一种单细胞前处理装置、应用及单细胞捕获膜的制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种单细胞前处理装置、应用及单细胞捕获膜的制造方法，单细胞前处理装置包括壳体；流体通道设在壳体内，包括第一通道和第二通道，第一通道的一端为输入口，另一端为第一输出口，第二通道的一端连通第一通道，另一端为第二输出口，第二通道位于第一通道下层；单细胞捕获膜设在第一通道和第二通道的连通处；压力检测组件检测第二输出口；单细胞捕获膜包括依次设置并纵向连通的第一腔室、第二腔室和第三腔室，第一腔室用于捕获磁珠，第二腔室用于捕获细胞，第三腔室用于液体流动。通过将第一腔室、第二腔室和第三腔室依次设置并纵向连通，使用微流控操控单细胞以及对应磁珠的落孔和捕获，从而能够极大提高目标细胞的捕获及标记效率。获及标记效率。获及标记效率。

【技术实现步骤摘要】
一种单细胞前处理装置、应用及单细胞捕获膜的制造方法


[0001]本专利技术涉及生物细胞检测
，特别涉及一种单细胞前处理装置、应用及单细胞捕获膜的制造方法。

技术介绍

[0002]单细胞测序技术，是在单个细胞水平上，对基因组、转录组、表观组进行高通量测序分析的一项新技术。它能够揭示单个细胞的基因结构和基因表达状态，反映细胞间的异质性，在肿瘤、发育生物学、微生物学、神经科学等领域发挥重要作用，正成为生命科学研究的焦点。在肿瘤组织中，肿块中心的细胞与肿块周围的细胞，原发灶与转移灶的细胞，其基因组与转录组等遗传信息是存在差异的，这也就导致不同肿瘤细胞表现出免疫特性、生长速度、侵袭能力等表型方面的差异，最终导致对不同抗肿瘤药物的敏感性不同或放疗敏感性的差异。单细胞测序的核心理念是对大量单细胞单独测序，这种目的是基于标签(barcode)的单细胞识别技术来完成的，其核心思想是：在对每个细胞的mRNA测序前做逆转录时，为其加上独一无二的标签序列，这样当大量细胞混合起来测序时，我们可以把携带相同标签序列(barcode)的RNA片段视为来自同一个细胞，通过这种策略，我们可以通过一次建库，测得上万个单细胞的信息。
[0003]目前比较主流的商品包括：基于液滴技术的10xGenomics以及基于微孔板的BDRhapsody。然而，该类技术均遵循泊松分布，即细胞的包裹是随机的，一般情况下，细胞包裹率约10％，这样导致通入的大量细胞损失掉，而获得的单细胞测序信息只有10％左右。这种技术仅适合对高比例细胞类型进行捕获分析，稀有细胞较难获得有效捕获。针对目前技术中单细胞标记时捕获效率较低，不适用捕获占比较低的细胞类型等问题，且样本起始量多、试剂浪费等问题，亟需研发一种新型的单细胞捕获装置。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种单细胞前处理装置，能够尽可能解决现有单细胞捕获及标记效率低，活性低，通量不理想，压力差大等问题。
[0005]本专利技术还提出一种单细胞捕获膜的制造方法。
[0006]本专利技术还提出一种上述单细胞前处理装置的应用。
[0007]本专利技术还提出一种上述单细胞前处理装置在细胞分析中的应用。
[0008]根据本专利技术的第一方面实施例，单细胞前处理装置，包括：
[0009]壳体；
[0010]流体通道，设置在所述壳体内，所述流体通道包括第一通道和第二通道，所述第一通道的一端作为输入口，所述第一通道的另一端作为第一输出口，所述第二通道的一端连通所述第一通道，所述第二通道的另一端作为第二输出口，且所述第二通道位于所述第一通道的下层；
[0011]单细胞捕获膜，设置在所述第一通道和所述第二通道的连通处；
[0012]压力检测组件，用于检测所述第二输出口以判断单细胞捕获情况；
[0013]其中，所述单细胞捕获膜包括依次设置并纵向连通的第一腔室、第二腔室和第三腔室，所述第一腔室用于捕获磁珠，所述第二腔室用于捕获细胞，所述第三腔室用于液体流动。
[0014]根据本专利技术的第一方面实施例的单细胞前处理装置，至少具有如下有益效果：通过将第一腔室、第二腔室和第三腔室依次设置并纵向连通，使用微流控操控单细胞以及对应磁珠的落孔和捕获，从而能够极大提高目标细胞的捕获及标记效率。
[0015]根据本专利技术的第一方面实施例所述的单细胞前处理装置，所述单细胞捕获膜包括依次设置的第一层、第二层和第三层，所述第一层上间隔设置有多个第一微孔分别作为所述第一腔室，所述第二层上间隔设置有多个第二微孔分别作为所述第二腔室，所述第三层上间隔设置有多组的第三微孔分别作为所述第三腔室，各所述第一微孔、各所述第二微孔和各组所述第三微孔分别连通。
[0016]根据本专利技术的第一方面实施例所述的单细胞前处理装置，各所述第一微孔的大小相同，各所述第二微孔的大小相同，各所述第三微孔的大小相同，所述第一微孔、所述第二微孔和所述第三微孔的尺寸由大到小依次设置。
[0017]根据本专利技术的第一方面实施例所述的单细胞前处理装置，所述第一微孔和所述第二微孔的数量一一对应，各组的所述第三微孔中包含一个或多个所述第三微孔。
[0018]根据本专利技术的第一方面实施例所述的单细胞前处理装置，所述第一层、所述第二层和所述第三层一体成型制作；
[0019]和/或所述第一微孔的高度以及直径为50
‑
100um，所述第二微孔的高度以及直径为10
‑
40um，所述第三微孔的高度以及直径为0.5
‑
5um；
[0020]和/或所述第一层、所述第二层和所述第三层由感光性透明高分子或者热固性透明高分子制成。
[0021]根据本专利技术的第一方面实施例所述的单细胞前处理装置，所述壳体包括从上至下依次层叠设置的第一板、第二板和第三板，所述第二板上设有第一对接口和第二对接口；
[0022]其中，所述第一通道、所述输入口、所述第一输出口和所述第二输出口形成于所述第一板，所述第二通道形成于所述第三板，所述第二通道的一端通过所述第一对接口与所述第一通道连通，所述第二通道的另一端通过所述第二对接口与所述第二输出口连通。
[0023]根据本专利技术的第一方面实施例所述的单细胞前处理装置，所述第一对接口沿纵向延伸设置，所述第一通道和所述第二通道相互平行设置。
[0024]根据本专利技术的第二方面实施例，单细胞捕获膜的制造方法，单细胞捕获膜为本专利技术的第一方面实施例所述的单细胞前处理装置的所述单细胞捕获膜，包括以下步骤：
[0025]提供一硅片衬底，在所述硅片衬底的表面涂覆光刻胶，通过光刻及显影，得到第三微孔层结构；
[0026]在所述第三微孔层结构上涂覆光刻胶，通过光刻及显影，得到第二微孔层结构；
[0027]在所述第二微孔层结构上涂覆光刻胶，通过光刻及显影，得到第一微孔层结构；
[0028]复制上述所获得结构，得到单细胞捕获膜的模具；
[0029]提供一玻璃衬底，将所述模具面朝下反贴在所述玻璃衬底上，利用真空吸附光固
化技术成型单细胞捕获膜；
[0030]将所述单细胞捕获膜从所述玻璃衬底上剥离，得到所述单细胞捕获膜。
[0031]根据本专利技术的第三方面实施例，单细胞前处理装置的应用，包括以下步骤：
[0032]细胞输入所述第一通道，并流入所述单细胞捕获膜的所述第二腔室，直至所述压力检测组件检测的数值超过预设值，并将剩余未被捕获的细胞排除；
[0033]磁珠输入所述第一通道，并流入所述单细胞捕获膜的所述第一腔室，自然沉降一定时间，使单个细胞与单个磁珠形成一一对应的关系并发生反应，将剩余未被捕获的磁珠排除。
[0034]根据本专利技术的第四方面实施例，单细胞前处理装置在细胞分析中的应用。
[0035]不难理解，本专利技术第二方面实施例中的所述单细胞前处理装置的制造方法、本专利技术第三方面实施例中的所述单细胞前处理装置的应用和本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单细胞前处理装置，其特征在于，包括：壳体；流体通道，设置在所述壳体内，所述流体通道包括第一通道和第二通道，所述第一通道的一端作为输入口，所述第一通道的另一端作为第一输出口，所述第二通道的一端连通所述第一通道，所述第二通道的另一端作为第二输出口，且所述第二通道位于所述第一通道的下层；单细胞捕获膜，设置在所述第一通道和所述第二通道的连通处；压力检测组件，用于检测所述第二输出口以判断单细胞捕获情况；其中，所述单细胞捕获膜包括依次设置并纵向连通的第一腔室、第二腔室和第三腔室，所述第一腔室用于捕获磁珠，所述第二腔室用于捕获细胞，所述第三腔室用于液体流动。2.根据权利要求1所述的单细胞前处理装置，其特征在于：所述单细胞捕获膜包括依次设置的第一层、第二层和第三层，所述第一层上间隔设置有多个第一微孔分别作为所述第一腔室，所述第二层上间隔设置有多个第二微孔分别作为所述第二腔室，所述第三层上间隔设置有多组的第三微孔分别作为所述第三腔室，各所述第一微孔、各所述第二微孔和各组所述第三微孔分别连通。3.根据权利要求2所述的单细胞前处理装置，其特征在于：各所述第一微孔的大小相同，各所述第二微孔的大小相同，各所述第三微孔的大小相同，所述第一微孔、所述第二微孔和所述第三微孔的尺寸由大到小依次设置。4.根据权利要求2所述的单细胞前处理装置，其特征在于：所述第一微孔和所述第二微孔的数量一一对应，各组的所述第三微孔中包含一个或多个所述第三微孔。5.根据权利要求2所述的单细胞前处理装置，其特征在于：所述第一层、所述第二层和所述第三层一体成型制作；和/或所述第一微孔的高度以及直径为50
‑
100um，所述第二微孔的高度以及直径为10
‑
40um，所述第三微孔的高度以及直径为0.5
‑
5um；和/或所述第一层、所述第二层...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩超，刘瑞，
申请(专利权)人：广州安方生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：