[实用新型]一种用于单细胞捕捉和培养的微流控芯片

说明书

本实用新型公开了一种用于单细胞捕捉和培养的微流控芯片，包括组合在一起的上片和下片，所述上片和所述下片的相对表面上分别设置有挡块阵列和微孔阵列；所述挡块阵列的挡块与所述微孔阵列的微孔相对应地分隔分布，并配置成，所述挡块捕捉正向液流中的单个细胞并阻止正向液流中的细胞进入其正向前方的微孔，利用反向液流将所述挡块所捕捉的细胞冲出所述挡块并流入其反向前方的微孔；所述挡块阵列位于所述上片的所述表面形成的微流通道内，所述微流通道在所述微流控芯片上具有入口和出口。本实用新型能够简便高效地实现单细胞的捕捉、阵列化布置与培养。

技术领域

本实用新型涉及一种用于单细胞捕捉和培养的微流控芯片。

背景技术

单细胞分析已经发展成为细胞生物学领域研究细胞功能的一个关键问题，并且受限于工具和技术支持使得对单个细胞的分离，对后续的单细胞研究等问题变得越来越突出。传统提取单细胞的方式繁复、耗时、费力且效率不佳。而使用微流控芯片操纵单细胞，只需要将流体通入芯片，然后进行一定的操作即可得到实验结果。这只需要几分钟就能完成，可以提高实验效率，使得实验更加迅速、便捷。在微流控芯片上对单细胞进行阵列，则可同时进行多组对照实验，大大提高了实验效率。

微流控芯片技术是一种以流体在微米尺度下的低雷诺数流动为主要特征的科学技术，是多种单元技术在微小可控平台上灵活组合与规模集成。我们可以在一块几平方厘米的微流控芯片上，构建出复杂的微通道网络，并对其中的流体进行准确的操纵和控制。这种芯片将不同的模块集成在一个小型的平台上，提供了极大的方便。

目前，有很多基于挡块阵列的技术都可以通过微流控芯片操纵单细胞。美国德州研究人员使用挡块和墙壁对单细胞进行捕捉，并使细胞粘附在基底上，然后移除挡块和墙壁，从而使细胞留存在微流控芯片上。该方法的捕捉时间较长，而且无法和细胞培养有效的结合在一起。美国加州研究人员使用单体挡块阵列对单细胞进行捕捉，但捕捉成功率较低；而且每次捕捉需要24小时，效率较低。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于针对现有技术的不足，提供一种用于单细胞捕捉和培养的微流控芯片。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种用于单细胞捕捉和培养的微流控芯片，包括组合在一起的上片和下片，所述上片和所述下片的相对表面上分别设置有挡块阵列和微孔阵列；所述挡块阵列的挡块与所述微孔阵列的微孔相对应地分隔分布，并配置成，所述挡块捕捉正向液流中的单个细胞并阻止正向液流中的细胞进入其正向前方的微孔，而反向液流将所述挡块所捕捉的细胞冲出所述挡块并流入其反向前方的微孔；所述挡块阵列位于所述上片的所述表面形成的微流通道内，所述微流通道在所述微流控芯片上具有入口和出口。

进一步地：

一条所述微流通道将多个所述挡块阵列串联形成一条液体通道，或者多条所述微流通道将多个所述挡块阵列并联形成多条液体通道。

所述挡块由轴对称的两个板状部分组成，所述两个板状部分在靠近其正向前方的微孔的一侧具有较大的间隙，在远离其正向前方的微孔的一侧具有较小的间隙，所述较大的间隙大于目标细胞的直径，所述较小的间隙小于目标细胞的直径。

所述两个板状部分呈90度。

所述挡块的对称轴与所述微流控芯片的流向平行。

所述较大的间隙与所述微孔的直径相等；所述较小的间隙为目标细胞直径的0.4倍-0.8倍，优选0.6倍。

所述挡块在所述微流通道中的高度为目标细胞直径1.2倍-2倍，优选 1.5倍；优选地，所述挡块的高度与所述微流通道的深度相等。

所述微孔的深度为目标细胞直径2倍-5倍，优选3倍。

所述微流控芯片的液体入口和液体出口连接有用于驱动液体流动的注射泵。