[发明专利]一种微流控芯片及外泌体捕获和检测的研究方法

说明书

本发明的目的在于提供一种微流控芯片及外泌体捕获和检测的方法，其特征在于：该微流控芯片由玻璃基片和PDMS膜片组成；膜片上设有两个曲形混合通道、两个收集池、五个连接通道、四个进样口和一个出液口。本发明所述微流控芯片结合免疫磁性纳米粒子方法可以捕获微量液体内的外泌体，且所述微流控芯片使外泌体的捕获和检测可以在一个技术平台上完成，具有所用样本量小，检测时间短等优点。

技术领域

本发明涉及将微流控芯片技术应用于生物检测领域，特别提供了一种研究外泌体捕获并检测的微流控芯片及研究方法。

背景技术

外泌体(Exosomes)是细胞分泌的直径为30～200纳米左右、由脂质双分子膜包裹的小囊泡，既可以转运蛋白质(膜蛋白、细胞因子、生长因子等)又可以转运核酸，是细胞间信息传递的重要媒介。外泌体的外膜是脂质双分子层，其内包裹着细胞浆中的各种分子成分，包括蛋白、DNA、mRNA、microRNA、lncRNA等。外泌体作为转运各种生物分子的重要载体，能以介导受体-配体结合的方式，或以磷脂酰丝氨酸依赖性方式与细胞膜融合，从而传递各类信息。其内含的蛋白质和核酸物质可作用于受体细胞，通过改变受体细胞蛋白表达谱、基因调控等方式，影响细胞间的通讯和正常生理过程。外泌体表面具有多种抗原，如CD63、CD82、MHC I、MHCⅡ、EpCAM等。正常细胞产生外泌体后，以自分泌、旁分泌和内分泌三种方式进行细胞间信息的交换和传递，一般通过表面信号分子的直接接触，或外泌体内活性成分的胞外释放，或者膜融合的过程，引起受体细胞基因表达和细胞功能的改变，对受体细胞的生理活动进行调节，参与多种病理生理反应。

目前常用的外泌体分离方法有超高速离心法、商品化试剂盒法(如ExoQuickexosome precipitation solutiou试剂盒)、流式细胞仪分离法等。传统的外泌体捕获方法有一个共同的缺点，就是消耗样品量大，而且捕获和检测不能同时进行。为解决上述难题，本发明采用微流控芯片技术提供了一个新的研究平台，构建基于免疫磁性纳米粒子的外泌体捕获和检测平台，可以更为灵敏地分离并检测液体中的外泌体。微流控芯片技术是20世纪90年代初在毛细管电泳基础上发展起来的一项新技术，近年迅速向生物医学领域渗透，显示了广阔的应用前景，该技术已被证明在检测方面具有很大的优势，消耗低、通量高，可适用于多种物质的分离与分析。微流控芯片上的微通道为微米尺寸，多种不同规格可以配套使用，自由配置。而且微流控芯片是操控流体的理想平台，分离效率高，耗时短，分析检测速度快。

发明内容

本发明的目的在于提供一种微流控芯片及外泌体捕获与检测的研究方法。

本发明具体提供了一种用于外泌体捕获和检测的微流控芯片，该微流控芯片由基片和膜片组成，其特征在于：所述膜片上设有曲形混合通道、收集池、连接通道、进样口和出液口；

其中，第一进样口6a和第二进样口6b通过连接通道5与第一曲形混合通道3a相连；第一曲形混合通道3a通过连接通道5与第一收集池4a相连，且在第一曲形混合通道3a与第一收集池4a之间设有第三进样口6c；第一收集池4a通过连接通道5与第二曲形混合通道3b相连；第二曲形混合通道3b通过连接通道5与第二收集池4b相连，且在第二曲形混合通道3b与第二收集池4b之间设有第四进样口6d；第二收集池4b与出液口7相连。

本发明所述用于外泌体捕获和检测的微流控芯片，其特征在于：第三进样口6c和第四进样口6d均开口于连接通道5侧方。

本发明所述用于外泌体捕获和检测的微流控芯片，其特征在于：所述基片为玻璃；所述膜片为聚二甲基硅氧烷(PDMS)；玻璃基片和膜片为不可逆封接。

本发明所述用于外泌体捕获和检测的微流控芯片，其特征在于：第一曲形混合通道3a和第二曲形混合通道3b的长度、宽度和深度相同；长度为10～100毫米；宽度为10～1000微米；深度为10～1000微米。第一收集池4a和第二收集池4b的长度、宽度和深度相同；长度为0.1～10毫米；宽度为0.1～10毫米；深度为10～1000微米。