[发明专利]纳米针及相关设备和方法

说明书

本文公开了使用纳米针对细胞内部进行体外探测的设备和方法。本申请的一些方面涉及一种设备，该设备具有布置在流动通道中的垂直纳米针，其中，该流动通道的形状被布置为便于利用纳米针固定对该流动通道中的流体中循环的细胞进行固定，并利用纳米针穿透细胞膜。本申请的各方面还提供了流动通道与细胞分选器之间的整合，以形成医疗系统，该医疗系统选择性地且连续地与所筛选的感兴趣细胞进行细胞内通信。

相关申请的交叉引用

本申请根据35 U.S.C.§119(e)要求2017年6月16日提交的序号为62/521,276的美国专利申请的权益，该申请的代理人案卷号为N0601.70000US00，标题为“NANONEEDLE ANDRELATED APPARATUS AND METHODS(纳米针及相关设备和方法)”，在此通过引用整体并入本文中。

背景技术

细胞内部的体外探测通常是通过将细胞固定在基质上或在基质上培养，然后将诸如膜片夹之类的探针插入细胞内部来进行的。

发明概述

根据一些实施方案，提供了一种设备。该设备包括：第一流动通道，该第一流动通道构造成容纳沿第一流动方向循环的包含细胞的第一流体；纳米针，布置在第一流动通道中并配置为穿透细胞。第一流动通道包括与纳米针相邻的收缩部。

根据一些实施方案，提供了一种制造纳米泵设备的方法。该方法包括：形成纳米级线；形成围绕纳米级线的侧壁材料；将纳米级线布置在第一流动通道内；在将纳米级线布置在第一流动通道内之后，选择性地从侧壁材料去除纳米级线以形成纳米针。

根据一些实施方案，提供了一种操作设备的方法。该设备包括第一流动通道，第二流动通道，纳米针，纳米针包括布置在第一流动通道中的第一开口和布置在第二流动通道中的第二开口。第一流动通道包括与纳米针相邻的收缩部。该方法包括：使包含细胞的第一流体沿第一流动方向在第一流动通道中循环；用纳米针穿透细胞；在第二流动通道中容纳包含试剂的第二流体；并通过纳米针将试剂从第二流体输送到细胞中。

根据一些实施方案，提供了一种医疗系统。该医疗系统包括：纳米泵，纳米泵包括第一流动通道，具有包含试剂的流体的第二流动通道，纳米针，该纳米针包括布置在第一流动通道中的第一开口和布置在第二流动通道中的第二开口。第一流动通道被配置成从用户接收包含细胞的第一样品。纳米针被配置穿透细胞并且在细胞内输送试剂。

附图说明

将参考以下附图描述各个方面和实施方案。附图无意按比例绘制。在附图中，在各个附图中示出的每个相同或几乎相同的组件由相同的数字表示。为了清楚起见，并非每个组件都会在每个附图中标记。

图1A是示出根据一些实施方案的具有纳米针的设备100的截面图的示意图；

图1B是示出沿着图1A所示的垂直平面A-A'截取的在第一部分126内的设备100的截面图的示意图；

图2A是示出根据一些方面的设备200的俯视图的示意图；

图2B是示出根据一些方面的设备200的第一流动通道220的盖206的俯视图的示意图；

图3A是示出设备300A的俯视图的示意图，设备300A具有以规则的二维阵列布置在基座304中的多个纳米针302；

图3B是示出具有多个纳米针302的设备300B的俯视图的示意图，所述多个纳米针302以随机二维阵列布置在基座304中；

图3C是示出具有布置在基座304中的多个纳米针302a，302b，302c和302d的设备300C的俯视图的示意图；

图4A和图4B是示出根据一些方面的示例性制造序列的示意图，该示例性制造序列用于在衬底410中形成底部通道430；