[发明专利]一种离心式分选微流控芯片、离心式分选方法及系统

说明书

本发明公开了一种离心式分选微流控芯片，在使用过程中，稳流腔内缓冲液可以源源不断的流入样品腔以保证样品腔内液面稳定在固定离心半径处，使得整体离心分选的瞬态过程变为局部稳定连续流动过程，从而可以解决细胞在样品腔内沉降和速度不稳定问题，提高目标细胞回收率和分选纯度。其中样品腔内不同大小的细胞会在分选腔内发生分离，大尺寸细胞会沉降在分选腔，小尺寸细胞会顺虹吸阀进入废液腔。本发明还提供了一种离心式分选方法以及一种离心式分选系统，同样具有上述有益效果。

技术领域

本发明涉及微流控生物医学领域，特别是涉及一种离心式分选微流控芯片、一种离心式分选方法以及一种离心式分选系统。

背景技术

身体样本中的特定类型细胞的分选是一些生物医学分析的基础。生物医学分析对于从样本中分离目标细胞的能力要求很高。当前许多研究者致力于压力驱动微流控芯片的研究，但是压力泵的存在使得整个系统集成化困难。而离心驱动微流控芯片不需要压力泵与管路等外部链接，即可实现快速多通道并行微流体操控，系统集成度高。

离心微流控分选方法中，细胞的密度与体积均可作为分离两种细胞的物理特征，由于离心沉降效应对密度差异更敏感，使得具有密度差异的微粒更容易在离心力作用下分离。因此该方法主要被应用于血液分离和具有密度差异的细胞分离。然而，很多细胞之间密度差异较小，体积差异更为明显，例如肿瘤细胞一般比正常细胞大。因此，基于体积差异的细胞分离是必要的。然而离心瞬态过程中，流体速度的瞬态变化使细胞的运动轨迹难以精确控制，并且在离心瞬态过程结束时，流体止动，细胞沉降在通道无法流到分选腔中，降低了目标细胞的回收率，对需要保证分选率的检测实验，例如对稀有细胞的分选计数，会有巨大的影响。所以如何提供一种可以实现依据细胞大小实现分选的离心式分选微流控芯片是本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种离心式分选微流控芯片，可以依据细胞大小实现分选；本发明还提供了一种离心式分选方法以及一种离心式分选系统，可以依据细胞大小实现分选。

为解决上述技术问题，本发明提供一种离心式分选微流控芯片，包括芯片本体；所述芯片本体包括一旋转中心和稳流分选装置；所述稳流分选装置包括稳流腔、样品腔、微通道、分选腔、虹吸阀和废液腔；

所述样品腔位于所述为稳流腔背向所述旋转中心一侧，所述稳流腔与所述样品腔相互连通；所述微通道的入液口连接所述样品腔的出液口，所述微通道沿从所述旋转中心指向所述芯片本体边缘的径向方向延伸，所述微通道远离所述旋转中心一侧端部呈弧状向所述芯片本体周向弯折；所述微通道的出液口与所述分选腔的入液口连通；所述分选腔中心的离心半径大于所述微通道出液口的离心半径；

所述分选腔的出液口通过所述虹吸阀联通所述废液腔，所述虹吸阀的驼峰位与所述样品腔内预设液面高度具有同一离心半径。

可选的，所述稳流腔朝向所述旋转中心一侧设置有注液孔以及气孔，所述样品腔朝向所述旋转中心一侧设置有注液孔以及气孔。

可选的，所述虹吸阀的驼峰位设置有可封闭的气孔。

可选的，所述分选腔背向所述旋转中心一侧侧壁设置有多个容纳凹槽，多个所述容纳凹槽沿所述芯片本体周向分布。

可选的，所述分选腔沿水平方向的截面呈形似矩形或三角形。

可选的，所述稳流腔的容积大于所述样品腔的容积。

可选的，所述稳流分选装置包括两个稳流腔，还包括缓冲液腔；

一所述稳流腔与所述样品腔相互连通，另一所述稳流腔与所述缓冲液腔相互连通；所述微通道靠近所述旋转中心一侧端部呈Y形状具有两个入液口，一所述微通道的入液口与所述样品腔的出液口连通，另一所述微通道的入液口与所述缓冲液腔的出液口连通；所述样品腔相对所述缓冲液腔的位置，与所述微通道远离所述旋转中心一侧端部的偏折方向相同。