[发明专利]一种基于微狭缝结构的全PDMS微流控细胞捕获芯片及其制法

权利要求书

1.一种双层结构的细胞捕获芯片，其特征是：它是基于微狭缝结构的全聚二甲基硅氧烷微流控细胞捕获芯片，它由上下两片固化的聚二甲基硅氧烷薄片构成，，在聚二甲基硅氧烷薄片上分别制作有不同尺寸及形状的微型下凹通道，上、下两片聚二甲基硅氧烷叠合时，使上、下两层通道沿边缘相互平行交错，形成10±5μm的单个或多个狭缝，该狭缝用于阻挡细胞形成对有限数量细胞的可控捕获。

2.根据权利要求1所述的双层结构细胞捕获芯片，其特征是：所述的通道狭缝通过通道对准键合的方法制得。

3.根据权利要求1所述的双层结构细胞捕获芯片，其特征是：所述的通道狭缝长度及数量通过不同通道组合和对准方法进行调控。

4.根据权利要求1所述的双层结构细胞捕获芯片，其特征是：通过调整狭缝的长度和大小对捕获细胞的数量进行控制，形成从单个细胞到几十个细胞的有效捕获。

5.根据权利要求1所述的双层结构细胞捕获芯片，其特征是：利用流体动力学原理对细胞进行捕获，并在捕获后通过出入口的压力控制释放细胞，从而可重复进行细胞的捕获操作。

6.一种制作上述的双层结构细胞捕获芯片的方法，它包括下列步骤：

步骤1. 玻璃通道制作：玻璃芯片通道采用标准光刻和化学湿法刻蚀技术制备；

采用商品化匀胶铬版，根据通道设计图案进行光刻，蚀刻深度为30-50 μm；

步骤2. 制作上、下两层聚二甲基硅氧烷（PDMS）微通道薄片：以上述玻璃芯片为阴性模板，在其上浇铸一定量PDMS，加热固化，剥离后即得具有相应阳模结构的PDMS芯片，将此PDMS阳模经空气等离子体处理后，迅速在表面旋涂质量百分浓度为0.1~0.5%的聚乙烯醇水溶液，并于红外灯下烘干，以此PDMS芯片为阳性模板，在其上浇铸聚二甲基硅氧烷，固化后可轻松剥离，即可得到与刻蚀玻璃芯片通道一致的PDMS芯片；

步骤3. 狭缝制作与芯片键合：将制作好相应通道的上、下两片PDMS芯片同时经等离子体处理，迅速在其上滴加数滴去离子水，然后将上片盖在下片上，此时由于水的存在，两片PDMS可相互顺利滑动，将两层上的微通道平行对准，使其形成整条或部分长度的狭缝，在显微镜下调整狭缝宽度使之不超过15μm，用滤纸吸去大部分多余水分，保持上、下两层芯片位置并置于红外灯下烘干，约30min后即可键合稳固而得到狭缝捕获芯片，狭缝长度可根据对准管道部分进行调整，上片需预留上下两层通道的出入口以进行进样操作和压力调整。

7.根据权利要求6所述的制作双层结构细胞捕获芯片的方法，所述的步骤3进行通道组合与狭缝调控：采用不同构型的微通道进行组合形成不同长度的狭缝，用于调控捕获细胞的数量；采用直线通道组合形成较长狭缝，从而形成细胞的直线排列；也可采用点状通道组合或直线与点状通道组合形成多个捕获狭缝，实现对少量细胞的捕获；同时，由于通过上、下两片PDMS的滑动灵活控制通道的对准位置，采用点状通道组合，交叉对准形成微小狭缝，对单个细胞进行捕获。