[发明专利]一种组织分散芯片及方法

说明书

本发明公开了一种组织分散芯片，包括进样口，出样口，进样口与出样口之间通过微流道连通，所述微流道包含主微流道和分散区，所述分散区依次包含剪切区域、微流道分支、和汇合区域，主微流道经过剪切区域后形成至少两个微流道分支，所述微流道分支在汇合区域交汇并与主微流道连通，所述剪切区域通过向组织样品施加剪切(应)力而使样品分离流向不同的微流道分支。可使组织团块分散形成单细胞悬液。本发明具有结构简单，可并行化提高通量以及细胞存活率高等有益效果。

技术领域

本发明涉及微流控技术以及细胞研究领域，尤其涉及一种组织分散芯片及方法。

背景技术

随着生命科学对飞速发展，单细胞相关技术在基础生物学研究、临床医学和生物医药领域的应用越来越多。把组织样本高效制备成高质量的单细胞悬液的技术成为单细胞技术应用中的关键一环。目前将生物组织样本制备成单细胞悬液主要有机械法、酶消化法以及两者联合处理等方法。其中，机械法操作相对简单成本较低、但是细胞产量较低而且单细胞在制备过程中容易受到机械损伤，细胞状态较差。酶消化法是利用酶将组织进行分散，但是单纯靠酶消化的单细胞分散效率较低。目前比较常用的方法是用机械法和酶消化法相结合进行的，但是酶反应对温度等条件要求严格，在用机械力对酶消化对产物进行进一步分散的时候对机械力强度的要求也比较严格。对消化温度的控制和对机械力的精准控制实现起来相对复杂。目前、每个实验人员所用的方法都是相对独立的，对消化温度和机械力度的控制往往是凭经验或者凭手感进行的(特别是对机械力度的控制)，很难形成统一的标准。现阶段市场上能够实现单细胞悬液制备操作自动化和标准化的设备极少，德国miltenyi公司推的gentleMACS全自动组织处理器，在一定程度上实现了利用动物组织制备细胞悬液的自动化操作。然而，由于其结构复杂，价格昂贵，对组织样本量有较大要求，并且所制备悬液的细胞活性不高，因而难以在实际研究中推广。提供一种成本相对较低，结果稳定可靠的细胞悬液制备设备具有较大的价值。

发明内容

为了克服上述在先技术的不足，本发明提出了一种组织分散芯片和方法。使组织团块通过液体驱动在微流道内受到剪切作用而被分散为单细胞悬液。该设计具有解离效果好，制造简单，实验流程标准化等特点。

为实现上述目的，本发明一方面提供了一种组织分散芯片，包括进样口，出样口，进样口与出样口之间通过微流道连通，所述微流道包含主微流道和分散区，所述分散区依次包含剪切区域、微流道分支、和汇合区域，主微流道经过剪切区域后形成至少两个微流道分支，所述微流道分支在汇合区域交汇并与主微流道连通，所述剪切区域通过向组织样品施加剪切(应)力而使组织样品分散流向不同的微流道分支。

在另一优选例中，所述组织分散芯片包含至少两个串联和/或并联的分散区。

在另一优选例中，所述单细胞分散芯片至少包含5个串联的分散区。

在另一优选例中，所述单细胞分散芯片至少包含15个串联的分散区。

在另一优选例中，所述剪切区域由内部障碍物构成，所述汇合区域由内部结构壁构成。

在另一优选例中，所述内部障碍物的形状为多边形，包括平行四边形(包含菱形)、三角形、梯形。在另一优选例中，多边形具有3-6个侧边，优选为3-4个侧边。

在另一优选例中，所述内部障碍物的形状为非多边形，包括圆形或椭圆形，或其他非多边形。

在另一优选例中，所述内部结构壁的形状为多边形，包括平行四边形(包含菱形)、矩形、三角形。在另一优选例中，多边形具有3-6个侧边，优选为3-4个侧边。

在另一优选例中，所述主微流道与微流道分支具有多边形横截面，包括矩形(包含正方形)、三角形。在另一优选例中，多边形具有3-6个侧边，优选为3-4个侧边。