[发明专利]多通道鞘流结构及其免标记微流控细胞仪与方法

说明书

本发明提供了多通道鞘流结构及其免标记微流控细胞仪与方法。其中多通道鞘流结构包括多通道鞘流流动室，包括一根微米级外玻璃管，所述微米级外玻璃管内嵌套有多根微米级内玻璃管；所述微米级外玻璃管的一端通入鞘液，另一端直接连通废液池，每根微米级内玻璃管的一端分别通入一种样本液，另一端直接连通废液池；在多通道鞘流流动室内，每种样本液随着鞘液流动产生聚焦样品流，并与片状光束耦合后激发所有聚焦样品流中流动的待测样本颗粒同时发生二维光散射。其克服了传统微流控技术对微加工技术的依赖，避免了常见的微流控细胞检测装置中对通道刻蚀技术和操作以及专用仪器和超净室的要求，降低了成本，缩短了制作时间，满足大量、快速生产的要求。

技术领域

本发明属于细胞分析领域，尤其涉及一种多通道鞘流结构及其免标记微流控细胞仪与方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

流式细胞仪是测量单个微观颗粒或生物细胞的荧光和光散射信号的重要仪器，可提供细胞尺寸、DNA含量等信息，在血液学诊断、基因诊断、疾病监测等诸多领域有着重要的作用。目前，商业流式细胞仪已经广泛用于体外诊断等诸多领域，但存在部件及系统体积大、仪器及试剂价格贵、操作及运行要求高等局限性。传统流式细胞仪通过鞘流技术将细胞或微粒样本液聚焦，保障细胞或微粒样品依次通过检测区域，然后进行光学或电学检测。据调查，商业化鞘流技术均为单通道鞘流，目前尚无多通道鞘流技术产品。其中，鞘流是一种技术，是用一毛细管对准小孔管，细胞混悬液从毛细管喷出。同时与四周流出的鞘液一起流过敏感区，保证细胞混悬液在中间形成单个排列的细胞流，四周被鞘液围绕。近年来，人们提出了微流控流式细胞仪，预期通过微加工技术实现流式细胞仪的小型化，并降低耗样量、加快检测速度。微流控细胞仪的关键问题之一是细胞的流动控制，效果不理想会使细胞偏离中心，检测光束无法耦合到细胞，影响检测准确性和稳定性。一般微流控细胞仪聚焦技术使用的方法是通过PDMS材料或硅刻蚀等构建需要的微通道结构。

发明人发现，1)多数微流控通道不具备鞘流聚焦功能，并且通常上述方法获得的鞘流效果要么具有一定局限性，要么需要专用仪器和超净室，制备过程比较复杂；2)微流控细胞仪的单通道检测方案已经比较普遍，为提高流式细胞仪分析通量，虽然实现了多通道微流控细胞仪，但不具备鞘流聚焦功能；3)流式细胞仪通常对染料标记后的细胞进行荧光测量以实现细胞分析等功能，荧光标记可能会影响生物活性，并且操作复杂，试剂价格贵。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的第一个方面提供一种多通道鞘流结构，其利用由一根微米级外玻璃管和多根微米级内玻璃管组成的嵌套结构构建多通道鞘流流动室，克服了传统微流控技术对微加工技术的依赖，降低了成本，也缩短了制作时间，满足大量、快速生产的要求。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种多通道鞘流结构，包括：

多通道鞘流流动室，其包括一根微米级外玻璃管，所述微米级外玻璃管内嵌套有多根微米级内玻璃管；所述微米级外玻璃管的一端通入鞘液，另一端直接连通废液池，每根微米级内玻璃管的一端分别通入一种样本液，另一端直接连通废液池；在多通道鞘流流动室内，每种样本液随着鞘液流动产生聚焦样品流，并与片状光束耦合后激发所有聚焦样品流中流动的待测样本颗粒同时发生二维光散射。

作为一种实施方式，所述微米级外玻璃管通过鞘液进样导管与鞘液注射器相连，鞘液注射器安装在鞘液注射泵上，鞘液注射泵用于将利用鞘液注射器将鞘液经鞘液进样导管注入微米级外玻璃管。

上述技术方案的优点在于，这样只需一个鞘液注射泵来解决鞘液的进入问题，使鞘液的流速更稳定和均匀。

作为一种实施方式，每根微米级内玻璃管通过一根样本液进样导管与样本液注射器相连，样本液注射器安装在样本液注射泵上，样本液注射泵用于将利用样本液注射器将样本液经样本液进样导管注入微米级内玻璃管。