[发明专利]一种基于介电增强的细胞惯性分选装置及方法

权利要求书

1.一种基于介电增强的细胞惯性分选装置，其特征在于，包括：

惯性分选模块，具有惯性分选流道，其一端入口用于向惯性分选流道内注射细胞样品溶液，另一端出口用于排出分选后的细胞溶液；

介电泳增强分选模块，与外接电源相连，具有分布在惯性分选流道两侧的电极，用于提供不同方向的介电泳力，使细胞在介电泳力的作用下，产生不同方向的偏移，增强惯性分选的效果；

玻璃基底层(4)，用于固定惯性分选模块和介电泳增强分选模块。

2.根据权利要求1所述的基于介电增强的细胞惯性分选装置，其特征在于，所述惯性分选模块采用PDMS盖片层(1)，所述PDMS盖片层(1)与玻璃基底层(4)紧密键合，将介电泳增强分选模块包裹其中；

所述PDMS盖片层(1)包括螺旋结构惯性分选流道(1-1)、样品入口(1-2)、细胞出口Ⅰ(1-3)、细胞出口Ⅱ(1-4)、电极凹槽Ⅰ(1-5)和多根电极凹槽Ⅱ(1-6)，所述螺旋结构惯性分选流道(1-1)呈多圈螺旋状，样品入口(1-2)设置在螺旋结构惯性分选流道(1-1)的最内圈起始端且位于螺旋结构惯性分选流道(1-1)的中心；所述螺旋结构惯性分选流道(1-1)的最外圈尾端具有两条分支流道，两条分支流道分别与细胞出口Ⅰ(1-3)和细胞出口Ⅱ(1-4)相连；所述电极凹槽Ⅰ(1-5)和多根电极凹槽Ⅱ(1-6)设置在螺旋结构惯性分选流道(1-1)最外圈的内侧和外侧。

3.根据权利要求2所述的基于介电增强的细胞惯性分选装置，其特征在于，所述螺旋结构惯性分选流道(1-1)的初始半径为2000μm，流道宽度为100μm，圈数为3圈；所述样品入口(1-2)和两个细胞出口的半径均为1000μm，流道高度为38μm，细胞出口I(1-3)和细胞出口II(1-4)之间的夹角为120°；所述螺旋结构惯性分选流道(1-1)的尺寸根据待分离的细胞尺寸进行调整。

4.根据权利要求2所述的基于介电增强的细胞惯性分选装置，其特征在于，所述电极凹槽Ⅰ(1-5)设有一个，呈半圆形，宽度为500μm，长度为6000μm，高度为38μm；所述电极凹槽Ⅰ(1-5)的尺寸根据待分离细胞的实际情况进行调整。

5.根据权利要求2所述的基于介电增强的细胞惯性分选装置，其特征在于，所述电极凹槽Ⅱ(1-6)呈长条形，间隔设置有3组，每组包含4根长条形电极凹槽Ⅱ(1-6)，电极凹槽Ⅱ(1-6)上靠近螺旋结构惯性分选流道(1-1)的端部设有尖角，每根长条形电极凹槽Ⅱ(1-6)的宽度为200μm，长度为1400μm，尖角部分的高度为100μm，尖角角度为45°，高度为38μm，相邻两根长条形电极凹槽Ⅱ(1-6)之间的间距为200μm；所述电极凹槽Ⅱ(1-6)的尺寸根据待待分离细胞的实际情况进行调整。

6.根据权利要求2所述的基于介电增强的细胞惯性分选装置，其特征在于，所述介电泳增强分选模块采用Ag-PDMS立体电极层(2)，所述Ag-PDMS立体电极层(2)为Ag-PDMS材料制作而成的立体电极，包括一个半圆形Ag-PDMS立体电极(2-1)和多个长条形立体电极(2-2)，分别嵌入在电极凹槽Ⅰ(1-5)和多根电极凹槽Ⅱ(1-6)内，半圆形Ag-PDMS立体电极(2-1)产生负介电泳力，长条形立体电极(2-2)产生正介电泳力；所述Ag-PDMS立体电极(2-1)与所述电极凹槽Ⅰ(1-5)的尺寸和数量相同，所述长条形立体电极(2-2)与所述电极凹槽Ⅱ(1-6)的尺寸和数量相同。

7.根据权利要求6所述的基于介电增强的细胞惯性分选装置，其特征在于，还包括ITO导线层(3)，所述Ag-PDMS立体电极层(2)制作在ITO导线层(3)上，所述ITO导线层(3)积淀在玻璃基底层(4)上，与外部电源相连。