[发明专利]细胞裂解

说明书

在示例性实施方式中，一种细胞裂解的方法包括使细胞液从第一储存器通过微流体通道朝向第二储存器移动，当来自所述细胞液的细胞通过所述微流体通道时激活裂解元件多次，以及使由所述激活产生的裂解液移动通过所述微流体通道并且移动到所述第二储存器中。

背景技术

微流体于诸如工程、化学、生物化学、生物技术等众多学科有范围广泛的应用。微流体可涉及操纵和控制例如喷墨打印头、实验室芯片装置和其他类型的微流体芯片装置的类的各种系统和装置内的少量流体。

附图说明

现在将参照附图来描述示例，附图中：

图1示出了包括用于裂解细胞的微流体裂解装置的微流体细胞裂解系统的一个示例；

图2示出了微流体裂解装置的一个示例；

图3示出了图2的微流体裂解装置的一个示例，其中，通过通道的流体流由非对称定位的泵元件引起；

图4示出了图2的微流体裂解装置的一个示例，其中，细胞感测元件被设置在微流体通道内；

图5、图6、图7、图8和图9示出了微流体裂解装置的示例，其各自具有流体移动机构，该流体移动机构在细胞液储存器与裂解液储存器之间包括压差；

图10、图11、图12、图13、图14、图15a和图15b示出了微流体裂解装置的示例，其各自具有流体移动机构，该流体移动机构包括设置在微流体通道内的泵元件；

图16、图17和图18为流程图，其示出了微流体细胞裂解装置中的细胞裂解的示例性方法。

贯穿附图，相同的附图标记标示相似但不一定相同的元件。

具体实施方式

细胞裂解是提取胞内组分的过程，用于诸如纯化组分，取回DNA和RNA以及分析组分的遗传和/或疾病特性之类的目的。细胞裂解使细胞膜爆裂并且释放出细胞的内部组分。包含细胞的内部组分的流体被称为裂解产物。

细胞裂解可能以各种方式自然地发生，包括杀死细胞的细胞内的病毒复制、细胞膜的酶溶解、因渗透压不平衡造成过量水进入细胞而使细胞膜爆裂的细胞溶解、由于通过渗透而失水而使细胞收缩并将细胞膜从细胞壁剥离的质壁分离等。

除了自然的细胞裂解之外，已经发展出各种方法用于在实验室中进行细胞裂解。例如，通过细胞的物理破裂的细胞裂解的方法包括：局部加热，其造成蛋白质变性；机械破裂，其使用旋转叶片来碾磨及分散细胞；液体均质化，其迫使细胞通过狭窄的空间，以剪切细胞膜；声波降解法，其使用高频声波来剪切细胞；重复的冷冻与解冻的循环，其通过冰晶的形成而使细胞破裂；以及手动碾磨冷冻在液氮中的细胞培养。例如，基于溶液的细胞裂解的方法包括：使用低渗添加剂来降低渗透压以使细胞膜瘪陷；使用高渗添加剂来提高渗透压以使细胞膜爆裂；以及使用清洁剂。在许多情况下，现有的物理裂解方法不可扩展，并且无法有效地在微流体芯片上实验室环境中使用。例如，在一些情况下，基于溶液的方法可能不利地稀释样品，裂解作用缓慢，并且在其应用中不具有选择性。

因此，本文所公开的示例涉及使用微流体装置来使得细胞能够裂解，这是通过将细胞在封闭的通道内暴露于打破细胞膜的高压力尖峰。裂解元件可包括设置在微流体通道内的热敏电阻器，以产生蒸气泡。当该蒸气泡瘪陷时，它可在通道内产生高压力尖峰，该高压力尖峰使处于该高压力尖峰的局部区域内的一个或多个细胞裂解。

在特定示例中，一种细胞裂解的方法包括使细胞液从第一储存器通过微流体通道朝向第二储存器移动。该方法包括当来自该细胞液的细胞通过该微流体通道时激活裂解元件多次。该裂解元件的激活将使细胞裂解。然后，由该裂解元件的该激活产生的裂解液移动通过该微流体通道进入到第二储存器中。