本发明专利技术提供了一种微流控芯片系统装置及细胞外囊泡亚群的捕获分离方法和应用。所述微流控芯片系统装置包括捕获芯片和用于分离捕获样品的磁分离芯片；所述捕获芯片包括捕获流道和设置于所述捕获流道内的J型挡件，所述捕获流道的输入端相邻设置有样品入口和微球入口，所述捕获流道的输出端设置有样品出口；所述弧形自由端用于阻拦样品流动以形成局部微涡流；所述磁分离芯片包括分离流道和设置于所述分离流道一侧的磁场装置，所述分离流道设置有进样口、缓冲液入口和至少2个出样口。本发明专利技术的微流控芯片能够快速捕获分离细胞外囊泡，并且样品需求量小，成本低。成本低。成本低。
【技术实现步骤摘要】
一种微流控芯片系统装置及细胞外囊泡亚群的捕获分离方法和应用
[0001]本专利技术属于生物
，涉及一种微流控芯片系统装置及细胞外囊泡亚群的捕获分离方法和应用。
技术介绍
[0002]细胞外囊泡(EV)是几乎所有细胞都会分泌的一种膜泡结构，EV膜内外携带了来自母细胞的蛋白质、脂质、核酸等物质，也因此在细胞间通讯、信号转导、物质转运、与胞外基质的相互作用上扮演了很重要的角色。细胞外囊泡还在癌症的发生发展进程中发挥作用，所以对于细胞外囊泡的检测也可以对癌症病情的进展进行分析。
[0003]虽然EV在疾病诊断和治疗应用中受到关注，但由于EV的分离困难限制了其临床应用。目前的分离方法包括排阻色谱法、超速离心法和沉淀法等，CN110511902B公开了一种基于排阻色谱和超滤技术的胞外囊泡分离和富集方法，包括：将荧光染料与体液混合，加样至排阻色谱柱，根据荧光强度收集馏分并合并，合并的馏分依次用蛋白酶K和RNaseA处理，最后超滤浓缩。
[0004]CN112501112A公开了一种快速提取组织胞外囊泡的分离富集方法，包括：A、将目标组织用机械法切碎加入组织消化酶进行组织解离，所得组织解离液经过滤得到组织细胞悬液；B、对组织细胞悬液依次进行差速离心、超离、SEC排阻和超滤，进行组织胞外囊泡的富集纯化。
[0005]虽然上述方法能够在一定程度上完成胞外囊泡的分离，但是耗时长、样品需求量大，产物回收率和纯度低，在分离过程中EV损伤。
[0006]因此，亟需开发一种装置，能够快速分离细胞外囊泡，且样品需求少。
技术实现思路
[0007]针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种微流控芯片系统装置及细胞外囊泡亚群的捕获分离方法和应用。本专利技术的捕获芯片中，在捕获流道内设置J型挡件，能够增加样品和微球的混合程度，从而能够提高微球的样品捕获效率；磁分离芯片中，利用每种微球在磁场中受到的磁场力不同的特点，可实现样品的快速分离。因此，本专利技术的微流控芯片系统装置，能够快速捕获分离细胞外囊泡，所需时间较短，并且具有尺寸小、样品体积需求少和便携性高的优点。
[0008]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0009]第一方面，本专利技术提供了一种微流控芯片系统装置，所述微流控芯片系统装置包括捕获芯片和用于分离捕获样品的磁分离芯片；
[0010]所述捕获芯片包括捕获流道和设置于所述捕获流道内的J型挡件，所述捕获流道的输入端相邻设置有样品入口和微球入口，所述捕获流道的输出端设置有样品出口；所述J型挡件的固定端与所述捕获流道的一侧内壁连接，所述J型挡件的弧形自由端与所述捕获
流道的另一侧内壁之间留有空隙，所述弧形自由端用于阻拦样品流动以形成局部微涡流；
[0011]所述磁分离芯片包括分离流道和设置于所述分离流道一侧的磁场装置，所述分离流道设置有进样口、缓冲液入口和至少2个出样口，例如可以是2个出样口、3个出样口、4个出样口、5个出样口、6个出样口、7个出样口、8个出样口或10个出样口等。
[0012]本专利技术提供了一种微流控芯片系统装置，捕获芯片中，在捕获流道内设置J型挡件，其弧形自由端可阻拦样品流动以形成局部微涡流，增加样品和微球的混合程度，从而能够提高微球的样品捕获效率，且其弧形的结构能够减少气泡的产生；磁分离芯片中，利用每种微球在磁场中受到的磁场力不同的特点，实现样品的快速分离。因此，本专利技术的微流控芯片系统装置，能够快速捕获分离细胞外囊泡，所需时间较短，并且具有尺寸小、样品体积需求少和便携性高的优点。
[0013]本专利技术中，在捕获流道内设置J型挡件后，会形成新的弯曲流道，可供样品流动。
[0014]优选地，所述捕获芯片的材质包括聚二甲基硅氧烷(PDMS)。
[0015]优选地，所述捕获芯片键合于玻璃基底上，并采用1
‑
5％(w/v)的BSA封闭芯片内部，例如可以是1％(w/v)的BSA、2％(w/v)的BSA、3％(w/v)的BSA、4％(w/v)的BSA或5％(w/v)的BSA等。
[0016]优选地，所述磁分离芯片的材质包括聚二甲基硅氧烷(PDMS)。
[0017]优选地，所述磁分离芯片键合于玻璃基底上，并采用1
‑
5％(w/v)的BSA封闭芯片内部，例如可以是1％(w/v)的BSA、2％(w/v)的BSA、3％(w/v)的BSA、4％(w/v)的BSA或5％(w/v)的BSA等。
[0018]优选地，所述捕获流道的样品入口连接有样品进入通道，所述微球入口连接有磁珠进入通道，所述样品进入通道与所述磁珠进入通道垂直设置。
[0019]优选地，所述捕获流道内设置有至少2个J型挡件，例如可以是2个、5个、10个、15个、20个、25个或30个等，优选为5
‑
20个。
[0020]优选地，所述至少2个J型挡件平行间隔设置。
[0021]优选地，相邻2个J型挡件交错设置于所述捕获流道内。
[0022]本专利技术中，在捕获流道内平行间隔交错设置多个J型挡件，且每个J型挡件的弧形自由端均与捕获流道的一侧内壁之间留有空隙，从而可形成蛇形弯曲流道，样品可沿着蛇形弯曲流道流动，且弧形自由端还可阻拦样品流动以形成局部微涡流，增强混合。
[0023]优选地，相邻2个J型挡件之间的距离为0.2
‑
4mm，例如可以是0.2mm、0.3mm、0.5mm、0.7mm、1mm、1.5mm、2mm、3mm或4mm等。
[0024]优选地，所述J型挡件的弧形自由端与所述捕获流道的内壁之间的空隙为0.8
‑
3mm，例如可以是0.8mm、1mm、1.2mm、1.5mm、2mm、2.5mm或3mm等。
[0025]优选地，所述J型挡件和所述捕获流道的高度独立地为20
‑
80μm，例如可以是20μm、30μm、40μm、50μm、60μm、70μm或80μm等。
[0026]优选地，所述J型挡件和所述捕获流道的高度相等。
[0027]优选地，所述分离流道的输出端设置有至少2个U型腔，例如可以是2个、5个、10个、15个、20个、25个或30个等，每个所述U型腔均设置有出样口。
[0028]本专利技术中，利用具有磁性的微球在磁场中会发生位移的特点，可采用不同的微球，使它们在磁场中受到的不同大小的磁力，从而会产生不同的位移，进而可分离微球，分离后
的微球进入不同的U型腔内，再经出样口排出。
[0029]优选地，所述至少2个U型腔并列设置。
[0030]优选地，所述分离流道的输入端设置有所述进样口，所述进样口正对位于所述分离流道边缘的U型腔。
[0031]优选地，所述分离流道的进样口连接有进样通道，所述进样通道的宽度为0.08
‑
0.3mm，例如可以是0.08mm、0.1mm、0.12mm、0.15mm、0.18mm、0.2mm、0.25mm或0.3mm等。...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种微流控芯片系统装置，其特征在于，所述微流控芯片系统装置包括捕获芯片和用于分离捕获样品的磁分离芯片；所述捕获芯片包括捕获流道和设置于所述捕获流道内的J型挡件，所述捕获流道的输入端相邻设置有样品入口和微球入口，所述捕获流道的输出端设置有样品出口；所述J型挡件的固定端与所述捕获流道的一侧内壁连接，所述J型挡件的弧形自由端与所述捕获流道的另一侧内壁之间留有空隙，所述弧形自由端用于阻拦样品流动以形成局部微涡流；所述磁分离芯片包括分离流道和设置于所述分离流道一侧的磁场装置，所述分离流道设置有进样口、缓冲液入口和至少2个出样口。2.根据权利要求1所述的微流控芯片系统装置，其特征在于，所述捕获流道的样品入口连接有样品进入通道，所述微球入口连接有磁珠进入通道，所述样品进入通道与所述磁珠进入通道垂直设置。3.根据权利要求1或2所述的微流控芯片系统装置，其特征在于，所述捕获流道内设置有至少2个J型挡件，优选为5
‑
20个；优选地，所述至少2个J型挡件平行间隔设置；优选地，相邻2个J型挡件交错设置于所述捕获流道内；优选地，相邻2个J型挡件之间的距离为0.2
‑
4mm。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的微流控芯片系统装置，其特征在于，所述J型挡件的弧形自由端与所述捕获流道的内壁之间的空隙为0.8
‑
3mm；优选地，所述J型挡件和所述捕获流道的高度独立地为20
‑
80μm；优选地，所述J型挡件和所述捕获流道的高度相等。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的微流控芯片系统装置，其特征在于，所述分离流道的输出端设置有至少2个U型腔，每个所述U型腔均设置有出样口；优选地，所述至少2个U型腔并列设置。6.根据权利要求5所述的微流控芯片系统装置，其特征在于，所述分...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨延莲，石晓雪，王华艺，朱凌，王琛，
申请(专利权)人：国家纳米科学中心，
类型：发明
国别省市：
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