[发明专利]一种用于捕获循环肿瘤细胞的整合型多层微流控芯片

权利要求书

1.一种用于捕获循环肿瘤细胞的整合型多层微流控芯片，包括上下对应设置且相互连通的正三角状的上层芯片(1)、中层芯片(2)和下层芯片(3)，其特征在于：

所述上层芯片(1)在圆心处设有上层入口(100)，在三个顶角处设有上层出口(101)，所述上层入口(100)分别向三个上层出口(101)延伸形成三个呈蛇状迂回结构的上层通道(102)，所述三个蛇状迂回结构分别占据正三角状的一个角，上层通道锲合三角状呈入口和出口两端窄中间宽的特征；所述上层通道(102)设有上层微柱阵列(103 )；所述上层微柱阵列(103)由多个凸起状微柱(104)组成，所述凸起状微柱沿上层通道(102)道壁的延伸方向等间距交错阵列排布；

所述中层芯片(2)在三角形三个顶角处设置中层入口(200)，在圆心处设置中层出口(201)，所述三个中层入口(200)分别向中层出口(201)汇聚形成三个呈树叶放射状结构的中层通道(202)，所述三个树叶放射状结构分别占据正三角状的一个角，中层通道契合三角状从入口到出口呈逐步放射增大的特征，所述中层入口(200)连接中层出口(201)形成的中心线与中层微柱阵列(203)呈一个夹角，夹角度数为45-75度；所述中层通道(202)设有中层微柱阵列(203)；所述中层微柱阵列(203)是由多个凹三角状微柱(204)组成，所述凹三角状微柱(204)沿中层通道(202)道壁的延伸方向等间距阵列排布,其中相邻的两个凹三角状微柱形成一个底部开口的碗形结构；

所述下层芯片(3)在三角形圆心处设有下层入口(300)，在三个顶角处设有下层出口(301)，所述下层入口(300)分别向三个下层出口(301)延伸形成一个呈圆形螺旋状结构的下层通道(302)，所述下层通道(302)设有三个微通道(3021)与三个下层出口(301)连接；所述下层通道(302)设有下层微柱阵列(303)；

所述上层出口(101)与中层入口(200)相连接，所述中层出口(201)与下层入口(300)相连接，其中肿瘤血样从上层入口(100)通过上层通道(102)，经上层微柱阵列(103)进行肿瘤细胞的一次捕获；再从上层出口(101)入中层入口(200)通过中层通道(202)，经中层微柱阵列(203)进行肿瘤细胞的二次捕获；再从中层出口(201)入下层入口(300)通过下层通道(302)，经下层微柱阵列(303)进行肿瘤细胞的三次捕获。

2.根据权利要求1所述的一种用于捕获循环肿瘤细胞的整合型多层微流控芯片，其特征在于：所述上层微柱阵列(103)位于上层入口(100)的一端与上层通道(102)外侧相贴合，上层微柱阵列(103)位于上层出口(101 )的一端与上层通道(102)内侧相贴合，上层微柱阵列(103)与上层通道(102)平行，血样沿上层通道(102)内侧向上层通道(102) 外侧流动并穿过上层微柱阵列(103)；所述上层通道(102)直径为宽度为50-100微米，上层微柱阵列(103)高度小于上层通道(102)直径。

3.根据权利要求2所述的一种用于捕获循环肿瘤细胞的整合型多层微流控芯片，其特征在于：所述凸起状微柱(104)高度为35-75微米，宽度为15-50微米；所述凸起状微柱(104)上及通道内修饰上肿瘤抗体。

4.根据权利要求1所述的一种用于捕获循环肿瘤细胞的整合型多层微流控芯片，其特征在于：所述凹三角状微柱(204)边长15-50微米，相邻的两个凹三角状微柱(204)底角之间的间距为5-8微米。

5.根据权利要求1所述的一种用于捕获循环肿瘤细胞的整合型多层微流控芯片，其特征在于：所述下层微柱阵列(303)是由多个碗状微柱(304)组成，所述碗状微柱(304)沿下层通道(302)道壁的延伸方向等间距阵列排布；所述碗状微柱底部设有开口(3041)，所述开口连接有微支道(3042)，相邻的两个微支道(3042)之间的距离为100-250微米。

6.根据权利要求5所述的一种用于捕获循环肿瘤细胞的整合型多层微流控芯片，其特征在于：所述碗状微柱底部的开口(3041)曲率半径为20-60微米；所述微支道(3042)长度为15-35微米，直径为6-10微米。