[实用新型]一种三角电极红细胞与血小板微分离装置

说明书

本实用新型属于微流控芯片领域，具体公开了一种三角电极红细胞与血小板微分离装置，包括待分离血液入口、载流体入口、第一缓冲室、第一电极、微流体通道、第二电极、第三电极、第四电极、第五电极、第六电极、第七电极、第二缓冲室、红细胞出口、血小板出口。通过在流体通道不同位置施加电极，产生外加电场，驱动血液中红细胞与血小板运动。红细胞与血小板半径不同，导致其受力大小不同，受力方向也不同，基于此，我们分离出不同粒子。本实用新型的优势在于：分离速度快；所需采集血液样品少；不需要分别对红细胞和血小板进行标记，对分离对象损伤小；不需要设计复杂的微流体通道，只通过设计电极就可以实现两种细胞分离。

技术领域

本实用新型涉及一种具有新型结构的三角电极红细胞与血小板微分离装置，其方法为直流介电泳操控技术。

背景技术

微流控芯片以其微型化、便携化、可集成、成本低廉等特点成为研究的热门领域，其所依托的微流控技术已成为应用于机械、生物医学、化学工程、航空航天等多个领域的崭新技术；微流控芯片可应用于生物细胞以及微纳粒子的操控、分离和筛选，尤其是在肿瘤细胞研究、体细胞研究、以及基因组绘制等研究领域具有重要应用；在疾病的诊断和治疗过程中，将目标细胞从其周围的环境中分离出来具有重要意义。

微流控技术中，对微纳粒子和细胞的分离可以分为两类：一类是利用特殊微通道结构及微流体动力学特性进行分离，另一类是利用不同的物理场，对微通道内的物理特性不同的微纳粒子或细胞进行分离；后者对微纳粒子的操控方法主要有流体动力学分离、超声分离、磁场聚集、光镊驱动以及介电泳操控等，其中介电泳操控技术是有望实现微流控芯片的便携化及可集成化的最有效手段之一，成为最有效的微纳颗粒操控技术。

介电泳技术作为一种有效的微纳颗粒操控方法，最早于上世纪五十年代提出，近年来取得了快速发展。其中一种操控方法是设计特殊结构的微电极及微流通道，在微电极上施加一定电压，产生非均匀电场，通过所产生非均匀电场对粒子的介电泳作用，实现对溶液中的微纳粒子的高效、准确、快速的操纵及分离。

按施加电信号的不同，介电泳可分为直流介电泳和交流介电泳；直流介电泳一般采用绝缘障碍物产生介电泳，交流介电泳普遍采用电极设计产生介电泳效果；直流介电泳的应用广泛，但是采用直流电的话容易产生过大的发热量，可能会对细胞造成破坏，相比之下交流电的发热量较小，并且交流电可以减小电泳的影响，本实用新型采用交流介电泳。

发明内容

本实用新型目的在于提供一种具有新型结构的三角电极红细胞与血小板微分离装置，用于进一步简化电极设计，优化微流通道结构，降低对细胞的损伤，提高红细胞与血小板的分离效率。

本实用新型的技术方案是：一种三角电极红细胞与血小板微分离装置，包括待分离血液入口、载流体入口、第一缓冲室、微流体通道、七个电极、第二缓冲室、红细胞出口、血小板出口；待分离血液从待分离血液入口注入，载流体（氯化钾溶液）从载流体入口注入，待分离血液与载流体交汇后依次流经第一缓冲室、微流体通道、第二缓冲室；分离出的红细胞从红细胞出口流出，血小板从血小板出口流出。

本实用新型的收益在于：相比其他微分离装置，本实用新型为保证较脆弱的红细胞与血小板在流动过程中受到较小的损伤，在待分离血液入口、载流体入口交汇处，将矩形电极进行修正，沿着待分离血液入口的外壁延长线对矩形电极进行切割，形成一定空间，这部分作为第一缓冲室，很好的保证了红细胞与血小板在通过时不会因急剧的结构改变而造成比较大的损伤，从而能够保证所分离出来的细胞结构的完整性；同样的，第二缓冲室由红细胞出口、血小板出口、电极七、微流体通道交汇而成；考虑到芯片加工时的工艺性，该分离装置设计为左右对称结构，且两个入口、两个出口结构相同，电极一和电极七结构相同，电极二、电极三、电极四、电极五和电极六的结构相同且均匀分布于微流体通道上方，保证了红细胞与血小板在流经所述微流体通道时每一阶段都会受到介电泳力，从而保证了分离的质量与效率。

附图说明