细胞分离用微流控芯片制造技术

本实用新型专利技术涉及一种细胞分离用微流控芯片，包括基体以及形成于基体上的微通道，微通道包括N级微通道，N≥2，各级微通道分别呈单螺旋形且各级微通道相互平行；其中，第一级微通道设有流体入口，第一级微通道自流体入口向外螺旋，各级微通道包括起始部和分支部，起始部和分支部沿微通道中的流体流动方向延伸，第N级微通道的起始部形成于第N‑1级微通道的分支部起点，第N级微通道自其起始部的起始点向外螺旋，第N级微通道的起始部与第N‑1级微通道的分支部通过若干毛细通道相互流体连通，各级微通道分别设有细胞出口，各细胞出口分别收集不同粒径的细胞。

【技术实现步骤摘要】
细胞分离用微流控芯片
本技术涉及细胞富集或分离领域，涉及一种细胞分离用微流控芯片。
技术介绍
基于惯性微流原理的微流控芯片近年来成为无标记分选富集循环肿瘤细胞的常用方法之一，其主要特点是无需施加任何外力，如电力、磁力，就可以在微通道内实现包括细胞在内的一定尺寸粒子的聚焦流动。按芯片结构特征来划分，基于惯性微流原理的微流控芯片可主要分为直线形微通道、弯弧形微通道、螺旋形微通道等3种，其中，螺旋形微通道是弯弧通道的一种特殊形式。现有的螺旋形微流控芯片主要是单通道形式的单螺旋形微通道，其主要弊端是所分离出的细胞纯度低，分离效率低。如CN105944775B、CN206906211U所公开的微流控芯片装置，其目的均为实现单一类型的细胞分离。CN104111190B公开了一种双螺旋微流控芯片，其可实现红细胞与白细胞的分离，但是不同细胞在出口附近才实现分离，分离效果有待提高。CN109580323A公开了一种螺旋形微通道及其使用方法与串、并联安装结构，其目的是为了分选富集外周血循环肿瘤细胞，且各微通道在出口处实现串联或并联，结构复杂。因此，目前亟需一种结构简单，且能够实现不同粒径的细胞的高效分离装置。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本技术的目的是提供一种细胞分离用微流控芯片，本技术可实现不同粒径的细胞的分离，结构简单，分离效率高。本技术的一种细胞分离用微流控芯片，包括基体以及形成于基体上的微通道，微通道包括N级微通道，N≥2，各级微通道分别呈单螺旋形且各级微通道相互平行；其中，第一级微通道设有流体入口，第一级微通道自流体入口向外螺旋，各级微通道包括起始部和分支部，起始部和分支部沿微通道中的流体流动方向延伸，第N级微通道的起始部形成于第N-1级微通道的分支部起点，第N级微通道自其起始部的起始点向外螺旋，第N级微通道的起始部与第N-1级微通道的分支部通过若干毛细通道相互流体连通，各级微通道分别设有细胞出口，各细胞出口分别收集不同粒径的细胞。进一步地，流体入口用于注入含血细胞液体。进一步地，流体入口注射入的流体的流速为5-7mL/h。进一步地，第N-1级微通道的出口所收集的细胞粒径大于第N级微通道的出口所收集的细胞。进一步地，第N级微通道的管径小于第N-1级微通道的管径。进一步地，微通道或毛细通道的截面分别独立地选自矩形、圆形、正方形或椭圆形。进一步地，毛细通道的管径为45-80μm，长度为500μm。进一步地，第N-1级与第N级微通道之间的毛细通道的管径大于第N级与第N+1级微通道之间的毛细通道的管径。进一步地，毛细通道与其相连的微通道中流体流动方向切线的夹角为45度。进一步地，同一级微通道中，相邻两通道间距的间距为500mm。进一步地，第N级微通道的管径为400μm。进一步地，微通道包括三级微通道，微通道分别为第一级微通道、第二级微通道和第三级微通道，第二级微通道的起始部形成于第一级微通道的分支部起点，第三级微通道的起始部形成于第二级微通道的分支部起点。进一步地，第一级微通道的出口收集脂肪细胞，第二级微通道的出口收集中性细胞；第三级微通道的出口收集血细胞。进一步地，第一级微通道的管径为400微米，第二级微通道的管径为300微米，第三级微通道的管径为200微米。借由上述方案，本技术至少具有以下优点：本技术通过设置螺旋形的多级微通道，并且依靠第N级微通道的起始部与第N-1级微通道的分支部通过若干毛细通道相互流体连通的结构设置，随着微通道中流体的流动路径延长，不同粒径的细胞流动速度不同，细胞粒径越小，流动速度越快，因此粒径更小的细胞经毛细通道进入第N-1级微通道，从而实现不同粒径的细胞的分离。上述说明仅是本技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本技术的较佳实施例并配合附图详细说明如后。附图说明图1是本技术的俯视结构示意图；图2是含血细胞液体注射速度为0.02mL/min条件下不同位置处细胞的电镜照片；图3是含血细胞液体注射速度为0.8mL/min条件下不同位置处细胞的电镜照片；图4是含血细胞液体注射速度为1mL/min条件下不同位置处细胞的电镜照片；图5是不同流速下，不同通道出口所收集的细胞量统计结果；附图标记说明：1-第一级微通道；2-第二级微通道；3-第三级微通道；4-毛细通道；10-第一级微通道出口；11-流体入口；20-第二级微通道出口；30-第三级微通道出口；具体实施方式下面结合附图和实施例，对本技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本技术，但不用来限制本技术的范围。实施例参见图1，本技术的一种细胞分离用微流控芯片，包括基体以及形成于基体上的微通道，微通道包括三级微通道，分别为第一级微通道1、第二级微通道2和第三级微通道3。各级微通道分别呈单螺旋形且各级微通道相互平行。同一级微通道中，相邻两通道间距的间距为500微米。各微通道的截面为圆形，且第一级微通道1、第二级微通道2和第三级微通道3的管径依次减小。优选地，第一级微通道1的管径为400微米，第二级微通道2的管径为300微米，第三级微通道3的管径为200微米。其中，第一级微通道1设有流体入口11，流体入口11用于注入含血细胞液体。流体入口11注射入的流体的流速为8-10mL/h。第一级微通道1自流体入口11向外螺旋。各级微通道包括起始部和分支部，起始部和分支部沿微通道中的流体流动方向延伸。第二级微通道2的起始部形成于第一级微通道1的分支部起点，第三级微通道3的起始部形成于第二级微通道2的分支部起点。第二级微通道2的起始部与第一级微通道1的分支部之间、第三级微通道3的起始部与第二级微通道2的分支部之间通过若干毛细通道4相互流体连通。毛细通道4的管径为45-80微米，长度为500微米。优选地，第二级微通道2与第一级微通道1之间的毛细通道4的管径大于第三级微通道3与第二级微通道2之间的毛细通道4的管径。优选地，第二级微通道2与第一级微通道1之间的毛细通道4的管径为80微米，第三级微通道3与第二级微通道2之间的毛细通道4的管径为45微米。毛细通道4与其相连的微通道中流体流动方向切线的夹角为45度。各级微通道在远离其起始部的一端分别设有细胞出口，各细胞出口分别收集不同粒径的细胞。具体地，第一级微通道1的出口收集脂肪细胞，第二级微通道2的出口收集中性细胞；第三级微通道3的出口收集血细胞。本技术进一步还包括动力装置和收集装置，动力装置用于向流体入口11中注入含血细胞液体，并且驱动含血细胞液体在微流控芯片中流动。收集装置分别与各微通道的出口连接，以收集细胞。本技术工作原理如下：将含血细胞液体自流体入口11注入第一级微通道1，含血细胞液体中包括脂肪细胞、中性细本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种细胞分离用微流控芯片，包括基体以及形成于所述基体上的微通道，其特征在于：所述微通道包括N级微通道，N≥2，各级微通道分别呈单螺旋形且各级微通道相互平行；其中，第一级微通道设有流体入口，所述第一级微通道自流体入口向外螺旋，各级微通道包括起始部和分支部，所述起始部和分支部沿微通道中的流体流动方向延伸，第N级微通道的起始部形成于第N-1级微通道的分支部起点，第N级微通道自其起始部的起始点向外螺旋，第N级微通道的起始部与第N-1级微通道的分支部通过若干毛细通道相互流体连通，各级微通道分别设有细胞出口，各细胞出口分别收集不同粒径的细胞。/n

【技术特征摘要】
1.一种细胞分离用微流控芯片，包括基体以及形成于所述基体上的微通道，其特征在于：所述微通道包括N级微通道，N≥2，各级微通道分别呈单螺旋形且各级微通道相互平行；其中，第一级微通道设有流体入口，所述第一级微通道自流体入口向外螺旋，各级微通道包括起始部和分支部，所述起始部和分支部沿微通道中的流体流动方向延伸，第N级微通道的起始部形成于第N-1级微通道的分支部起点，第N级微通道自其起始部的起始点向外螺旋，第N级微通道的起始部与第N-1级微通道的分支部通过若干毛细通道相互流体连通，各级微通道分别设有细胞出口，各细胞出口分别收集不同粒径的细胞。


2.根据权利要求1所述的细胞分离用微流控芯片，其特征在于：所述流体入口用于注入含血细胞液体。


3.根据权利要求1所述的细胞分离用微流控芯片，其特征在于：所述流体入口注射入的流体的流速为5-7mL/h。


4.根据权利要求1所述的细胞分离用微流控芯片，其特征在于：第N-1级微通道的出口所收集的细胞粒径大于第N级微通道的出口所收集的细胞。


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【专利技术属性】
技术研发人员：杨义力，王群，
申请(专利权)人：苏州安康盟医疗科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32