[发明专利]一种离心式微流控芯片、制作方法及其应用方法

说明书

本申请公开一种离心式微流控芯片、制作方法及其应用方法，其中，所述离心式微流控芯片包括承载基片和微流控基片，以及图像采集装置；承载基片上包括多个超透镜阵列；微流控基片上包括多个细胞捕捉腔，细胞捕捉腔超透镜阵列一一对应设置；通过微流控基片上的多个腔体对细胞实现分选操作，将细胞捕捉后，再通过超透镜以及图像采集装置对所述细胞成像，从而使得所述离心式微流控芯片具有细胞分选、高分辨细胞成像等功能。本发明将纳米级工艺制作的承载基片和微米级工艺制作的微流控基片键合组装，提供了制作工艺简单的微米纳米跨尺度加工工艺，从而能够将超透镜集成在离心式微流控芯片上，进而为细胞力学研究提供高效、高精度的细胞操作分析工具。

技术领域

本发明涉及微流控技术领域，特别涉及一种离心式微流控芯片、制作方法及其应用方法。

背景技术

生物细胞在其所在的生理环境内是承受施加于其上的应力的，研究细胞对施加于其上的应力的响应对理解一些疾病的发病机理至关重要，实验室普遍采用诸如原子力显微镜之类的设备工具进行相关的细胞力学课题研究。然而，这些设备存在能耗高、效率低和因需要单独的样品处理过程而导致的集成度低等方面的问题。

相比之下，具有微型化、集成化、和自动化特点的微流体技术是克服上述细胞力学研究工具存在问题的有效手段；并且微流体与细胞之间存在很好的尺度兼容性。因此，微流体技术通过高效、高精度的细胞操作分析为研究施加于细胞之上的应力与变形而导致的生理效应提供了很有前途的途径。

目前，离心式微流控技术已经在临床诊断、免疫学、蛋白分子分析等领域得到了广泛研究。离心式微流控技术是实现细胞操作和分析等功能等可靠方式，但，现有技术中的离心式微流控芯片不具有细胞分选、高分辨细胞成像等功能，无法实现细胞分选和高分辨细胞成像。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种离心式微流控芯片及其制作方法，以解决现有技术中的离心式微流控芯片不具有细胞分选、高分辨细胞成像等功能，无法实现细胞分选和高分辨细胞成像的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种离心式微流控芯片，用于细胞沉积和细胞捕捉，所述离心式微流控芯片包括：

相对设置的承载基片和微流控基片，以及图像采集装置；

所述承载基片朝向所述微流控基片的表面设置有多个超透镜阵列；

所述微流控基片朝向所述承载基片的表面包括凹槽结构，所述微流控基片与所述承载基片密封连接，所述凹槽结构形成多个腔体，所述多个腔体至少包括多个细胞捕捉腔，所述细胞捕捉腔与所述超透镜阵列一一对应；所述微流控基片上包括通孔结构，所述通孔结构用于安装、通气和使微流体进入所述凹槽结构；所述多个腔体和所述通孔结构组成两个并行功能单元；所述微流控基片背离所述承载基片的表面内包括多个图像采集单元安装腔和控制电路模块安装腔，所述图像采集单元安装腔与所述超透镜阵列一一相对设置；

所述图像采集装置包括多个图像采集单元和控制电路模块，所述图像采集单元与所述控制电路模块相连；且所述图像采集单元内嵌在所述图像采集单元安装腔，所述控制电路模块内嵌在所述控制电路模块安装腔。

本发明还提供一种离心式微流控芯片的应用方法，所述离心式微流控芯片为上面所述的离心式微流控芯片，包括：

提供离心式微流控芯片和缓冲液，所述缓冲液包括多个细胞；

将所述缓冲液加入到所述离心式微流控芯片中；

将所述离心式微流控芯片安装在离心马达上；

按照预设转速和预设时间旋转所述离心式微流控芯片；

待所述缓冲液中的细胞被所述离心式微流控芯片中的细胞捕捉腔捕捉后，通过所述离心式微流控芯片中的图像采集单元采集被捕捉的细胞的图像信息。