[发明专利]基于介电泳原理的用于细胞分离与捕获的微流控芯片

说明书

基于介电泳原理的用于细胞分离与捕获的微流控芯片，属于微流控技术领域，解决了现有的细胞分析工作因细胞分选环节耗时较长以及细胞分选环节与单细胞捕捉环节的非连续性而效率低下的问题。本发明所述的基于介电泳原理的用于细胞分离与捕获的微流控芯片通过倾斜的驱动电极阵列对分离区内的细胞混合液施加电场，利用不同细胞之间介电特性的不同，并基于正介电泳力和负介电泳力对不同细胞进行分选。在完成细胞分选后，本发明所述的基于介电泳原理的用于细胞分离与捕获的微流控芯片通过在捕获区设置双极性电极阵列的方式来实现单细胞捕捉。

技术领域

本发明涉及一种微流控芯片，属于微流控技术领域。

背景技术

细胞分选与单细胞捕捉是细胞分析工作中必要的前处理环节。现有的细胞分选方式主要包括荧光激活细胞分选和磁场激活细胞分选，然而，无论是荧光激活细胞分选，还是磁场激活细胞分选，均需要实施繁杂的样品处理步骤。例如，在进行荧光激活细胞分选之前需要对细胞进行荧光标记，在进行磁场激活细胞分选之前需要对细胞进行磁性标记。因此，现有的细胞分选方式耗时较长，严重降低了细胞分析工作的效率。

另一方面，现有的细胞分选与单细胞捕捉需分别借助相应的实验仪器来实现，由此增加了细胞分选后的细胞转移环节，这也在一定程度上降低了细胞分析工作的效率。

微流控芯片(Micro fluidic Chip)又称芯片实验室(Lab-on-A-Chip)，指的是把生物和化学等领域中所涉及的样品制备、反应、分离和检测等基本操作单元集成或基本集成到一块几平方厘米(甚至更小)的芯片上，由微通道形成网络，自动完成分析过程，已经发展成为一个机械、化学、生物、医学和流体力学等多学科交叉的十分具有应用前景的研究领域。

发明内容

本发明为解决现有的细胞分析工作因细胞分选环节耗时较长以及细胞分选环节与单细胞捕捉环节的非连续性而效率低下的问题，提出了一种基于介电泳原理的用于细胞分离与捕获的微流控芯片。

本发明所述的基于介电泳原理的用于细胞分离与捕获的微流控芯片包括玻璃基底1、PDMS盖片2、驱动电极阵列3和第一双极性电极阵列4～第三双极性电极阵列6；

在PDMS盖片2的下表面上内陷设置有第一流道7～第九流道15、分离区16、第一捕获区17～第三捕获区19、第一流入凹槽20～第三流入凹槽22和第一流出凹槽23～第三流出凹槽25；

第一流入凹槽20～第三流入凹槽22分别与第一流道7的流入端口～第三流道9的流入端口相连通，第一流道7的流出端口～第三流道9的流出端口均与分离16区的流入端口相连通，分离区16的流出端口同时与第四流道10的流入端口～第六流道12的流入端口相连通，第四流道10的流出端口～第六流道12的流出端口分别与第一捕获区17的流入端口～第三捕获区19的流入端口相连通，第一捕获区17的流出端口～第三捕获区19的流出端口分别与第七流道13的流入端口～第九流道15的流入端口相连通，第七流道13的流出端口～第九流道15的流出端口分别与第一流出凹槽23～第三流出凹槽25相连通；

在第一流入凹槽20的槽底～第三流入凹槽22的槽底上分别设置有第一流入通孔～第三流入通孔，在第一流出凹槽23的槽底～第三流出凹槽25的槽底上分别设置有第一流出通孔～第三流出通孔，第一流入通孔～第三流入通孔和第一流出通孔～第三流出通孔均贯穿PDMS盖片2；

在第一流入通孔的流入端口～第三流入通孔的流入端口和第一流出通孔的流出端口～第三流出通孔的流出端口上分别设置有第一金属连接器～第六金属连接器；

驱动电极阵列3和第一双极性电极阵列4～第三双极性电极阵列6均设置在玻璃基底1的上表面上，玻璃基底1的上表面与PDMS盖片2的下表面相对且紧密贴合；