一种血液中稀有细胞的分离仪制造技术

本实用新型专利技术公开了一种血液中稀有细胞的分离仪，包括微芯片及其附属外围设备，包括存储器和泵；微芯片包括具有凹槽的薄片和载玻片，薄片放置在载玻片上形成一个微流体通道；该微流体通道连接在该存储器与该泵之间，允许该血液样本从存储器流到泵；多个磁铁位于该载玻片旁，沿着载玻片的长度形成梯度的磁场分布，载玻片用来采集稀有细胞；在血液样本内放入磁性纳米粒子，磁性纳米粒子表面带有抗体，通过免疫反应吸附在目标细胞上，然后将稀有细胞已被标记的血液样本置放到存储器内，泵启动后，血液样本通过微流体通道时，血液样本中的附着有磁性纳米粒子的稀有细胞可以被磁铁吸引。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种血液检测仪器，尤其是涉及一种血液中稀有细胞的分离仪。
技术介绍
血液稀有细胞分离仪是检测与重大疾病相关的血液中稀有细胞的下一代诊断工具，稀有细胞包括流通在血液样本中的循环肿瘤细胞(CTC)、恶性干细胞和病变的具有特定蛋白质标记的细胞等等。相关的研究证实，病人的血液样本中出现的循环肿瘤细胞数量与病人早期诊断和存活率具有很强的相关性。因此，对病人的血液样本的稀有细胞检测和分析是提高肿瘤疾病早期发现率和个性化治疗的关键。由于病人血液样本的CTCs数量非常小，使CTC检测具有很大的挑战性。流式细胞仪检测方法是最普遍使用的一种CTC检测方法，CTC比一般胞体大，核浆比例高，胞浆内颗粒物质少，表达特异性抗原，流式细胞仪应用其对光散射和免疫荧光识别的特性，将CTC从总的细胞中分离出来。目前最新流式细胞仪BD FACSAria是流式高速细胞分选的新突破，但其难以克服的缺陷是:瞬时的激光打击仍将给细胞带来损伤，分选活性差；由于光谱间存在的交叉，易混入假阳性的细胞；荧光信号所需的补偿难以调配；往往会出现细胞粘连成团的现象，流出道的堵塞时有发生；分选中断后需重新过滤细胞制备样本，这增加了污染的机率，且细胞活性大大受损。单纯以流式细胞术检测肿瘤患者中的CTC的方法仍存争议；另外形态分离方法，从白细胞中分离出的CTCs的数量和密度比较小，同时会留下大量的与CTC形态类似且不足以视为CTC的细胞，如与白细胞一样小的非循环肿瘤细胞。还有免疫检测方法，因CTCs具有高特分离效性，可利用特定的标记物，对目标CTC进行标记，但需要额外增加一个免疫荧光染色筛选步骤。所以，有必要提供一种操作更方便和分离效果更好的的仪器从病人血液样本中分离稀有细胞和/或病变的特定蛋白质细胞。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种操作方便、分离效果更好的血液中稀有细胞分离仪。本技术解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种血液中稀有细胞的分离仪，包括:一个提供血液样本的存储器；一个用于抽取血液样本的泵；包括一个微芯片，微芯片包括具有凹槽的薄片和载玻片，薄片设置在载玻片上形成一个微流体通道；该微流体通道连接在该存储器与该泵之间，允许该血液样本从存储器流到泵；多个磁铁位于该载玻片底部，并沿着载玻片的长度形成梯度的磁场分布，载玻片用来采集微芯片捕获的稀有细胞。该微流体通道的入口通过第一连接管与存储器连通，该微流体通道的出口通过第二连接管与泵连通，第一连接管与微流体通道的夹角为钝角，第二连接管与微流体通道的夹角为钝角。还包括用于旋转该微流体通道的方向的旋转手臂。在旋转手臂的驱动下，该微流体通道在垂直位置、水平位置和对称翻转位置进行交替。载玻片上的磁场梯度和强度为可调节的。微流体通道的横截厘为六边形。在保证捕获率的前提下，使捕获到的稀有细胞分布广。存储器上设置有机械缓冲装置。薄片和载玻片之间为可分离式连接。方便对已捕获的稀有细胞进行后续分析。存储器位置高于微芯片的位置50mm 150mm。一方面保证血液样本的流通,另一方面又不至于使微流体通道承受过大的压力。旋转手臂的旋转中心位于微流体通道的外部。与现有技术相比，本技术的优点是在血液样本内放入磁性纳米粒子，磁性纳米粒子表面带有抗体，通过免疫反应吸附在目标细胞上，然后将稀有细胞已被标记的血液样本置放到存储器内，泵启动后，血液样本通过微流体通道时，血液样本中的附着有磁性纳米粒子的稀有细胞可以被梯度磁场引导，进而被采集在载玻片上，用于后续分析。附图说明图1为本技术的结构图；图2为本技术的微流体通道的出入口示意图；图3为未吸附于细胞上的纳米颗粒和各种稀有细胞在载玻片上三个不同区域被隔离的示意图；图4为旋转手臂带动微流体通道进行翻转的示意图；图5为存储器上的机械缓冲装置的结构图；图6为微芯片与阵列磁铁的示意图；图7为磁铁加垫片后的示意图。具体实施方式以下结合附图实施例对本技术作进一步详细描述。血液样本中稀有细胞的分离仪，如图1所示，分离仪包括存储器110、微芯片和泵130，微芯片包括薄片120和载玻片140。薄片120与载玻片140两者形成微流体通道121。薄片120的凹槽用载玻片140密封，磁铁150放在载玻片140的下方。微流体通道包括一个入口 116和一个出口 126。存储器110通过第一连接管115连接到微流体通道121的入口 116。同样，泵130通过第二连接管125连接到微流体通道121的出口 126。准备一个娃片，薄膜状的SU8光阻材料(由MicroChem, Newton, MA制造)均勻地涂在硅片的表面，然后将SU8光阻材料通过光掩膜暴露到紫外线下。SU8光阻未曝光的部分在其还处于液体状态时进行去除，SU8光阻曝光部分留在硅片上，处理后的SU8在硅片表面形成制作微芯片的模具。将PDMS (例如道康宁Sylgard，米德兰，MI制造)和固化剂以质量比10:1比例进行混合，形成液态硅橡胶，将液态硅橡胶浇筑到硅片表面形成的模具上，形成一个具有凹槽的弹性体。对成型后弹性体进行表面处理并修改到一个理想的形状后，即成薄片120，薄片120与载玻片140粘合，形成一个微流体通道121。微流体通道121理想的形状和尺寸如图2所示。载玻片140最好是150 u m厚。微流体通道121的形状、进口 116和出口 126的接入角(Θ 1，Θ 2)会影响微流体通道121内流动的血液样本分布。在微流体通道121内的血液样本应避免快速流动，因为快速流动可能会导致血液样本内的稀有细胞机械损伤及血液细胞被冲走。但过于低速流动可能造成停滞，会导致血液凝固或连接管的堵塞。血液样本101经由存储器110注入微流体通道121。用泵130把通过微流体通道121内的血液样本101的流速调节到2.5-10ml/h。泵130从微流体通道121中抽取血液样本101，可以减少微流体通道121的内压。血细胞通常比他们的媒介(如缓冲液、血浆等)稠密，为了避免血细胞的停滞，存储器110位置要高于微芯片和泵130的位置。存储器110位置高于微芯片约IOOmm是最理想的。当存储器110与大气相通时，微流体通道121的内压是由血液样本的密度(P )决定的。重力(g)加速度、存储器110内血液样本的高度都与微流体通道121的内压有关。假设P=1.05 g/mL，在微流体通道121中血液样本101的压力约为0.01大气压。这种低气压的配置，最大限度地减少血液样本从微流体通道121泄漏的风险。低气压配置、微芯片与载玻片可逆的粘接技术，使得稀有细胞分离出来后，载玻片140可以从微芯片里移出。在血液样本101被放置在存储器110内之前，在血液样本内放入磁性纳米粒子，磁性纳米粒子表面带有抗体，通过免疫反应吸附在目标细胞上，磁性纳米粒子材料可以是纳米三氧化二铁(如Veridex, LLC生产的磁流体纳米粒子 )。血液样本101内部的稀有细胞被磁性纳米粒子吸附并“标记”，在血液样本通过微流体通道121的时候，血液样本中的稀有细胞可被磁铁150吸引。因此，血液样本101中稀有细胞就被采集在载玻片140上了。留在载玻片140上的也有可能是一些未绑定任何稀有细胞的磁性纳米粒子。但是如果非吸附于稀有细胞上的纳米颗粒当作稀有细胞聚集在载玻本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种血液中稀有细胞的分离仪，包括：???????一个提供血液样本的存储器；???????一个用于抽取血液样本的泵；???????其特征在于包括一个微芯片，微芯片包括具有凹槽的薄片和载玻片，薄片设置在载玻片上形成一个微流体通道；???????该微流体通道连接在该存储器与该泵之间，允许该血液样本从存储器流到泵；???????多个磁铁位于该载玻片底部，沿着载玻片的长度形成梯度的磁场分布，载玻片用来采集微芯片捕获的稀有细胞。

【技术特征摘要】
1.一种血液中稀有细胞的分离仪，包括: 一个提供血液样本的存储器； 一个用于抽取血液样本的泵； 其特征在于包括一个微芯片，微芯片包括具有凹槽的薄片和载玻片，薄片设置在载玻片上形成一个微流体通道； 该微流体通道连接在该存储器与该泵之间，允许该血液样本从存储器流到泵； 多个磁铁位于该载玻片底部，沿着载玻片的长度形成梯度的磁场分布，载玻片用来米集微芯片捕获的稀有细胞。2.根据权利要求1所述的一种血液中稀有细胞的分离仪，其特征在于该微流体通道的入口通过第一连接管与存储器连通，该微流体通道的出口通过第二连接管与泵连通，第一连接管与微流体通道的夹角为钝角，第二连接管与微流体通道的夹角为钝角。3.根据权利要求1所述的一种血液中稀有细胞的分离仪，其特征在于还包括用于旋转该微流体通道的方向的旋转手臂。4.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晓晶，沈挺，
申请(专利权)人：宁波美晶医疗技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：