一种集成粘弹性分选的细胞检测芯片制造技术

本发明专利技术涉及一种集成粘弹性分选的细胞检测芯片

【技术实现步骤摘要】
一种集成粘弹性分选的细胞检测芯片、系统及方法


[0001]本专利技术涉及基于微流控芯片的生物粒子操控
，尤其是一种集成粘弹性分选的细胞检测芯片
、
系统及方法
。

技术介绍

[0002]微流控技术作为在微纳尺寸领域有效的操控方法，因其可实现高通量检测
、
所需检测样品量少
、
操纵精度高的优点被广泛应用于细胞的捕捉
、
分选
、
检测及运输等领域
。
微流控芯片是微流控技术实现的主要平台
。
例如，在对外周血中所含稀有循环肿瘤细胞进行分选
、
检测时，传统的微流控芯片往往是先对样品液进行分选得到癌细胞之后，再转移到相应的检测芯片中进行检测操作
。
即需要利用分选芯片和检测芯片进行不同环节的操作，这不仅导致操作流程复杂
、
效率低，而且在转移过程中还会对细胞的活性产生一定的影响
。

技术实现思路

[0003]针对现有技术的不足，本专利技术提供一种集成粘弹性分选的细胞检测芯片
、
系统及方法，实现了细胞的高精度
、
高通量分选与检测，优化了检测流程，简化了操作步骤
。
[0004]本专利技术采用的技术方案如下：一种集成粘弹性分选的细胞检测芯片，包括分选部和与所述分选部连接的检测部；所述分选部包括依次相连的第一级样品液入口
、
分选通道和输出通道，所述分选通道用于分选出第一级样品液中的目标细胞，所述输出通道用于将携带有目标细胞的第二级样品液输出至检测部； 所述检测部包括第二级样品液入口
、
检测通道和样品液出口，所述第二级样品液入口的输入端与所述输出通道的出口端相连，所述第二级样品液入口的输出端与所述检测通道入口相连，所述检测通道用于使第二级样品液中的所述目标细胞发生变形，并用于配合图像采集分析系统对变形的目标细胞类型进行识别，所述检测通道出口与所述样品液出口的入口端相连
。
[0005]进一步技术方案为：所述分选通道包括分选流道和收集流道，所述分选流道为具有缩扩结构的直通道，所述缩扩结构包括顺次交替相连的扩张段和收缩段，所述分选流道入口所述第一级样品液入口出口相连，所述分选流道出口与所述收集流道入口相连，所述收集流道出口通过支流道分别与中间出口
、
及对称设于所述中间出口两侧的侧出口相连；所述输出通道为三通结构，其具有两个入口端，分别以其出口端为中心对称设置，所述输出通道的两个入口端分别与所述侧出口对应连接
。
[0006]所述检测通道的结构包括并行检测流道，其由多个平行设置的第一单元流道构成，所述第一单元流道的结构包括沿样品液流向依次连通的流入流道
、
剪切变形流道和恢复形变流道，所述流入流道的横截面积大于所述剪切变形流道的横截面积
、
并等于所述恢复形变流道的横截面积，所述剪切变形流道中的细胞图像可被采集
。
[0007]还包括入流分叉流道，所述入流分叉流道包括第一岔道和第二岔道，所述第一岔
道和第二岔道的入口分别与所述第二级样品液入口的输出端连通，所述第一岔道和第二岔道的出口分别通过
N
个第二单元流道与所述流入流道的入口对应连接，使第二级样品液被均分为
2N
份流入所述并行检测流道
。
[0008]还包括出流分叉流道，所述出流分叉流道与所述入流分叉流道的结构相同，用于将所述并行检测流道输出的第二级样品液输送至所述样品液出口
。
[0009]一种细胞分选检测系统，包括图像采集分析系统，还包括如权利要求1‑5任一项所述的集成粘弹性分选的细胞检测芯片
。
[0010]一种根据所述的细胞分选检测系统的细胞分选检测方法，在细胞样品中添加透明质酸溶液配置第一级细胞样品液，以稳定流量将所述第一级细胞样品液注入所述第一级样品液入口，当所述样品液出口的出口端排出第二级细胞样品液时，利用所述图像采集分析系统采集所述检测通道中目标细胞的图像，并通过形态分析进行细胞类型识别
。
[0011]本专利技术的有益效果如下：本申请集分选与检测功能一体化，操作时只通过控制第一级样品液的流速即可实现高通量
、
高精度细胞分选与检测，无需对样品液进行中间转移，不会对细胞产生损伤，降低了对细胞活性的影响
。
无需任何提供外力的装置，优化了检测流程，简化了操作步骤
。
[0012]本申请体积小
、
成本低，符合商业化的生产要求
。
[0013]本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解
。
附图说明
[0014]图1是本专利技术实施例的集成粘弹性分选的细胞检测芯片的结构示意图
。
[0015]图2是本专利技术实施例的分选流道的结构示意图
。
[0016]图3是本专利技术实施例的收集流道的结构示意图
。
[0017]图4是本专利技术实施例的并行检测流道的结构示意图
。
[0018]图5是本专利技术实施例的入流分叉流道的结构示意图
。
[0019]图6是本专利技术实施例的分选部的分选效果示意图
。
[0020]图7是本专利技术实施例的并行检测流道内细胞形变效果图
。
[0021]图中：
1、
第一级样品液入口；
2、
分选流道；
3、
收集流道；
4、
输出通道；
5、
第二级样品液入口；
6、
入流分叉流道；
7、
并行检测流道；
8、
样品液出口；
9、
分选部；
10、
检测部；
11、
出流分叉流道；
21、
扩张段；
22、
收缩段；
31、
中间出口；
32、
侧出口；
61、
第一岔道；
62、
第二岔道；
63、
第二单元流道；
71、
流入流道；
72、
剪切变形流道；
73、
恢复形变流道
。
实施方式
[0022]以下结合附图说明本专利技术的具体实施方式
。
[0023]如图1所示，本实施例的集成粘弹性分选的细胞检测芯片，包括分选部9和与分选部9连接的检测部
10
；分选部9包括依次相连的第一级样品液入口
1、
分选通道和输出通道4，分选通道用于分选出第一级样品液中的目标细胞，输出通道4用于将携带有目标细胞的第二级样品液输出至检测部
10
；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种集成粘弹性分选的细胞检测芯片，其特征在于，包括分选部
(9)
和与所述分选部
(9)
连接的检测部
(10)
；所述分选部
(9)
包括依次相连的第一级样品液入口
(1)、
分选通道和输出通道
(4)
，所述分选通道用于分选出第一级样品液中的目标细胞，所述输出通道
(4)
用于将携带有目标细胞的第二级样品液输出至检测部
(10)
；所述检测部
(10)
包括第二级样品液入口
(5)、
检测通道和样品液出口
(8)
，所述第二级样品液入口
(5)
的输入端与所述输出通道
(4)
的出口端相连，所述第二级样品液入口
(5)
的输出端与所述检测通道入口相连，所述检测通道用于使第二级样品液中的所述目标细胞发生变形，并用于配合图像采集分析系统对变形的目标细胞类型进行识别，所述检测通道出口与所述样品液出口
(8)
的入口端相连
。2.
根据权利要求1所述的集成粘弹性分选的细胞检测芯片，其特征在于，所述分选通道包括分选流道
(2)
和收集流道
(3)
，所述分选流道
(2)
为具有缩扩结构的直通道，所述缩扩结构包括顺次交替相连的扩张段
(21)
和收缩段
(22)
，所述分选流道
(2)
入口所述第一级样品液入口
(1)
出口相连，所述分选流道
(2)
出口与所述收集流道
(3)
入口相连，所述收集流道
(3)
出口通过支流道分别与中间出口
(31)、
及对称设于所述中间出口
(31)
两侧的侧出口
(32)
相连；所述输出通道
(4)
为三通结构，其具有两个入口端，分别以其出口端为中心对称设置，所述输出通道
(4)
的两个入口端分别与所述侧出口
(32)
对应连接
。3.
根据权利要求1所述的集成粘弹性分选的细胞检测芯片，其特征在于，所述检测通道的结构包括并行检测流道
(7...

【专利技术属性】
技术研发人员：倪中华，刘庆庆，项楠，杨茗淇，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：