[发明专利]一种集成式循环肿瘤细胞分选芯片

说明书

本发明提供一种集成式循环肿瘤细胞分选芯片，包括自上而下依次连接的上导流层、初级分选层、下导流层和次级分选层。本发明集成式循环肿瘤细胞分选芯片，上导流层分别将样品液和鞘液导流到初级分选层，初级分选层通过螺旋形流道实现第一次粗选，去除样品液中的血细胞，然后下导流层将第一次粗选后的液体导流到次级分选层，次级分选层通过蛇形流道和确定性侧向位移流道实现第二次精分选，进一步去除血细胞，从而得到循环肿瘤细胞。本发明集成式循环肿瘤细胞分选芯片，对样品液进行两次分选，提高分选精度。

技术领域

本发明涉及肿瘤细胞分选芯片技术领域，具体来说，涉及一种集成式循环肿瘤细胞分选芯片。

背景技术

随着全球人口的增长以及老年化的加剧，癌症的发病率和死亡率正在迅速增长。癌症预计将成为21世纪世界各国人口死亡的主要原因和延长预期寿命最严重的障碍。根据世界卫生组织(WHO)数据表明，癌症已经成为全球第二大死亡原因。2015年在全球有91个国家，癌症是导致人口在70岁前死亡的第一或第二位原因；在22个国家中，癌症是导致人口70岁前死亡的第三或第四位原因。2018年全球预计有960万人死于癌症，占全球死亡人数的六分之一。由此可见，癌症已经成为影响世界公共健康的重大疾病，针对癌症的研究是非常必要且有重要意义的。

循环肿瘤细胞从恶性肿瘤上脱落，进入人体循序系统中并迁移到人体的其他器官，形成癌症转移和扩散，最终导致大多数癌症患者死亡。从外周血中分离罕见的循环肿瘤细胞被认为是一种无创的液体活检技术，对于癌症的治疗效果评估、个性化治疗、癌症的早期诊断及癌症药物的筛选研发等临床应用具有重大意义。然而，人体外周血中循环肿瘤细胞的数目极其稀少，平均每十亿个血细胞才有一个循环肿瘤细胞。因此如何实现循环肿瘤细胞高精度、高通量的分选具有非常重要的实践应用价值。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种集成式循环肿瘤细胞分选芯片，提高肿瘤细胞的分选精度。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种集成式循环肿瘤细胞分选芯片，包括自上而下依次连接的上导流层、初级分选层、下导流层和次级分选层；

所述上导流层包括上导流本体，所述上导流本体上设有第一样品液入口、第一流道、样品液出口、第一鞘液入口、第二流道和鞘液出口；所述第一样品液入口和样品液出口通过第一流道连通；所述第一鞘液入口和鞘液出口通过第二流道连通；

所述初级分选层包括初级分选本体，初级分选本体上设有初级分选单元，所述初级分选单元包括第二样品液入口、第二鞘液入口、螺旋形流道、初级分选出口和第一滤液出口，所述第二样品液入口和第二鞘液入口均与螺旋形流道的入口连通，所述初级分选出口、第一滤液出口和螺旋形流道的出口连接成Y型结构；所述初级分选出口与螺旋形流道中心的距离小于滤液出口与螺旋形流道中心的距离；

所述下导流层包括下导流本体，所述下导流本体上设有汇流入口、汇流流道和汇流出口，所述汇流入口和汇流出口通过汇流流道连通；

所述次级分选层包括次级分选本体，所述次级分选本体上设有次级分选单元，所述次级分选单元包括蛇形流道入口、蛇形流道、确定性侧向位移流道、偏转出口和非偏转出口，所述蛇形流道入口、蛇形流道和确定性侧向位移流道依次连通，确定性侧向位移流道的出口分别与偏转出口和非偏转出口连通；

所述样品液出口与第二样品液入口连通，鞘液出口与第二鞘液入口连通，初级分选出口与汇流入口连通，汇流出口与蛇形流道入口连通。

作为本发明实施例的进一步改进，所述上导流本体上还设有依次连通的滤液入口、滤液流道和第二滤液出口，所述滤液入口与第一滤液出口连通。

作为本发明实施例的进一步改进，所述第一流道为均分流道，所述样品液出口有至少两个；所述第二流道为均分流道，所述鞘液出口有至少两个。

作为本发明实施例的进一步改进，所述初级分选单元有至少两个，初级分选单元的滤液出口重叠。