【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及细胞检测，尤其是涉及一种用于测定肿瘤细胞变形性的微流控芯片及其检测方法与应用。
技术介绍
1、癌症是一种普遍存在的疾病，癌细胞向远端器官扩散是导致癌症死亡的主要原因。细胞力学与肿瘤细胞的转化、恶性程度和转移相关，细胞内病理变化影响细胞骨架的结构和功能，这使得细胞的力学特征成为其健康状况的高度敏感标志。在恶性细胞中，细胞骨架从有序的刚性结构转变为不规则的柔软状态，包括细胞骨架聚合物和辅助蛋白的减少以及网络的重组，细胞从成熟状态转变为可复制、可运动和“不死”的癌变形式。因此，恶性细胞可能会比成熟的完全分化的细胞更柔软。相关研究报道，肿瘤细胞的可变形性和柔软性增加，会导致肿瘤细胞具有高度侵袭性和转移能力，为了侵袭远端部位，这些具有侵袭性的肿瘤细胞必须通过变形才能够穿过肿瘤细胞外基质(ecm)和内皮屏障中的小空间，并通过比细胞大小更小的微血管循环。因此，测量细胞的变形能力可以为癌症的风险评估提供新的依据，同时也有助于临床指导个体化用药以及开发新型癌症治疗药物。
2、目前，测量肿瘤细胞变形性主要是通过量化暴露于外部剪切应力下的单个肿瘤细胞的变形能力实现，其相关技术包括原子力显微镜技术、光学镊子技术和微管吸吮法。尽管这些方法可以提取肿瘤细胞的物理特性(如弹性模量或粘度)，但是其检测技术要求高，流程耗时长，价格昂贵，并且难以实现高通量，因此限制了它们在临床试验中的应用。近年来微流控芯片作为一种新兴技术备受关注，由于其具有单细胞、高通量、大规模、平行性、耗样品量少、快速和分析数据直观等特征，已被广泛应用于肿瘤细胞变形性
3、综上所述，虽然肿瘤细胞变形性检测方法种类繁多，但检测标准各不相同，不同方法之间的相关性和一致性不理想，并且存在仪器昂贵、流程耗时长、准确度低、对细胞有损伤等缺点。因此，亟需建立简单、无损、准确、可靠的肿瘤细胞变形性检测装置和检测新方法。
技术实现思路
1、本专利技术旨在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微流控芯片，能够快速准确地检测肿瘤细胞变形性。
2、本专利技术还提出一种微流控芯片的制备方法。
3、本专利技术还提出一种检测系统。
4、本专利技术还提出一种微流控芯片或检测系统在检测细胞变形性、药物筛选、分析细胞骨架状态或评估细胞迁移能力中的应用。
5、本专利技术还提出一种检测肿瘤细胞变形性的方法。
6、本专利技术的第一方面，提供一种微流控芯片，包含入口储液槽、确定性横向位移(deterministic lateral displacement，dld)段和出口储液槽，其中：
7、所述确定性横向位移段由输入区域、若干组纵向排列的半t形微柱阵列和输出区域依次连通组成，按照待测样品流动方向，每组所述半t形微柱阵列的临界截止尺寸dc值依次递增，所述dc值的取值范围为5～20μm；
8、所述输入区域和所述输出区域分别设置有至少两个子通道，所述入口储液槽与所述子通道连通。
9、根据本专利技术实施例的微流控芯片，至少具有如下有益效果：
10、本专利技术的微流控芯片创造性地提出了采用了半t形微柱阵列用于高效检测肿瘤细胞的变形性，采用该微流控芯片无需借助电场，且能够大大降低检测过程中的堵塞现象，仅需要通过控制半t形微柱阵列的临界截止尺寸dc值就能够实现高效分选。
11、此外，逐渐增大dc值有助于在前段微柱阵列对较大细胞进行初步筛选，有效减少后续通道内的细胞堆积或堵塞风险，从而提高流体通畅性和检测稳定性。
12、在本专利技术的一些实施方式中，所述半t形微柱阵列包含若干排平行的半t形微柱。
13、在本专利技术的一些优选实施方式中，所述半t形微柱的两条边的一端垂直连接，另一端通过第三边连接，所述第三边为弧形。
14、在本专利技术的一些实施方式中，所述半t形微柱的两条边的长度分别为25±2μm。
15、在本专利技术的一些实施方式中，所述dld段中所述半t形微柱阵列的组数为10～30，相邻两组所述半t形微柱阵列的对应的所述dc值递增量为0.3μm～0.8μm。
16、在本专利技术的一些实施方式中，每组所述半t形微柱阵列的临界截止尺寸dc值由公式dc＝1.4×g×(tanθ)0.48决定，其中：
17、所述g为两个相邻半t形微柱之间的间隔，范围为15～33μm，所述θ为每组所述半t形微柱阵列的半t形微柱偏移角度。
18、在检测肿瘤细胞变形性时，小于dc的细胞在“z”字形方向上移动，而尺寸大于dc的细胞在碰撞中以横向位移模式移动。
19、在本专利技术的一些优选实施方式中，所述半t形微柱阵列的组数为18～25，相邻两组所述l-1形微柱阵列的对应的所述dc值递增量为0.4μm～0.6μm。
20、在本专利技术的一些实施方式中，所述dc值的取值范围为6μm～16μm，相邻两组所述l-1形微柱阵列的对应的所述dc值递增量为0.5μm。
21、在本专利技术的一些实施方式中，所述θ的取值范围为1.13～23.11°。
22、在本专利技术的一些实施方式中，按照待测样品向所述出口储液槽流动方向，每组所述半t形微柱阵列的长度递减，所述半t形微柱阵列的长度取值范围为200～1800μm。
23、在本专利技术的一些实施方式中，所述输入区域设置至少10个子通道，用于待测样品进入所述半t形微柱阵列进行分离。
24、在本专利技术的一些优选实施方式中，所述输入区域设置25～35个子通道。
25、在本专利技术的一些实施方式中，所述输出区域设置至少10个子通道，用于已分离的待测样品流出所述半t形微柱阵列。
26、在本专利技术的一些优选实施方式中，所述输出区域设置25～35个子通道。
27、在本专利技术的一些实施方式中，所述出口储液槽的直径约为2.0～4.0mm，优选为3.5±0.2mm。
28、本专利技术的第二方面，提供一种微流控芯片的制备方法，包括：基于第一方面任一项所述的微流控芯片制备pdms微通道，并在所述入口储液槽和所述出口储液槽对应位置进行打孔，然后与玻片组装后即得。
29、根据本专利技术实施例的微流控芯片，至少具有如下有益效果：本专利技术的微流控芯片制备方法简单，成本低，适用于工业化生产。
30、在本专利技术的一些实施方式中，所述制备pdms微通道的方法包括：将带有所述微流控芯片微通道的硅模板进行硅烷化处理，然后将配置的pdms胶倒于硅模板上，去除起泡，经固化后，将成形的pdms微通道从硅模板上剥离，即得。
31、在本专利技术的一些实施方式中，所述硅烷化处理包括：取干净硅模板，用氮气吹干净本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种微流控芯片，其特征在于，包含入口储液槽、确定性横向位移段和出口储液槽，其中：
2.根据权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述半T形微柱阵列的组数为10～30，相邻两组所述半T形微柱阵列的对应的所述Dc值递增量为0.3μm～0.8μm；
3.根据权利要求1或2所述的微流控芯片，其特征在于，所述输入区域设置至少10个子通道，用于待测样品进入所述半T形微柱阵列进行分离；
4.一种微流控芯片的制备方法，其特征在于，包括：基于如权利要求1～3任一项所述的微流控芯片制备PDMS微通道，并在所述入口储液槽和所述出口储液槽对应位置进行打孔，然后与玻片组装后即得。
5.一种检测系统，其特征在于，包括权利要求1～3任一项所述的微流控芯片、流体驱动装置和成像装置。
6.如权利要求1～3任一项所述的微流控芯片或如权利要求5所述的检测系统在检测细胞变形性、药物筛选、分析细胞骨架状态或评估细胞迁移能力中的应用。
7.一种检测肿瘤细胞变形性的方法，其特征在于，包括：
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在检
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述流速范围为2μL/min～30μL/min；
...【技术特征摘要】
1.一种微流控芯片，其特征在于，包含入口储液槽、确定性横向位移段和出口储液槽，其中：
2.根据权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述半t形微柱阵列的组数为10～30，相邻两组所述半t形微柱阵列的对应的所述dc值递增量为0.3μm～0.8μm；
3.根据权利要求1或2所述的微流控芯片，其特征在于，所述输入区域设置至少10个子通道，用于待测样品进入所述半t形微柱阵列进行分离；
4.一种微流控芯片的制备方法，其特征在于，包括：基于如权利要求1～3任一项所述的微流控芯片制备pdms微通道，并在所述入口储液槽和所述出口储液槽对应位置进行打孔...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。