[发明专利]一种同时多细胞捕获的微流控细胞芯片

说明书

技术领域

本发明属生物技术检测领域，涉及微流控细胞芯片领域，具体涉及一种同时多细胞捕获的微流控细胞芯片。

背景技术

肿瘤细胞从原位脱落进入血管形成血循环癌细胞，及早捕获分选出这些细胞对癌症转移的早期诊断及预后监测有着重大的临床意义。但由于血循环中充满了大量正常血细胞，平均十亿个血细胞中只有一个循环癌细胞，因此，捕获及分选这些极微量的循环癌细胞是极具挑战的。传统的细胞分选方法是利用流式细胞仪，对待测样品进行特定的荧光标记，然后利用复杂的光学检测系统进行鉴定分选。然而，流式细胞仪设备昂贵，需要专业操作人员，大多只能在大型医疗机构的中心实验室进行，很难普及到广大边远及落后地区。因此，开发一种小型、廉价、操作简单、甚至是一次性使用的循环癌细胞检测器件是非常有必要的。

微流控芯片技术由于其制造成本低廉、检测速度快、试剂消耗少等诸多优点正被越来越多的研究者所关注，已发展出多种微流控细胞捕获分选技术，如利用细胞直径进行物理分选，利用荧光或磁性标记进行分选等。由于芯片制备技术的局限，目前大多数研究仍停留在单种细胞的捕获，对于多种细胞的并行捕获仍然缺乏良好的手段。Sunitha Nagrath等在Nature上公开了(Sunitha Nagrath，Lecia V.Sequist，Shyamala Maheswaran et al Isolation of rare circulating tumour cells in cancer patients by microchip technology Vol 450|20/27 December 2007)，在流道内设置微柱阵列，在微柱表面固定上皮细胞粘附因子抗体(EpCAM)，以此来捕获多种上皮来源的癌细胞。由于不同类型的癌细胞上皮粘附因子的表达量相差很大，细胞捕获的灵敏度及效率极大依赖于细胞的类型，因此固定EpCAM抗体对于表达量小的癌细胞就很难获得满意的捕获效率。Xuanhong Cheng等(Xuanhong Cheng，Amit Gupta，Chihchen Chen etal Enhancing the performance of a point-of-care CD4+T-cellcounting microchip through monocyte depletion for HIV/AIDSdiagnostics Lab on a Chip First published as an Advance Article on the web 4th February 2009)公开了将芯片上的抗体分子固定分成两个区域，前段预先在PEG-水凝胶玻片上点样CD14抗体进行单核细胞捕获，后端在流道内固定CD4抗体进行CD4阳性T细胞的捕获。该方法把点样芯片与流道芯片简单相加，操作过程比较复杂，且分步制造的方法破坏了芯片设计的整体性，不利于芯片进一步的集成。Ye Xu等在Analytical Chemistry发表文章(Ye Xu，JosephA.Phillips，Jilin Yan etal Aptamer-Based Micro□uidic Device for Enrichment，Sorting，and Detection of Multiple Cancer CellsAnal.Chem.2009，81，74367442)，设计蛇形管道划定不同检测区域，在每个检测区域的上下游设置进出样开孔，利用开孔的交替开放与封闭在不同区域固定上各自不同的核酸适体，以此来达到在同一管道中并行捕获多种癌细胞的目的。该方法设计较上两种巧妙，但多次重复的流道固定使芯片制备过程时间长、步骤多，又由于在同一管道内进行流动固定，容易产生上下游的交叉污染，使假阳性增高，而为了控制假阳性率，必须加长各区域的长度，这又对芯片的进一步集成造成了障碍。

因此，临床实践中需要开发一种新的细胞捕获分选芯片，期望其具备能够同步完成多种生物分子的固定，通过一次样品进样就能对多种癌细胞进行捕获分选，同时还具有操作简便、集成度高的特点。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，提供一种新的细胞捕获分选芯片，具体涉及一种同时多细胞捕获的微流控细胞芯片。本发明在微流控芯片内通过一次进样能同时捕获多种癌细胞。

本发明的同时多细胞捕获的微流控细胞芯片包括微流细胞芯片载体和不同的生物分子抗体溶液，不同的生物分子抗体溶液固定在芯片载体的不同特定区域。

本发明中，所述生物分子可与特异性的靶细胞进行反应，选自蛋白质、核酸、脂类、糖类中的一种或多种。