[发明专利]一种可用于进行循环肿瘤细胞分选实验的实验装置

说明书

本发明公开了一种可用于进行循环肿瘤细胞分选实验的实验装置，属于微流控技术领域。该装置由主体固体结构、入口、凹槽捕获结构、对称捕获通道结构、CTCs收集通道、出口、和下底板组成，可以实现CTCs的分选，弯曲通道的设计使CTCs获得一个惯性力，更有利于其被凹槽捕获，而多组捕获通道结构的设计，增大了其分选效率。该装置克服了传统分装置的复杂和难操作的缺点，其结构简单，提高了实验的精确性，增加了实验方案的灵活性。本发明有利于进行高效率的CTCs分选，对人类肿瘤疾病的科学研究具有重要意义。

技术领域

本发明涉及一种可用于进行循环肿瘤细胞分选实验的实验装置。本发明属于微流控技术研究领域，具体涉及一种基于弯曲微通道凹槽涡胞流动的循环肿瘤细胞分选芯片装置。

背景技术

循环肿瘤细胞CTCs，Circulating Tumor Cells是存在于外周血中的各类肿瘤细胞的统称，因自发或诊疗操作从实体肿瘤病灶原发灶、转移灶脱落，大部分CTCs在进入外周血后发生凋亡或被吞噬，少数能够逃逸并发展成为转移灶，增加恶性肿瘤患者死亡风险。肿瘤的复发转移与CTCs密切相关，监测CTCs可早于常规影像学检查手段预估肿瘤复发风险。大量研究已经证实，CTCs检测将有助于复发转移监控、判断患者预后、指导术后辅助治疗等。与肿瘤组织样本相比，血液样本更易获取、创伤性小、可反复采集，是临床上常规检测较为理想的标本来源，大大提高了这一方法的应用价值。目前CTCs的分选方法主要分为三大类：基于核酸、基于物理性质和基于表面标记。基于核酸的方法以识别特定的肿瘤DNA或mRNA，间接证实CTCs的存在，但并非所有的检测目标都是肿瘤特异的，因此也可能会在血细胞中发现相同目标，而基于表面标记的方法纯度不太高。基于物理性质的方法较为常见，微流控芯片利用CTCs的物理性质已能较为准确的对其进行分选，但仍有效率不高，操作繁琐的一些问题存在。因此，发明一种新型的可用于进行循环肿瘤细胞分选的实验装置具有重要科研价值。

发明内容

本发明目的是将血液中极稀少的循环肿瘤细胞CTCs分选出来。设计一种基于弯曲微通道凹槽涡胞流动的微流控芯片装置，该装置可以实现CTCs高效率、高纯度的捕获和收集，其操作简单，应用范围广，具有较高的科研和临床应用价值，其采用的技术方案如下：

一种可用于进行循环肿瘤细胞分选实验的实验装置，该实验装置包括主体固体结构1、入口2、凹槽捕获结构3、对称捕获通道结构4、CTCs收集通道5、出口6和下底板7。

入口2、凹槽捕获结构3、对称捕获通道结构4、CTCs收集通道5和出口6为主体固体结构1上的凹槽或孔洞结构，且各结构为芯片工作时流体流动区域；

凹槽捕获结构3的宽度范围设定在400微米，高度设置在300微米，以充分利用凹槽内涡胞结构实现CTCs捕获；

主体固体结构1上至少包含四个对称捕获通道结构4，以实现对CTCs的多次捕获，提高捕获效率；

对称捕获通道结构4中的通道为左右对称的弯曲连续结构，该弯曲连续结构为正弦或余弦曲线波形式；凹槽捕获结构3位于正弦或余弦曲线波的顶点处；CTCs收集通道5沿水平方向布置，CTCs收集通道5通过凹槽捕获结构3与对称捕获通道结构4连接；对称捕获通道结构4的一端为入口2，对称捕获通道结构4的另一端为出口6；

凹槽捕获结构3位于弯曲通道的顶端切线位置处，以期对CTCs产生惯性力的作用，加速其被凹槽捕获的速度；

入口2设计为两个，省去频繁更换入口实验试剂的麻烦。

所述主体结构1和下底板7通过氧离子上下键合固定，下底板7置于主体结构1底部，以支撑芯片主体结构并提供流动空间；

所述主体固体结构1和下底板7由聚二甲基硅烷制成。

入口2、凹槽捕获结构3、对称捕获结构4、CTCs收集通道5和出口6为主体固体结构1上凹槽或孔洞结构，且各结构为芯片工作时气体流动区域；