[发明专利]一种高通量配对捕获单细胞/单颗粒的微流控芯片及其应用

权利要求书

1.一种高通量配对捕获单细胞/单颗粒的微流控芯片，其特征在于：该微流控芯片包括捕获层、控制层、载片三部分；捕获层包括两个并行的流道(10，11)和连接通道(13)，控制层包括隔离通道(12)；其中每个捕获通道由多个捕获单元(8，9)首尾串接而成，每个单元包括流道(10，11)、储液腔室(14，15)、捕获通道(16，17)三部分，流道(10，11)包括U形管，前一单元U形管的左臂端连接后一单元U形管的右臂端，储液腔室(14)位于U形的两臂之间，且设有三条通道，第一通道直径大于待捕获的单微球/单细胞，通往U形管的液体进口端，第二通道为捕获通道，直径小于捕获的单微球/单细胞，通往U型管的液体出口端；第三通道为连接通道(13)，直径小于捕获的单微球/单细胞，通往并行的另一捕获单元的储液腔室；

连接通道(13)连接两个捕获单元的储液腔室(14，15)；隔离通道(12)层位于连接通道(13)下方或上方，垂直于连接通道(13)并由隔膜(18)隔离开；两个流道分别含有一个样品入口(1，2)、一个油相入口(4，5)以及一个出口(6，7)，隔离通道含有一个入口(3)。

2.根据权利要求1所述的一种高通量配对捕获单细胞/单颗粒的微流控芯片，其特征在于，所述的捕获通道的宽度为5-500微米，深度为5-500微米；连接通道的宽度为3-100微米，深度为3-100微米。

3.根据权利要求2所述的一种高通量配对捕获单细胞/单颗粒的微流控芯片，其特征在于：所述的颗粒/细胞的直径在5-200μm。

4.根据权利要求1所述的一种高通量配对捕获单细胞/单颗粒的微流控芯片，其特征在于：所用捕获层和控制层的材料为聚二甲基硅氧烷PDMS，载片材料为玻璃，捕获层和控制层通过热校准可逆键合在一起，之后再与玻片通过等离子体键合；或所用捕获层和载片的材料是硅片、玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯和聚酯中的一种，控制层的材料是聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯和聚酯中的一种。

5.根据权利要求1所述的一种高通量配对捕获单细胞/单颗粒的微流控芯片，其特征在于：颗粒通入的流速为0.005mL/h-10mL/h。

6.根据权利要求1所述的一种高通量配对捕获单细胞/单颗粒的微流控芯片，其特征在于：隔离通道所充物质为水溶液、油或者空气，采用控制注射泵的压力，控制隔离通道的压力。

7.一种高通量配对捕获单细胞/单颗粒的微流控芯片，其特征在于：该微流控芯片包括捕获层、控制层、载片三部分；捕获层包括两个并行的流道(10，11)和连接通道(13)，控制层包括隔离通道(12)；其中每个捕获通道由多个捕获单元(8，9)首尾串接而成，每个单元包括流道(10，11)、储液腔室(14，15)、捕获通道(16，17)三部分，流道(10，11)包括U形管，前一单元U形管的左臂端连接后一单元U形管的右臂端，储液腔室(14)位于U形的两臂之间，且设有三条通道，第一通道直径大于待捕获的单微球/单细胞，通往U形管的液体进口端，第二通道为捕获通道，直径小于捕获的单微球/单细胞，通往U型管的液体出口端；第三通道为连接通道(13)，直径小于捕获的单微球/单细胞，通往并行的另一捕获单元的储液腔室；

连接通道(13)连接两个捕获单元的储液腔室(14，15)；隔离通道(12)层位于连接通道(13)下方或上方，垂直于连接通道(13)并由隔膜(18)隔离开；两个流道分别含有一个样品入口(1，2)、一个油相入口(4，5)以及一个出口(6，7)，隔离通道含有一个入口(3)；

还包括用于改变两个捕获单元的储液腔室(14，15)体积的驱动泵。

8.根据权利要求7所述的一种高通量配对捕获单细胞/单颗粒的微流控芯片，其特征在于：改变两个捕获单元的储液腔室(14，15)体积的驱动泵分别位于储液腔室底部，驱动泵和储液腔室之间为隔膜隔开。