[发明专利]用于分离T细胞与扩增一体化凝胶孵育液滴的一体化微流控芯片装置和方法

说明书

本发明公开了一种用于分离T细胞与扩增一体化凝胶孵育液滴的一体化微流控芯片装置和方法，所述装置包括：芯片本体，以及设置在所述芯片本体内的分离管路，包括缓冲液入口、血液入口、螺旋通道、第一分离管路、第二分离管路、T细胞管路、第一废液收集孔和第二废液收集孔，所述缓冲液入口和血液入口分别与螺旋通道的始端相连通，所述第一分离管路、第二分离管路和T细胞管路分别与螺旋通道的末端相连通；分装管路，包括油相入口、油相通道、汇合连接通道、第一蛇形通道和凝胶孵育液滴收集孔；所述汇合连接通道的一端与T细胞管路相连通，另一端与油相通道的末端相垂直连通形成倒T形结构。本发明可分离T细胞在快速增殖的同时保持低分化和高效力。

技术领域

本发明涉及微流控技术与癌症免疫治疗学的交叉技术领域，特别涉及一种用于分离T细胞与扩增一体化凝胶孵育液滴的一体化微流控芯片装置和方法。

背景技术

近年来，免疫疗法已成为治疗各种类型癌症和复发性病毒疾病的一种强有力和潜在的治疗方法。过继细胞疗法(adoptive cell transfer,，ACT)是一种免疫疗法，包括体外分离和扩增抗原特异性T细胞，然后过继转移回患者。越来越多的证据表明，抗原特异性CD8⁺T细胞的过继转移可能是对抗慢性病毒感染和恶性肿瘤(如黑色素瘤)的一种有效策略。最近Rosenberg SA的研究表明：外周血中循环的PD-1⁺CD8⁺T细胞能够特异性识别黑色素瘤抗原，并且与肿瘤局部表达PD-1的肿瘤侵润的特异性CD8⁺T具有相似的T细胞抗原受体(Tcell receptor,TCR)，因此PD-1可以作为从外周血获取肿瘤特异性T细胞的一个生物标记。那么，从血液中分离带有抗原特异性的T细胞，增殖回输患者，这提供了新的非侵入性策略，并为发展个性化的治疗提供新的方法。

然而，从宿主自身高效的获得抗原特异性CD8⁺T细胞步骤繁琐低效，而且为了产生足够数量的效应CD8⁺T细胞用于ACT，需要大量的CD8⁺T细胞体外扩增。众所周知，低分化“年轻”的CD8⁺T细胞在过继转移时，表现出更好的持久性和随后的抗肿瘤活性。然而扩增通常是以牺牲CD8⁺T细胞的分化和效力为代价的。因此现有技术存在：难以快速分离T细胞，分离的T细胞活性较低，CD8⁺T细胞的分化力过高和效力不高。

因此，如何急需开发一种用于分离T细胞与扩增一体化凝胶孵育液滴的一体化微流控芯片装置和方法，以解决上述技术问题。

发明内容

本发明目的是提供一种用于分离T细胞与扩增一体化凝胶孵育液滴的一体化微流控芯片装置和方法，可以快速分离T细胞，并使其保持活性，在快速增殖的同时保持低分化和高效力。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

在本发明的第一方面，提供了一种用于分离T细胞与扩增一体化凝胶孵育液滴的一体化微流控芯片装置，包括：芯片本体，以及设置在所述芯片本体内的流道；所述流道包括：

分离管路，包括缓冲液入口、血液入口、螺旋通道、第一分离管路、第二分离管路、T细胞管路、第一废液收集孔和第二废液收集孔，所述缓冲液入口和所述血液入口分别与所述螺旋通道的始端相连通，所述第一分离管路、所述第二分离管路和所述T细胞管路分别与所述螺旋通道的末端相连通，所述第一分离管路的末端设有所述第一废液收集孔，所述第二分离管路的末端设有所述第二废液收集孔；

分装管路，包括油相入口、油相通道、汇合连接通道、第一蛇形通道和凝胶孵育液滴收集孔；所述汇合连接通道的一端与所述T细胞管路相连通，另一端与所述油相通道的末端相垂直连通形成倒T形结构；所述油相通道的始端与所述油相入口相连通；所述第一蛇形通道的一端与所述油相通道相连通，另一端与所述凝胶孵育液滴收集孔相连通。

进一步地，所述汇合连接通道包括第二蛇形通道和垂直连接通道；