【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及微流控，尤其是涉及一种片上液体流路细胞或颗粒的分选装置及分选方法。
技术介绍
1、当单个细胞或颗粒流过全光谱流式细胞分析仪中的单个或多个激光器时，流式细胞仪的检测器可以检测到每个细胞或颗粒的散射光信息和多个荧光信号，分析细胞或颗粒上的信息，对细胞和颗粒快速地鉴定、表征。然而，流体悬浮液内的细胞或微粒以随机和无组织方式移动，如何进行精准操纵和分离，是流式细胞术的液体流路核心技术。
2、cn104204768a公开了一种分选流式细胞仪，包括：流体喷嘴、激光器、计算装置、分选控制电子设备、偏转板。其中，所述计算装置：接收来自所述获取电子设备的事件数据，并且产生分配至所述流体流的段的初级分选决定；识别被分配至所述流体流的至少两个相邻的段的不希望的液滴电荷序列，并通过修改所述初级分选决定来产生最终分选决定。该分选流式细胞仪采用传统鞘液流体动力学聚焦、叠加静电场辅助分离方法；但仪器高电压部件较多、整体成本较高。
3、cn101971247a公开了一种用于以声学方式集中的硬件与实现的系统和方法，所述方法提供毛细管和至少一个振动源；在所述振动源中加工凹槽；并在所述凹槽处将所述至少一个振动源耦合到所述毛细管。该方法采用毛细管流体动力学聚焦、常规声波辅助聚焦的方法，能够实现定点定位，但是不能实现分选分离。
4、cn103331185a公开了一种微流体装置，所述微流体装置包括：基底、试剂容纳槽、试剂结构、微流体流动通道，所述微流体流动通道形成在所述基底中，其中所述流动通道流体耦合到所述试剂容纳槽。该装
5、有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
1、本专利技术的目的之一在于提供一种片上液体流路细胞或颗粒的分选装置，所述分选装置可获得更大液流通量，并通过进行多路时隙分流实现高精度流量控制和微液滴生成，并结合检测反馈控制算法实现细胞或颗粒的精准操纵分离，实现流式分选。
2、本专利技术的目的之二在于提供一种所述的片上液体流路细胞或颗粒的分选装置在片上液体流路细胞或颗粒的分选中的应用。
3、本专利技术的目的之三在于提供一种片上液体流路细胞或颗粒的分选方法，所述分选方法使用上述的片上液体流路细胞或颗粒的分选装置。
4、为了实现本专利技术的上述目的，特采用以下技术方案：
5、第一方面，本专利技术提供一种片上液体流路细胞或颗粒的分选装置，所述分选装置包括：鞘液泵、样本注射泵、旋转圆盘载片、光学系统、声表面波发生器和采集装置。
6、所述旋转圆盘载片上由中心向边缘延伸设置有n路微流道，且在每条微流道上分别设置有m路分选岔路流道。
7、所述鞘液泵的注射口与所述旋转圆盘载片中心的进液口连接。
8、所述样本注射泵的注射口与所述微流道的进液口连接。
9、所述光学系统包括光源和光学探测器，所述光源和光学探测器设置于接近所述微流道的进液口的一端。
10、所述声表面波发生器设置于所述分选岔路流道的进液端。
11、所述采集装置设置于所述分选岔路流道的出液端。
12、由于生物制药等多种应用场景需要低成本、高通量流式分选技术，本专利技术采用大通量注射泵替代常规方案中高精度的小通量高压注射泵，获得更大液流通量，同时采用旋转圆盘载片微通道网络，进行多路时隙分流实现高精度流量控制和微液滴生成，采用成对叉指电极偶极源声表面波发生器，结合检测反馈控制算法实现细胞或颗粒的精准操纵分离，实现高通量流式分选。
13、更为具体地，所述分选装置具体包括以下结构：
14、ⅰ. 鞘液泵
15、在本专利技术中，所述鞘液泵用于向旋转圆盘载片的中心注入鞘液；即所述鞘液泵的注射口可以与所述旋转圆盘载片中心的进液口连接。
16、在本专利技术可选的实施方式中，所述鞘液泵可以为一个固定位置的电驱动大通量载流注射泵；这是由于生物制药等多种应用场景需要低成本、高通量流式分选技术；而本专利技术采用大通量注射泵替代常规方案中的小通量高压注射泵，从而能够获得更大液流通量。
17、ⅱ. 注射泵
18、在本专利技术中，所述样本注射泵用于向旋转圆盘载片上所设置的任一条微流道注入样本，即所述样本注射泵的注射口可以与所述微流道的进液口连接。
19、在本专利技术优选的实施方式中，所述样本注射泵可以为一个固定位置的电驱动大通量样本注射泵；这是由于生物制药等多种应用场景需要低成本、高通量流式分选技术；而本专利技术的分选装置能够采用大通量注射泵替代常规方案中的小通量高压注射泵，从而能够获得更大液流通量。
20、需要注意的是，所述样本注射泵所注射的样本通常为生物细胞，也可以是特定颗粒。其中，所述特定颗粒包括但不限于：各种细胞、微生物及人工合成微球。
21、ⅲ. 旋转圆盘载片上的微通道网络
22、在本专利技术中，所述旋转圆盘载片上由中心向边缘延伸设置有n路微流道，且在每条微流道上分别设置有m路分选岔路流道，采用旋转圆盘载片上设置的微通道网络，进行多路时隙分流实现高精度流量控制和微液滴生成。
23、在本专利技术优选的实施方式中，n≥10，例如可以是10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、120、150、200、250、300、400、500等；m≥3，例如可以是3、4、5、6、7、8、9、10等。所述鞘液泵用于所述旋转圆盘载片的中心注入鞘液，该鞘液在压力下从圆盘中心沿着上述n路微流道向外边缘流动。因此，原则上n越大越好。在现代微米级加工工艺支持下，可轻松实现单盘片上n≥10的微流道分布密度；且在每条微流道上分别设置有m路分选岔路流道，也可轻松实现m≥3。即共可实现n×m路并行分选路径，除去废液路径、合并相邻同类路径，也可以实现n×(m-1)/2路并行分选路径，可以有效支撑高通量细胞亚型分选等高端特殊应用。
24、ⅳ. 光学系统
25、在本专利技术中，所述光学系统包括光源和光学探测器，所述光源和光学探测器设置于接近所述微流道的进液口的一端；其中，所述光源用于照射当前微流道中的流式微液滴，产生散射、拉曼、荧光等光学特征信号；所述光学探测器用于检测该光学特征信号。
26、ⅴ. 声表面波发生器
27、在本专利技术中，所述声表面波发生器设置于所述分选岔路流道的进液端。
28、在本专利技术优选的实施方式中，所述声表面波发生器为成对叉指电极偶极源声表面波发生器，其设置于所述分选岔路流道的进液端两侧，用于控制细胞或颗粒的精准流入所选定的分选岔路流道中。即所述声表面波发生器采用成对叉指电极偶极源声表面波发生器，可结合检测反馈控制算法实现细胞或颗粒的精准操纵分离，实现高通量流式分选。
29、ⅵ. 采集装置
30、在本专利技术中，所述采集装置设置于所述分选岔路流道的出液端。
31、在本专利技术优选的实施方式中，所述采集装置可以是采集瓶，或本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种片上液体流路细胞或颗粒的分选装置，其特征在于，所述分选装置包括：鞘液泵、样本注射泵、旋转圆盘载片、光学系统、声表面波发生器和采集装置；
2.根据权利要求1所述的片上液体流路细胞或颗粒的分选装置，其特征在于，所述微凸块的形状为半球状；
3.根据权利要求1所述的片上液体流路细胞或颗粒的分选装置，其特征在于，所述光源和光学探测器均设置于所述旋转圆盘载片的一侧，检测当前微流道中的流式微液滴的反射信号；
4.根据权利要求1所述的片上液体流路细胞或颗粒的分选装置，其特征在于，所述分选岔路流道包括至少1条的废液回收流道以及至少2条的细胞或颗粒的分选收集流道；
5. 根据权利要求1所述的片上液体流路细胞或颗粒的分选装置，其特征在于，所述旋转圆盘载片的转动、以及鞘液泵、样本注射泵的注射需至少满足以下公式Ⅰ和/或公式Ⅱ的条件：
6. 根据权利要求1所述的片上液体流路细胞或颗粒的分选装置，其特征在于，所述光学系统探测及信号处理时间、以及所述旋转圆盘载片的转动速度需满足以下公式Ⅲ和/或公式Ⅳ的条件：
7. 根据权利要求1所述
8.根据权利要求4所述的片上液体流路细胞或颗粒的分选装置，其特征在于，所述采集装置为挂载在各分选收集流道的末端垂直通孔下的富集存储容器；
9.一种根据权利要求1~8中任一项所述的片上液体流路细胞或颗粒的分选装置在片上液体流路细胞或颗粒的分选中的应用。
10.一种片上液体流路细胞或颗粒的分选方法，其特征在于，所述分选方法使用如权利要求1~8中任一项所述的片上液体流路细胞或颗粒的分选装置，具体包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种片上液体流路细胞或颗粒的分选装置，其特征在于，所述分选装置包括：鞘液泵、样本注射泵、旋转圆盘载片、光学系统、声表面波发生器和采集装置；
2.根据权利要求1所述的片上液体流路细胞或颗粒的分选装置，其特征在于，所述微凸块的形状为半球状；
3.根据权利要求1所述的片上液体流路细胞或颗粒的分选装置，其特征在于，所述光源和光学探测器均设置于所述旋转圆盘载片的一侧，检测当前微流道中的流式微液滴的反射信号；
4.根据权利要求1所述的片上液体流路细胞或颗粒的分选装置，其特征在于，所述分选岔路流道包括至少1条的废液回收流道以及至少2条的细胞或颗粒的分选收集流道；
5. 根据权利要求1所述的片上液体流路细胞或颗粒的分选装置，其特征在于，所述旋转圆盘载片的转动、以及鞘液泵、样本注射泵的注射需至少满足以下公式ⅰ和/或公式ⅱ的条件：
【专利技术属性】
技术研发人员：梅华灯，李锐，俞晓峰，刘洋，韩双来，
申请(专利权)人：杭州谱康医学科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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