次设置有入口、收集口、废液口；所述基板从左到右设置有分选流道、收集流道、废液流道；所述分选流道与入口连通；所述分选流道出口处分别与所述收集流道、所述废液流道相连通，且三者呈Y字形连接；所述收集流道与水平线的夹角为，所述废液流道与水平线的夹角为，且；所述分选流道上...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗罕频，王睿斌，方敏康，刘媛媛，陈松，
申请(专利权)人：浙江师范大学，
类型：发明
国别省市：