[发明专利]一种可用于细胞免疫荧光分析的微流芯片

说明书

技术领域

本发明涉及一种微流芯片，特别涉及一种廉价、易于制备、可同时对多种细胞进行集成化、高通量的免疫荧光分析的微流芯片。

背景技术

免疫荧光染色技术是一种用于观察细胞内蛋白质分布和定位的普遍方法。免疫荧光染色的传统做法需要消耗大量的试剂，人力和时间，特别是某些珍贵抗体的消耗，限制了传统方法的使用。微流控芯片技术以其大大减少样品消耗，节省人工及时间成本，可在厘米见方的空间上实现自动化、高通量的实验等优势，受到了广泛的关注。

溶酶体是真核细胞中的一种细胞器；为单层膜包被的囊状结构，直径约0.025～0.8微米；内含多种水解酶，专司分解各种外源和内源的大分子物质，维持细胞内环境的稳态。溶酶体的形态和大小会因某些病理状态而改变，故其可作为溶酶体相关疾病的诊断标准。溶酶体贮积症是一组遗传性代谢疾病，是由于基因突变致溶酶体中有关酸性水解酶缺陷，导致机体中相应的生物大分子不能正常降解而在溶酶体中贮积，引起细胞组织器官功能的障碍。溶酶体贮积症既可导致神经系统和其他多种系统的病变。溶酶体贮积症单一亚型的发病率不足1∶5000，但溶酶体贮积症疾病组的发病率高达1∶1500-1∶17000。LAMP1是溶酶体相关膜蛋白，LC3是微管相关蛋白，二者分别用作指示溶酶体和自噬体的常用标记物。

我们用多层软刻蚀技术制作了一种可快速有效优化染色条件，并可一次性完成16种细胞的并行染色实验的集成化、高通量的细胞免疫荧光染色芯片，并且通过标记Lamp1溶酶体膜蛋白将这一芯片应用于检测分析患有溶酶体贮积症的病人的上皮细胞。通过可控性气压微阀的使用，我们可以在3个小时内完成细胞免疫荧光染色过程中固定、冲洗、孵育抗体等一系列步骤，抗体的总消耗量不超过1微升。微流控芯片技术不仅降低了实验成本，还提高了实验结果的并行可靠性。

发明内容

本发明的目的正是为了解决现有技术中免疫荧光染色的传统做法需要消耗大量的试剂，人力和时间等问题，提供一种廉价、易于制备、可同时对多种细胞进行集成化、高通量的免疫荧光分析的微流芯片。

本发明中的“芯片”与通常本领域所定义的芯片概念相同，其外观为厚度均一的平整片状物体，最常见的形状为长方形或正方形。

本发明中的“交叠点”指的是微流通道与控制通道在微流芯片上的投影的相交点。显而易见，由于微流通道和控制通道属于不同的层，它们之间不可能是连通的。

本发明中的“交汇点”指的是同一个微流层的不同微流通道之间交汇连通的点。因此，与同一个交汇点相连的不同微流通道之间通过交汇点连通。

除非特别说明，本发明的“n种以上”、“n种以下”均包括数值n本身。

本发明采用的技术方案如下。

一种可用于细胞免疫荧光分析的微流芯片，其特征在于所述微流芯片包括微流层、控制层以及将微流层和控制层连接起来的连接层；微流层具有横向、纵向两组微流通道，横向微流通道具有m条微流通道、纵向微流通道具有n条微流通道，m、n均为大于或等于2的正整数，每一条微流通道与同组的微流通道不相交，与另一组微流通道中的每一条相交一次，共形成m×n个交汇点；控制层具有2条以上的控制通道，每一条控制通道与至少一条微流通道形成至少一个交叠点，所述交叠点位置的连接层由弹性体材料构成，当控制通道中的压力增加到一定值时，上述交叠点位置的弹性体连接层将向微流层方向膨胀并与微流通道内表面接触至完全阻断微流通道，使其处于断开的状态，当控制通道中的压力恢复时，交叠点位置的弹性体连接层恢复原态，微流通道重新连通，上述交叠点位置的弹性体材料具有阀门的功能，称为弹性体阀门；任意两个交汇点之间有且仅有一个交叠点；每一组微流通道中至少一条微流通道具有一个出口和一个入口与外界相通。

或者如下：