[发明专利]血液细胞快速分选装置及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及血液细胞检测技术领域，特别是涉及一种血液细胞快速分选装置及其制造方法。

背景技术

循环肿瘤细胞是从肿瘤原发病灶或转移病灶进入外周血的肿瘤细胞，检测循环肿瘤细胞对癌症防治有重要意义，可有效地应用于体外早期诊断、化疗药物的快速评估、个体化治疗等。传统的肿瘤诊断方法包括血清肿瘤标志物、影像学和组织病理学，血清肿瘤标志物检测法的优点是可为影像学诊断提供参考数据、费用低廉和适用于大众筛查，缺点是没有高度特异性的标志物，常出现假阳性和假阴性结果；影像学检查的优点是使肿瘤可视化，缺点是对患者有放射损伤、可检测肿瘤的最小直径为2～3mm，肿瘤大小与肿瘤的恶性程度不一致；组织病理学检测的优点是有利于确诊，缺点是有创性检查、不能用于检测和对于转移的信息不完全。相比以上传统方法，循环肿瘤细胞检测法的优点是非浸入性、敏感性高、好的转移指标、化疗和放疗效果的快速评估、预后评估、检测复发、费用低和适用于大众筛查，因此循环肿瘤细胞检测法在临床肿瘤防治领域具有广阔的应用前景。

循环肿瘤细胞在外周血中所占比例很小，每毫升血液中含有1～10个循环肿瘤细胞，占血细胞总数的1/109，因此检测循环肿瘤细胞是非常困难的。目前唯一商品化的产品是美国Immunicon公司开发的CellSearch循环肿瘤细胞检测与分析系统，该系统能够运用免疫纳米磁颗粒技术对细胞进行捕获分析，但该方法的缺点是操作复杂，需要多步完成，常出现假阳性和假阴性的结果。

微流控芯片技术是20世纪90年代发展起来的，由于具有样品试剂消耗量少、分析检测灵敏度高、高通量及高效率等优点，当前已经有研究利用微流控芯片技术检测循环肿瘤细胞，检测的原理主要分为两类：一是利用循环肿瘤细胞比血细胞大的特点，将其从血液中筛选出来；二是利用抗原抗体的特异性作用，通过在芯片表面接枝抗体捕获循环肿瘤细胞。这些研究目前还处于实验室研究阶段，其优点是试剂消耗量少、成本低、高通量高效率，其虽然能够用来筛选检测循环肿瘤细胞，但检测速度慢，每小时的血液检测量在毫升级别，达不到临床需求，阻碍了其在临床检测领域的应用。

发明内容

本发明针对现有技术的上述缺陷，提供一种检测速度快的血液细胞快速分选装置。本发明采用如下技术方案：

一种血液细胞快速分选装置，包括微流控芯片，所述微流控芯片包括一供血液流通的管道，所述管道的中线与流体方向平行；在所述微流控芯片中设有微柱阵列，所述微柱阵列以所述管道的中线为中心轴呈角度对称排列。

优选地，所述微柱之间的间距为10～500微米。

优选地，所述微柱之间的间距为20～30微米。

优选地，所述微柱之间的间距为25微米。

优选地，所述角度为0～90度。

优选地，所述角度为2.5～3.2度。

优选地，所述角度为3度。

优选地，所述微柱的截面形状为圆形或多边形，所述圆的外径或多边形的外切圆直径为10～500微米。

优选地，所述圆的外径或多边形的外切圆直径为40微米。

优选地，所述管道的高度为10～500微米。

优选地，所述管道的高度为40微米。

优选地，在所述微流控芯片上设有至少一个入口和至少两个出口，所述入口连接所述管道的一端，所述出口连接所述管道的另一端。

优选地，所述细胞为循环肿瘤细胞或循环内皮细胞。

本发明还提供了一种血液细胞快速分选装置的制造方法，所述方法包括如下步骤：

在硅片表面利用光刻法制备含有如上所述的血液细胞快速分选装置中的微柱阵列的光刻胶图案；

在所述图案表面浇筑聚二甲基硅氧烷，在60～100℃条件下烘烤15分钟～2小时；

将所述聚二甲基硅氧烷从硅片表面揭下，将揭下的聚二甲基硅氧烷与一玻璃片经过等离子体处理后化学结合，形成所述血液细胞快速分选装置。

本发明通过在微流控芯片中设计对称的微柱阵列，该微柱阵列能够基于确定性侧移原理(Deterministic lateral displacement)分离不同大小的粒子，筛选出尺寸较大的细胞，例如能够将比普通血细胞尺寸大的循环肿瘤细胞或者循环内皮细胞富集分离，检测速度快，操作简单，成本低。

附图说明

图1为本发明实施例1一种血液细胞快速分选装置的结构示意图；

图2为图1中I处局部放大图；

图3为图1中II处局部放大图；

图4为本发明实施例2一种血液细胞快速分选装置的局部结构示意图；