[发明专利]一种实现微球单排列进样的方法

说明书

本发明属于微流控芯片技术领域，具体的说是涉及一种实现微球单排列进样的方法。将细管插入至十字微芯片通道内，其中任意一个通道内插入一端为拉尖的细管，向拉尖的细管内输送待输送微球悬浮液，向拉尖毛细管垂直的两根细管内输送鞘液，将待输送微球悬浮液通过拉尖毛细管向其相对的细管内形成微球单排列聚焦流，进而实现微球单排列的进样。本发明的微流控装置可以解决微球单排列聚焦过程中各向受力不均造成的聚焦信号不稳定问题，为微球检测提供一种微型化进样方式。

技术领域

本发明属于微流控芯片技术领域，具体的说是涉及一种实现微球单排列进样的方法。

背景技术

有机污染快速检测系统是基于有机污染物印迹微球识别与分析的，针对微球的粒径、检测信号的稳定性等要求，首先要求构建适用于10～15μm微球样液的进样装置，同时解决进样快速稳定、微球单排列、检测区域光学性能稳定三大关键问题。

微流控技术是兴起于上世纪90年代的热门交叉学科，具有快速、稳定、控制性好等特点。我国于2001年启动了十五大重大项目“微流控生物分析系统基础研究”，2002年科技部启动了兴奋剂微流体生物芯片工程；2007年，启动973计划“微流控学在化学和生物医学中的应用基础研究”；2014年国家基金委重点支持了“液芯型光纤微流控器件中光与液流作用机理及在线检测应用”等相关领域的研究。到目前为止，我国学者发表的以“微流控”为关键词发表的SCI论文数目仅次于美国，位居世界第二。研究领域主要针对微流控芯片加工和表面处理技术、工艺；微流体操控技术、方法和理论；微流控芯片取样、试样引入和前处理、反应技术；微流控芯片光谱、电化学、质谱检测技术研究；基于微流控原理的液滴分析、毛细管电泳、流动注射分析、生物传感器分析系统研究，以及纳米技术和仿生技术在微流控系统中的应用；基于微流控技术的微型化分析仪器研制；微流控系统在生物分析、单细胞分析、蛋白质组研究、临床检验、高通量筛选中的应用等。我国的微流控技术的研究水平在国际上处于较先进的地位，在部分研究领域已具有一定的国际领先优势。

微流控芯片分析系统的应用研究主要集中在细胞分析、药物筛选、疾病诊断领域较多，Taylor等设计了微流控细胞培养芯片，用于研究神经细胞极化生长的轴突部分的生物学特性；Balagaddc等设计了一种微流控芯片，通过对菌体密度的反馈来控制菌体数量的电路，监控微生物重要指标的变化；Nagrath等发明了一种芯片，通过对芯片中许多微柱进行循环癌细胞的抗体修饰，高效率选择性地从癌症患者的血液中发现癌症特征细胞，用于诊断早期癌症具有重大的应用价值。但微流控技术的应用研究仍侧重于基础理论，在分析化学与高通量分析综合领域的实际应用有待拓展。

由于微流控技术具有高通量、快速、光学性能稳定的特点，其作为进样装置、细胞计数与分析方面也有应用尝试。赵建龙等研制了荧光微芯片分析检测器，基本实现了细胞检测系统的微型化、集成化；方群等以微流控芯片与正交光路激光诱导荧光检测激素为基础，研制了微流控高通量引入系统；郑小林等研制了用于细胞电阻检测的微流控芯片；Gawad S.等人研制的微流控芯片采用微电极技术成功的实现了细胞的技术与分选。

此外，微流控芯片系统微型化、集成化和自动化的特点使得它适合应用于现场和个体分析，在有机污染物即时检验领域的应用前景广阔。

然而，目前的研究是通过控制微流控芯片中样品流液与鞘液流通道的夹角，从而控制液流聚焦；PMMA等材质加工芯片的工艺限制了通道的形状为方形，致使通道内的聚焦作用力难以均衡；主要用于液流聚焦和气泡形成，对于微球类具有一定形状和重力的实体，由于动量守恒理论，流体向出口方向的驱动力均来自样品流，驱动力过大会导致进样口承受压力过大液体容易从进样口溢出；驱动力过小，导致液流前向动量不足，样品液停滞不前，难以形成稳定连续的单排列聚焦流。

发明内容

为解决微球单排列与荧光信号采集问题，本发明目的在于提供一种实现微球单排列进样的方法。

为实现上述目的，本发明采用技术方案为：