[发明专利]一种微磁体细胞捕获装置及其制作方法

说明书

本发明公开了一种微磁体细胞捕获装置及其制作方法，装置包括由上至下依次紧贴设置的微流体通道层、细胞捕获芯片和永磁体，微流体通道层的底部设置有凹槽，凹槽与细胞捕获芯片的上表面之间形成微流体通道，特点是：细胞捕获芯片包括基底，基底的上表面与微流体通道对应位置形成细胞捕获区，细胞捕获区内设置有多个均匀分布的微磁体；优点是：本发明能够提高细胞捕获率，减少细胞损失，且能够减少细胞在微流体通道前段聚集，利于细胞后续分析研究。

技术领域

本发明涉及生物技术应用领域，尤其涉及一种微磁体细胞捕获装置及其制作方法。

背景技术

循环肿瘤细胞(CTC，circulating tumor cell)是存在于外周血中的各类肿瘤细胞的统称，是由肿瘤病灶释放，从实体瘤病灶(原发灶、转移灶)上脱落下来进入到血液中循环的稀有细胞，其数量是肿瘤患者病情进展和转移的重要指标。循环肿瘤细胞的检测有助于早期转移肿瘤患者的诊断、监测术后患者肿瘤的复发与转移、评估抗肿瘤药物的敏感性与患者愈后以及选择个体化的治疗策略。但是，血液中循环肿瘤细胞的数量非常稀少，平均在10⁶～10⁷个白细胞中才有1个，因此，如何从血液中分离捕获并准确鉴定出循环肿瘤细胞面临巨大挑战。

目前，循环肿瘤细胞检测技术主要是借助免疫磁微粒捕获细胞(即对于大部分本身不具有磁性的细胞，可以将其吸附到功能化的纳米磁珠表面后进行操控)，并结合免疫荧光染色技术鉴定肿瘤细胞。传统的免疫磁微粒捕获方法使用普通载玻片作为细胞捕获基底，使用厘米或毫米尺寸的永磁体作为磁通量源，将流经微流体通道的血液中与纳米磁珠结合的靶细胞吸附至载玻片表面。

然而，上述方法在使用过程中仍存在以下缺陷：一方面，血液流经微流体通道过程中，受到低磁场梯度的限制，细胞的捕获效果不强，可能会导致细胞的损失；另一方面，有效磁阱密度低，可能导致细胞聚集在微流体通道前段，而细胞聚集会影响循环肿瘤细胞的结构完整性和荧光信号，干扰细胞成像和识别。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的不足，本发明提供一种微磁体细胞捕获装置及其制作方法，能够提高细胞捕获率，减少细胞损失，且能够减少细胞在微流体通道前段聚集，利于细胞后续分析研究。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种微磁体细胞捕获装置，包括由上至下依次紧贴设置的微流体通道层、细胞捕获芯片和永磁体，所述的微流体通道层的底部设置有凹槽，所述的凹槽与所述的细胞捕获芯片的上表面之间形成微流体通道，所述的永磁体与所述的微流体通道的位置相对应，所述的细胞捕获芯片包括基底，所述的基底的上表面与微流体通道对应位置形成细胞捕获区，所述的细胞捕获区内设置有多个均匀分布的微磁体。

在一些实施方式中，多个所述的微磁体呈纵横方向阵列分布在所述的细胞捕获区内，形成微磁体阵列，所述的微磁体阵列中相邻所述的微磁体之间的间距为100～200μm。由此具有较优的细胞捕获效果。

在一些实施方式中，所述的微磁体阵列由呈矩型的主体部以及分别与所述的主体部两端连接的呈矩型的前端部和尾端部构成，所述的微流体通道层上开设有连通所述的微流体通道的进液口和出液口，所述的前端部的最前端至所述的尾端部的最尾端之间的距离不大于所述的进液口至所述的出液口之间的距离。

在一些实施方式中，每个所述的微磁体由多个纳米磁微粒构成，多个所述的纳米磁微粒在横截面方向聚集呈环状，所述的微磁体的内径为22～30μm，所述的微磁体的外径为44～53μm；所述的微磁体的厚度为200～350nm。如此高浓度的纳米磁微粒在边缘聚集形成了局部最大磁梯度，从而提高了磁场梯度，提高了标记癌细胞的捕获效率。

在一些实施方式中，所述的细胞捕获芯片的上表面设置有一层厚度为7～15nm的SiO₂膜，所述的SiO₂膜覆盖住全部所述的微磁体。由此，以保护微磁体结构防止受到微流体通道内血液流动的影响。