[发明专利]基于气动阀门打印单个微粒的微流控芯片和方法

说明书

本发明公开了一种基于气动阀门打印单个微粒的微流控芯片及基于气动阀门打印单个微粒方法。本发明实施例中的基于气动阀门打印单个微粒的微流控芯片，捕获部的两侧设置分别设置了主通道和侧通道，且捕获部沿主通道的延伸方向设置了多个薄膜件，相邻两个薄膜件之间具有捕获槽和阀门通道，主通道内载有微粒的第一液体会流入侧通道中，第一液体经过阀门通道后，压强减小，因此微粒会在主通道与侧通道之间的压强差产生的流体曳力作用下，由主通道内进入捕获槽中。通过气压调节装置依次使各个阀门通道一侧或两侧的薄膜件中的气压腔的腔壁气压腔收缩，可以实现与各个阀门通道连通的对应的捕获槽中的单个微粒的确定性打印。

技术领域

本发明涉及微流体控制技术领域，涉及一种基于气动阀门打印单个微粒的微流控芯片和方法。

背景技术

目前，单细胞分析技术是再生医学、临床诊断和细胞治疗的重要工具。将单个细胞打印分离接种到单独的培养室是单细胞分析技术的关键。随着微流控技术的发展，相关技术中，采用了基于微流控技术的单细胞打印方法，主要为：喷墨打印、单个微阀门筛选、双阀门筛选、移液管式单细胞分离等。这些方法虽然利用了微流控技术使用样品及试剂量少、反应速度快、可大量平行处理及可即用即弃等优点，但是也存在不足之处。

喷墨打印方法对设备的要求高，需要高速摄像机及自动辅助系统的精密配合，造价昂贵。单个微阀门筛选方法和双阀门筛选方法，分离过程操作繁琐，芯片制作复杂，且多个细胞同时到达挤压通道容易造成阀门堵塞，单细胞打印效率低。移液管式单细胞分离方法需要依靠人工手动操作，且流体剪切力难以控制，对细胞伤害性较大，并且每吸取一次只能打印一个细胞，打印效率低。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种基于气动阀门打印单个微粒的微流控芯片，结构简单，易于实现，并能够提升单个微粒的打印效率。

本发明还提出一种应用于上述基于气动阀门打印单个微粒的微流控芯片的基于气动阀门打印单个微粒方法。

根据本发明的第一方面实施例的基于气动阀门打印单个微粒的微流控芯片，包括：

若干捕获打印单元，所述捕获打印单元包括主通道、侧通道和捕获部，所述主通道用于通入载有微粒的第一液体，所述捕获部位于所述主通道与所述侧通道之间，所述捕获部包括多个薄膜件，相邻两个薄膜件之间具有捕获槽和阀门通道，所述捕获槽用于捕获单个微粒，所述捕获槽位于所述捕获部朝向所述主通道的一侧，所述捕获槽连通所述主通道；

所述侧通道位于所述捕获槽背离所述主通道的一侧，所述阀门通道连通所述捕获槽与所述侧通道，所述阀门通道的宽度小于所述微粒的直径，各所述阀门通道的两侧的两个所述薄膜件中的至少一个的内部设置有气压腔，各个所述薄膜件中所述气压腔的腔壁的厚度各不相同，各所述气压腔用于连通于同一所述气压调节装置，通过所述气压调节装置能够改变所述气压腔内的气压，所述气压腔的腔壁能够随着所述气压腔内的气压变化而收缩或膨胀，且腔壁厚度越厚的所述气压腔在相同压强变化下的变形越小。