[发明专利]一种单细胞全自动连续捕获与收集装置及方法

权利要求书

1.一种单细胞全自动连续捕获与收集装置，其包括玻璃底片、PDMS微流控芯片、电磁铁和永磁铁偶件、信号放大电路以及信号采集控制系统，所述PDMS微流控芯片凹刻有微通道的一侧与所述玻璃底片封装为一体，以形成供样品流通的微通道，其特征在于，所述微通道包括：

位于微流控芯片中心位置、一端设置有进样孔且另一端封闭的主通道；

所述主通道两侧向主通道外侧方向均匀凹刻有N个与主通道连通的细胞捕获孔，N≥2；

任意所述细胞捕获孔上方沿垂直于所述主通道方向均延伸有一定长度的细胞检测门通道，且所述细胞检测门通道末端连接细胞捕获通道；

所述细胞捕获通道末端设置有细胞收集孔，且所述细胞收集孔连有溢流槽；

同时所述电磁铁安装于玻璃底片下方；所述永磁铁安装在PDMS微流控芯片正上方；

所述主通道进样孔和所有细胞收集孔内均插有铂电极，任意所述细胞收集孔内的铂电极通过一参考电阻与直流电源的负极连接，所述主通道进样孔内的铂电极与上述直流电源的正极连接；

所述参考电阻的两端均通过导线与所述信号放大电路的输入端连接，所述信号放大电路的输出端与所述信号采集控制系统连接；

所述细胞捕获孔包括两个直径长度为待捕获目标细胞直径长度的半圆区域以及一个与检测门通道等宽的矩形区域；

待捕获目标细胞直径与细胞检测门通道的宽度的差值等于待捕获目标细胞直径的10％，且细胞检测门通道的长度等于待捕获目标细胞直径；

所述捕获通道下端两侧向中心方向渐缩直至其宽度与细胞检测门通道相同，并与细胞检测门通道相连接；

所述电磁铁的安装于所有细胞捕获通道渐缩的起始位置所对应的玻璃底片下方，所述永磁铁安装在细胞检测门通道位置所对应的PDMS芯片正上方。

2.一种根据权利要求1所述的单细胞全自动连续捕获与收集装置进行细胞捕获与收集的方法，其特征在于，包括如下步骤：

样品滴加：首先向所述主通道进样孔中滴加一定量的PBS缓冲液，再向各细胞收集孔内滴加等量PBS缓冲液，接通电磁铁电源，然后将一定量的样品细胞滴入到所述主通道进样孔中；

样品输运：接通所述直流电源，使得所述主通道进样孔中的样品在压力作用下流向各个细胞捕获孔；

细胞捕获：当有细胞进入细胞捕获孔时，由于电磁铁和永磁铁偶件的配合作用，细胞会卡在检测门通道入口，主通道进样孔内铂电极与相应的细胞采集孔内铂电极之间的参考电阻两端产生一个脉冲信号，该脉冲信号被信号采集控制系统检测到，并在显示器上显示相应通道有细胞被捕获，当信号采集控制系统显示所有细胞捕获孔内都有细胞时，系统向开关继电器发送电磁铁断电信号，电磁铁与永磁铁偶件分离，各细胞检测门通道释放细胞进入到相应的细胞收集孔内；

细胞收集：系统延时一定时间后，电磁铁继续通电，阻断细胞捕获通道与主通道的连通，此时可以使用移液器从各个细胞采集孔中取出单个细胞进一步处理。

3.根据权利要求2所述的细胞捕获与收集方法，其特征在于：在细胞捕获与收集过程中，当电磁铁处于通电状态时，其与永磁铁配合使得检测门通道高度小于待捕获目标细胞的直径。