[发明专利]分离芯片、分离装置及分离液体样本中目标颗粒的方法

说明书

本发明提供一种分离芯片，其包括：样本池，所述样本池包括第一侧面和第二侧面，所述第一侧面与所述第二侧面相对，所述第一侧面设置有第一过滤膜，所述第二侧面设置有第二过滤膜；第一腔室，所述第一腔室与所述样本池通过所述第一过滤膜相连通，所述第一腔室设置有第一开口，所述第一开口用于使所述第一腔室与外界连通；第二腔室，所述第二腔室与所述样本池通过所述第二过滤膜相连通，所述第二腔室设置有第二开口，所述第二开口用于使所述第二腔室与外界连通。本发明还提供一种分离液体样本中目标颗粒的分离装置及方法。

技术领域

本发明涉及生物技术领域，具体地，涉及一种用于分离液体样本中目标颗粒的分离芯片、分离装置及分离方法。

背景技术

液体活检(liquid biopsy或fluid biopsy)，是一种能够全面、实时地反映肿瘤细胞或组织生物信息的采样和分析方法。液体活检具有非侵入性的优点，通过分离、分析血液或其他体液(尿液、唾液、胸腔积液、脑脊液等)中特定的研究对象对肿瘤进行动态观察，可以指导医护人员对肿瘤进行筛查、诊断、判断预后、选择治疗方案和监测复发等。液体活检中的特定研究对象包括循环肿瘤DNA(circulating tumor DNA,ctDNA)、循环肿瘤细胞(circulating tumor cell,CTC)、微泡(又称外泌体，exosome)等。

现有技术中一般采用离心、免疫捕获或过滤等方法分离、纯化血液或体液中的循环肿瘤细胞和/或外泌体。离心的分离方法对循环肿瘤细胞(或外泌体)的膜结构会造成一定程度的机械损伤，影响后续的分析研究，且离心造作繁琐对液体活检的通量造成限制。免疫捕获的分离方法需要利用抗体，大幅度提高样本处理成本，且免疫捕获后的洗脱条件可能会对循环肿瘤细胞(或外泌体)的活性产生影响。利用过滤膜过滤的分离方法可以有效地分离体液中不同尺寸的组分，具有低成本、高通量的特点，过滤后得到的目标成分能保持很高的生物活性。但是，在实际操作过程中，过滤膜上易于富集生物样本中的部分组分，其中大于膜孔尺寸的组分会堵塞膜孔。膜孔堵塞会使小于膜孔尺寸的组分不能有效地透过过滤膜，影响分离后目标成分的纯度。膜孔堵塞也会造成局部压力过大，甚至导致过滤膜破裂。

发明内容

鉴于以上内容，有必要提供一种可以降低过滤分离过程中发生过滤膜堵孔现象的分离芯片、分离装置及分离方法。

本发明首先提供一种分离芯片，其包括：

样本池，所述样本池包括第一侧面和第二侧面，所述第一侧面与所述第二侧面相对，所述第一侧面设置有第一过滤膜，所述第二侧面设置有第二过滤膜；

第一腔室，所述第一腔室与所述样本池通过所述第一过滤膜相连通，所述第一腔室设置有第一开口，所述第一开口用于使所述第一腔室与外界连通；

第二腔室，所述第二腔室与所述样本池通过所述第二过滤膜相连通，所述第二腔室设置有第二开口，所述第二开口用于使所述第二腔室与外界连通。

进一步地，所述第一过滤膜与所述第二过滤膜分别选自多孔陶瓷材料、多孔塑料材料、多孔金属材料中的一种。

可选地，所述第一过滤膜与所述第二过滤膜的孔径为2-20微米。

可选地，所述第一过滤膜与所述第二过滤膜的孔径为5-200纳米。

进一步地，当所述第一腔室通过所述第一开口受到抽吸作用时，所述第一腔室中产生负压；当所述第二腔室通过所述第二开口受到抽吸作用时，所述第二腔室中产生负压。

可选地，所述样本池、所述第一腔室、所述第二腔室由聚甲基丙烯酸甲酯材料制成。

本发明还提供一种分离装置，其包括：上述分离芯片；真空系统，所述真空系统与所述分离芯片的所述第一开口和所述第二开口分别相连接；变频模块，所述变频模块与所述真空系统电连接，所述第一腔室和所述第二腔室在所述变频模块和所述真空模块的作用下交替产生负压。