[发明专利]一种基于绝缘体上硅结构的细胞分离微芯片

权利要求书

1.一种基于绝缘体上硅结构的细胞分离微芯片，该芯片由相互结合的两层组成，第 I层为通道层(1)，第II层为盖板层(2)；其特征在于：

所述通道层是在SOI硅片上刻蚀凹槽而形成的微结构，这些微结构分别是微通道、 通过微通道依次连接的样品池(4)、鞘流液池(5)、废液池(16)、融合细胞液池(6)、 通道层光纤凹槽(7)和微电极对(8)结构；

所述通道层光纤凹槽(7)与微通道垂直布置并连通，并在光纤凹槽内沿微通道左右 对称布置光纤，检测流经微通道的细胞溶液，通过光纤获取细胞体积信息，从而判别细 胞是否为融合细胞；

所述微电极对(8)分别设置在两个融合细胞液池(6)的入口处，通过键合点与外 围电路相连接，引入外围电信号，在微电极对上施加交流电信号，使细胞发生偏转，从 而实现细胞的分离；

所述盖板层采用玻璃、PMMA或PDMS绝缘类芯片加工材料，在盖板层上加工有样 品液进样口(11)、鞘流液进样口(12)、废液出样口(14)和融合细胞液出样口(15)， 它们分别与通道层上的样品池(4)、鞘流液池(5)、废液池(16)、融合细胞液池(6) 位置对应，样品液进杆口(11)、鞘流液进样口(12)、废液出样口(14)和融合细胞 液出样口(15)与外界管道相连接；

所述的通道层(1)上的主微通道(3)宽度为80μm～100μm，长度根据试验对象细胞 进行调整；

所述的通道层(1)上的鞘流液微通道(10)宽度为30μm～200μm，长度及其与微通 道的夹角根据试验对象细胞进行调整；

所述的通道层光纤凹槽(7)的宽度为125μm，凹槽深度为50μm，贯穿芯片；

所述微电极对(8)为50μm高的圆柱状，直径Φ100μm，或为100μm×100μm方柱 状结构，微电极对中的两个电极间距为100μm。

2.根据权利要求1所述的基于绝缘体上硅结构的细胞分离的微芯片，其特征在于： 所述的通道层(1)使用SOI硅片材料，底部硅材料提供芯片支撑，中间层Si02为绝缘 层材料，表层50μm厚度的硅片材料上刻蚀凹槽形成微结构。

3.根据权利要求1或2所述的基于绝缘体上硅结构的细胞分离的微芯片，其特征在 于：所述的通道层(1)上的鞘流液池(5)布置在连接样品池(4)与废液池(16)的主 微通道(3)侧边，通过鞘流液微通道(10)呈角度连接主微通道(3)，两个鞘流液微通 道(10)以主微通道(3)为对称轴对称，鞘流通道里流动的是不含有细胞的鞘流液。

4.根据权利要求1或2所述的基于绝缘体上硅结构的细胞分离的微芯片，其特征在 于：所述的通道层(1)上的废液池(16)与两个融合细胞液池(6)呈品字形分布，融 合细胞液池(6)通过连接通道(9)以40°夹角与主微通道(3)相连。

5.根据权利要求1或2所述的基于绝缘体上硅结构的细胞分离的微芯片，其特征在 于：所述的盖板层(2)上与通道层光纤凹槽(7)相对应的位置上刻蚀盖板层光纤凹槽 (13)，盖板层光纤凹槽(13)与通道层上光纤凹槽(7)尺寸一致，深度为75μm，通道 层和盖板层上的相对应的光纤凹槽上下相扣，形成125μm宽和125μm深的光线通道，用 于放置光纤，形成光学检测通路。

6.根据权利要求5所述的基于绝缘体上硅结构的细胞分离的微芯片，其特征在于： 所述的芯片上的主微通道(3)的截面为梯形或矩形。