[发明专利]一种单细胞分选装置、芯片及分选方法

说明书

一种单细胞分选装置，包括微流控芯片、细胞信号采集装置、细胞信号处理与控制装置，其中，所述微流控芯片，包括细胞样品在外部动力源驱动进样的进样管道、在外部动力源驱动进细胞稀释液的液流管道、单细胞分选管道，及其交叉连通处设置的细胞信号采集窗口；所述细胞信号采集装置，设置在微流控芯片的细胞信号采集窗口处，对细胞信号进行采集并实时传输给细胞信号处理与控制装置；所述细胞信号处理与控制装置，用于细胞信号的分析，控制液流管道内细胞稀释液注入，实现单细胞分选。

技术领域

本发明属于微流体细胞分选领域，特别涉及到一种单细胞分选装置、芯片及分选方法。

背景技术

液滴微流控技术是使用微管道处理与操纵微小流体的系统所涉及的技术，被广泛应用到生物、化学、医学分析等过程中。微流控分选基于流体力学原理实现细胞分选，适用于高通量、大规模单细胞研究，然而现有技术因细胞活性、检测精度、连续性筛选效率受到的局限。

目前，流式细胞仪是常用的单细胞分选装置，其以高能量激光照射高速流动状态下被荧光色素染色的单细胞，测量其产生的散射光和发射荧光的强度，从而识别细胞种类，并通过高压电场使液滴发生偏转从而实现分选。然而该方法主要是进行两路分选，较难实现多路分选，且分选后细胞的活性受到很大影响。近年基于图形处理的细胞分选方法也逐渐发展起来，采用该技术方法能实现无细胞活性影响下的分选，如专利文献1（公开号CN109863384A）公开了基于图像的细胞分选系统和方法，专利文献2（公开号CN112342137A）公开了一种基于图像处理和微流控打印的单细胞分选装置及方法等，然而现有技术中，对于距离足够远的细胞能实现单细胞分选，而对于距离比较近单细胞间是很难实现单细胞精确分选。因此，需要一种能够分离距离较近的单细胞的装置和方法。

发明内容

本发明针对现有技术问题提供了一种单细胞分选装置、芯片及分选方法，通过细胞信号采集装置采集获取细胞位置、细胞尺寸、细胞形态、细胞数量、细胞荧光信号等，控制微流体系管道的进液实现微流控管道中的单细胞分选，尤其是距离较近的单细胞的分选。

本发明的技术方案如下：

1. 一种单细胞分选装置，其特征在于，包括微流控芯片、细胞信号采集装置、细胞信号处理与控制装置，其中，

所述微流控芯片，包括细胞样品在外部动力源驱动进样的进样管道、在外部动力源驱动进细胞稀释液的液流管道、单细胞分选管道，及其交叉连通处设置的细胞信号采集窗口；

所述细胞信号采集装置，设置在微流控芯片的细胞信号采集窗口处，对细胞信号进行采集并实时传输给细胞信号处理与控制装置；

所述细胞信号处理与控制装置，用于细胞信号的分析，控制液流管道内细胞稀释液注入，实现单细胞分选。

2. 根据权利要求1所述的单细胞分选装置，其特征在于，所述单细胞分选管道的内径为进样管道内径的2-4倍，所述液流管道的内径为进样管道内径的1-2倍。

3. 根据权利要求2所述的单细胞分选装置，其特征在于，所述进样管道内径为40-60 um，液流管道内径为40-120 um，单细胞分选管道内径为80-240 um。

4. 根据权利要求1所述的单细胞分选装置，其特征在于，所述液流管道为纵穿进样管道、单细胞分选管道的管道，所述液流管道从两端分别向单细胞分选管道进细胞稀释液。

5. 根据权利要求4所述的单细胞分选装置，其特征在于，所述液流管道与单细胞分选管道的连通口大于其与进样管道的连通口。

6. 根据权利要求1所述的单细胞分选装置，其特征在于，所述进样管道入口设有分流挡板、过滤孔道。

7. 根据权利要求1所述的单细胞分选装置，其特征在于，在所述进样管道两侧设置有鞘流管道。