[发明专利]细胞捕获微流控阵列芯片

权利要求书

1.一种细胞捕获微流控阵列芯片，其特征在于，利用不同种类细胞血液内不同种类的细胞直径差异，在流经不同柱体直径及间距的微阵列捕获区域之后会被分层截留与芯片的不同位置，分析不同位置截留的细胞数量从而准确地判断血液内各种细胞的含量。

2.根据权利要求1所述的细胞捕获微流控阵列芯片，结构包括包括硅材料微流管基片(1)，玻璃材质上盖(2)，一定间距均匀排布的细胞捕捉微柱体阵列(3)，4～60μm深基片上微流管道(4)，120μm深上盖微流管道(5)，引流管出入口(6)，引流橡胶管(7)。

3.根据权利要求1、2所述的细胞捕获微流控阵列芯片，其特征在于，具有微体积、结构灵活可定制、无运动部件等特点。细胞捕获微流控阵列芯片尺寸约31mm×24mm×1.5mm，由一块普通硅片和一片普通载玻片键合而成，体积小，易于批量存储搬运。

4.根据权利要求1、2、3所述的细胞捕获微流控阵列芯片，其特征在于，芯片内微柱体阵列的排布可根据检测对象的不同灵活定制，如检测血液内所有种类细胞的含量比，可在微管道内顺血液流向依次排布不同柱体直径，不同柱间距的阵列；如检测单一尺寸的细胞，可在微管道内按一定尺寸排布合适间距的阵列，用于尽量完全将流经管道的目标细胞全部捕获而过滤其他尺寸的细胞。

5.根据权利要求1、2、3、4所述的细胞捕获微流控阵列芯片，其特征在于，芯片内无运动部件，所有微柱体阵列都是通过刻蚀硅底座表面制作而成，与底座连成一体，一旦制作完成不易脱落；硅片与载玻片连接处通过强紫外光源固化键合，保证了管道的密封性。固化的芯片结构使得使用过程简单高效，操作简洁。

6.根据权利要求1、2、3、4、5所述的细胞捕获微流控阵列芯片，其特征在于，利用成熟的低成本消费电子制造技术，可以迅速实现高端医学产品大规模和低成本生产。本发明所涉及的制备材料主要包括硅片、二氧化硅玻璃、橡胶微细导管，主要涉及的制备方式是微加工技术中成熟的干法、湿法刻蚀，强紫外键合等工艺，材料较为廉价，制造成本低。

7.根据权利要求1、2、3、4、5、6所述的细胞捕获微流控阵列芯片，其结构特征在于，4～60μm深基片上微流管道(4)结构见图2所示，成多μ型结构，由12条直线管道(含2条弯曲直线)和11条折角管道组成。其管道宽度均为1mm，其管道深度与一定间距均匀排布的细胞捕捉微柱体阵列(3)相匹配，可分为2个系列：变间距和定间距。定间距系列：定间距10～4μm，柱直径10μm，深度60～8μm；变间距系列：每两条相邻直线(含弯曲直线)管道内间距相同，第三条直线管道间距变化，12条直线管道间距依次为60～20μm，管道深度均为60μm，柱直径可分为4类：2～10μm。

8.根据权利要求1、2、3、4、5、6、7所述的细胞捕获微流控阵列芯片，其使用方法特征在于，定间距系列用于全面捕获特定种类直径的细胞，选用原则是与目标直径匹配，即间距10μm用以捕获直径10μm附近的细胞；间距4μm用以捕获直径4μm附近的细胞。变间距系列用于分析血液细胞组分，选用原则是根据实际捕获量需求而定的，例如只需要分析是否含有某些细胞则选用较大柱直径的芯片，需要分析细胞详细组分则选用小直径芯片。使用时，血液经引流管出入口(6)一端由定转速微泵低速送入微流管道(4、5)内，血液细胞经过直径相仿的微柱体阵列(3)时被柱体阵列(3)捕获留在阵列中间的缝隙内。当血液完全流过微管道(4、5)后使用显微镜观测微管道(4、5)内被捕获的细胞分布，来进行医学分析判断。