[发明专利]捕获和/或计数细胞的微流控芯片及其制备方法和应用

说明书

本发明适用于生物检测技术领域，提供了一种捕获和/或计数细胞的微流控芯片及其制备方法和应用，该微流控芯片包括：第一基层；抗体修饰的反蛋白石光子晶体结构，设置在第一基层上，其包括抗体修饰层以及掺杂有Yb³⁺和Er³⁺的钒酸钇反蛋白石结构层；第二基层，设置在第一基层靠近抗体修饰的反蛋白石光子晶体结构的一侧；微流控腔，设置在第一基层与第二基层之间。本发明通过调控光子晶体最小重复单元尺寸控制光子带隙，制作双层不同孔径、不同带隙的掺杂有Yb³⁺和Er³⁺的钒酸钇的反蛋白石结构，可以通过光子晶体的带隙效应，使上转换绿光发射获得明显增强的效果，解决了现有上转换发光过程的低量子效率导致的荧光强度不足的问题。

技术领域

本发明属于生物检测技术领域，尤其涉及一种捕获和/或计数细胞的微流控芯片及其制备方法和应用。

背景技术

尽管癌症病人早期难以确诊，病情发展速度快，但90％早期癌症是可以治愈的，关键在于早期诊断和早期治疗。微流控技术已经成为癌症的早期检测的热门技术。与传统的磁力富集，尺寸筛选，梯度离心等方法相比微流控技术具有特异性选择，对细胞伤害小和可以实时监控等优势。

循环肿瘤细胞是从原发性肿瘤流入脉管系统或淋巴管的细胞，并随人体的循环系统运动。因此它们可以在循环系统的运输下，在身体的其他重要组织器官生长另外的肿瘤，成为恶性肿瘤转移的诱因。经过这一机制的作用，恶性肿瘤患者的治疗成功几率将会大大减少，事实上，在恶性肿瘤患者的病理过程中，大多数患者是都由于循环肿瘤细胞（CTC）的扩散而死亡。

早期有效地发现肿瘤，对恶性肿瘤的预后具有重要的意义。利用循环肿瘤细胞（CTCs）作为生物标志物进行液体活检显示了一种很有前途的解决方案，因为CTCs在肿瘤通过静脉注射、循环、外渗和继发肿瘤形成的转移过程中发挥了关键作用。然而，解决方案的有效性会受到与CTC相关的稀有性、易感性和脆弱性的影响。在众多分离和富集CTC的新方法中，微流体技术以成本效益和操作友好的方式分离和检测CTC。微流体技术的发展也使得利用微流控系统模拟体内微环境进行体外肿瘤转移建模成为可能，从而对肿瘤转移进行分析和监测。

CTC的敏感检测和筛选引起了人们的极大兴趣，因为它对预后和选择合适的治疗方法有重要意义。到目前为止，已经开发了相当多的CTCs分离方法，采用的策略包括免疫磁珠或微流体装置。前者利用捕获剂涂层磁珠免疫识别血液中的CTC，然后进行磁隔离。微流控方法具有重要的优势，能够高效处理复杂的细胞流体，并且由于剪切力或细胞固定的需要对敏感细胞群造成的损害最小。

然而现存方法对循环肿瘤细胞的捕获效率仍待提高，对于捕获过程的实时监控仍待改进；另外，因为血液中的循环肿瘤细胞数量极少，且血液中的细胞种类繁多，故对于被监控细胞捕获芯片的可视化，随时监测，分辨，计数，提出了更高的要求。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种捕获和/或计数细胞的微流控芯片，旨在解决背景技术中提出的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种捕获和/或计数细胞的微流控芯片，其包括：

第一基层；

抗体修饰的反蛋白石光子晶体结构，设置在所述第一基层上，其包括抗体修饰层以及双层掺杂有Yb³⁺和Er³⁺的钒酸钇反蛋白石结构层；

第二基层，设置在所述第一基层靠近所述抗体修饰的反蛋白石光子晶体结构的一侧；以及

微流控腔，设置在所述第一基层与所述第二基层之间。

本发明实施例的另一目的在于提供一种上述的捕获和/或计数细胞的微流控芯片的制备方法，第一基层与第二基层均为上转换发光材料，在980纳米的近红外光激发下，可以通过上转换激发出Er³⁺的绿光，作为检测循环肿瘤细胞的光信号，和比率荧光检测信号。