【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于微流控芯片领域，更具体地，涉及基于离心的微流控单细胞测序芯片。
技术介绍
1、微流控技术作为一种新兴的科学技术，已经应用于化学、生物学、工程学和物理学等诸多领域，学科交叉性强，在时间、空间和分析对象的精密操控上进行了突破，能够解决生命分析的许多关键问题。微流控技术能够将原本只能在实验室才能完成的检测实验集成到一小块芯片上，不仅节约了耗材成本和时间成本，更重要的是能够集成多种检测技术于一体，提高检测效率。
2、单细胞测序在细胞异质性分析、疾病诊疗、癌症分型和细胞信息探索等方面具有重要的意义，是揭示生物异质性的强有力手段之一。传统的单细胞测序方法为基于液滴微流控的单细胞测序方法，该方法利用微液滴将单个细胞与单个微球配对，每个微球上带有的独特寡聚核苷酸序列能对来自于不同细胞的信息进行区分标记，之后对数千个单细胞的信息进行合并操作。基于液滴微流控的单细胞测序方法的核心之一是dna编码微球的制作。目前常用的平台主要是以微流控为主的drop-seq(cell,2015.161(5):p.1202-1214.)和indrop-seq(cell,2015.161(5):p.1187-1201.)平台，和以微孔为主的microwell-seq(cell,2018.173(5):p.1307.)和seq-well(nat methods,2017.14(4):p.395-398.)平台以及常见的商用平台10xgenomics chromium single cell gene expressionsolution平台。以微
3、为了便于单细胞与单编码微球的配对，在申请公布号为cn112871226a的专利文件中，公开了一种微流控芯片和微流控芯片的使用方法，具体而言，利用底部小孔单捕获细胞，利用大孔捕获编码微球，可有效防止捕获的微粒因后续操作导致的溶液扰动而再次溢出，并能够防止捕获腔室之间信息的交叉污染。但是细胞和微球处于同一个空间内，会对反应存在一定影响。在申请公布号为cn107012067a的专利文件中公开了一种单细胞和微球共包裹的设计，分别利用一侧的细胞捕获单元和另外一侧的微球捕获等单元，并利用位于细胞捕获单元和微球捕获单元的中间的硅胶膜变形阀实现各自单独捕获，捕获单个细胞和单个微球后使二者裂解并混合，其中的硅胶膜阀加工复杂，不利于加工和流体操控。此外，这两件专利文件中所公开的芯片结构，只能适用于一种细胞与一种编码微球的反应，而无法实现多种细胞的同时测序，也无法实现同种细胞与多种编码微球的反应。
4、在专利号为zl2021108258929的专利文件中，公开了一种微通道辅助高通量试剂定量分配及分析的芯片，其利用疏水延伸通道成功实现了不同半径位置上的定量液体的精准进样。但是，该芯片聚焦于流体操控，缺乏单细胞和微球捕获单元，无法完成单细胞和微球的共包裹。此外，该芯片只能对不同半径位置上的定量分配和进样，且反应溶液都只局限在横向维度进行操控，将其应用于单细胞测序时，检测效率仍有待进一步提高。
技术实现思路
1、针对现有技术的缺陷和改进需求，本专利技术提供了一种基于离心的微流控单细胞测序芯片，其目的在于，对芯片结构进行改进，实现更加灵活、复杂的反应组合，提高单细胞测序的检测效率。
2、为实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，提供了一种基于离心的微流控单细胞测序芯片，包括：围绕同一离心轴设置的一个或多个检测单元；检测单元包括：
3、至少一个第一捕获通道；第一捕获通道包括一段或多段首尾相连的横向通道；各第一捕获通道首端设置有第一加样口，且末端连接第一废液腔室；横向通道外侧设置有第一捕获结构，且同一检测单元中，所有横向通道由内向外依次设置；
4、至少一个第二捕获通道；第二捕获通道包括一段或多段首尾相连的纵向通道；各第二捕获通道首端设置有第二加样口，且末端连接第二废液腔室；每一段纵向通道与各横向通道分别相交，且沿纵向通道设置有n个第二捕获结构，n为同一检测单元中横向通道的数量；n个第二捕获结构分别与n个横向通道上的一个第一捕获结构相对应；
5、与各第一捕获结构一一对应的反应腔室；反应腔室位于对应的第一捕获结构及第二捕获结构的下游，且分别与对应的第一捕获结构和第二捕获结构相连；
6、其中，第一捕获结构用于捕获单个细胞或单个类器官，第二捕获结构用于捕获单个编码微球；或者，第一捕获结构用于捕获单个编码微球，第二捕获结构用于捕获单个细胞或单个类器官。
7、在一些可选的实施例中，检测单元还包括：收集腔室；收集腔室位于同一检测单元中所有反应腔室的下游，且通过虹吸阀与各反应腔室的底端分别相连，各虹吸阀的顶端高于对应反应腔室的顶端；各虹吸阀经过了亲水修饰。
8、在一些可选的实施例中，检测单元还包括：收集腔室；收集腔室位于同一检测单元中所有反应腔室的下游，且通过虹吸阀与各反应腔室的底端分别相连，各亲水虹吸阀的顶端高于对应反应腔室的顶端；
9、并且，检测单元还包括：与各反应腔室一一对应的气动腔室；气动腔室通过第一微通道与对应反应腔室的底端相连；
10、反应腔室与第一微通道和虹吸阀的连接点分别位于反应腔室沿离心方向的两侧。
11、在一些可选的实施例中，反应腔室通过第一微阀与对应的第一捕获结构的底端相连，且通过第二微阀与对应的第二捕获结构的底端相连；第一微阀和第二微阀均与反应腔室位于不同的芯片层，且均延伸进反应腔室。
12、在一些可选的实施例中，第一微阀为疏水阀、可牺牲阀或可溶膜阀；第二微阀为疏水阀、可牺牲阀或可溶膜阀。
13、总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案，能够取得以下有益效果：
14、本专利技术中，用于引入细胞溶液的捕获通道与用于引入编码微球溶液的捕获通道成纵横交错布局的形式，通过捕获通道可引入不同的细胞溶液和不同的编码微球溶液，实现更为丰富的反应组合，单细胞测序的效率得到了大幅提升。同时，在单细胞测序过程中，细胞和编码微球被相互独立的捕获结构分别捕获实现配对后，再转移至下游的反应腔室中进行反应，由此提高了单细胞和编码微球的“共包裹”几率，同时，在反应之前，单细胞和编码微球不会相互接触，避免了试剂对细胞产生应激反应风险。
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1.一种基于离心的微流控单细胞测序芯片，其特征在于，包括：围绕同一离心轴设置的一个或多个检测单元；所述检测单元包括：
2.如权利要求1所述的基于离心的微流控单细胞测序芯片，其特征在于，所述检测单元还包括：收集腔室；所述收集腔室位于同一检测单元中所有反应腔室的下游，且通过虹吸阀与各反应腔室的底端分别相连，各虹吸阀的顶端高于对应反应腔室的顶端；各虹吸阀经过了亲水修饰。
3.如权利要求1所述的基于离心的微流控单细胞测序芯片，其特征在于，所述检测单元还包括：收集腔室；所述收集腔室位于同一检测单元中所有反应腔室的下游，且通过虹吸阀与各反应腔室的底端分别相连，各亲水虹吸阀的顶端高于对应反应腔室的顶端；
4.如权利要求1～3任一项所述的基于离心的微流控单细胞测序芯片，其特征在于，反应腔室通过第一微阀与对应的第一捕获结构的底端相连，且通过第二微阀与对应的第二捕获结构的底端相连；所述第一微阀和所述第二微阀均与所述反应腔室位于不同的芯片层，且均延伸进所述反应腔室。
5.如权利要求4所述的基于离心的微流控单细胞测序芯片，其特征在于，所述第一微阀为疏水阀、
...【技术特征摘要】
1.一种基于离心的微流控单细胞测序芯片，其特征在于，包括：围绕同一离心轴设置的一个或多个检测单元；所述检测单元包括：
2.如权利要求1所述的基于离心的微流控单细胞测序芯片，其特征在于，所述检测单元还包括：收集腔室；所述收集腔室位于同一检测单元中所有反应腔室的下游，且通过虹吸阀与各反应腔室的底端分别相连，各虹吸阀的顶端高于对应反应腔室的顶端；各虹吸阀经过了亲水修饰。
3.如权利要求1所述的基于离心的微流控单细胞测序芯片，其特征在于，所述检测单元还包括：收集腔室；所述收集腔室位于同一检测单元中所有反应腔...
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