[发明专利]基于微流控芯片的单细胞采样与原位检测质谱接口装置

权利要求书

1.一种基于微流控芯片的单细胞采样与原位检测质谱接口装置，其特征在于：该装置包括微流控芯片、单细胞液体喷墨打印装置和检测装置；细胞样品培养在培养皿内，设置在固定架上的所述微流控芯片位于所述培养皿上方；所述细胞样品经所述微流控芯片进入所述单细胞液体喷墨打印装置，由所述单细胞液体喷墨打印装置形成含有单个细胞的液滴落入所述检测装置，进而获取单个细胞的全组分信息；

所述微流控芯片包括芯片基底和设置在所述芯片基底上的第一微通道、第二微通道、连接通道和第三微通道，以及第一连接管、第二连接管、第三连接管和第四连接管；所述第一微通道第一端与所述第一连接管一端连接，所述第一连接管另一端穿过所述芯片基底与现有溶液注射泵连接，驱动溶液经所述第一连接管进入所述第一微通道；所述第二微通道的第一端与所述第二连接管一端连接，所述第二连接管另一端与现有溶液回收装置连接实现溶液回抽；所述第一微通道的第二端与所述第二微通道的第二端平行设置，且所述第一微通道的第二端与所述第二微通道的第二端均为尖端结构；所述第一微通道的第二端与所述第二微通道的第二端均与所述培养皿接触以获取细胞；所述第三微通道位于所述第二微通道第一端下方，且所述第二微通道第一端中部通过所述连接通道与所述第三微通道中部连接，所述第三微通道一端与所述第三连接管连接，由所述连接管补给有机溶剂至所述第三微通道内；所述第三微通道另一端经所述第四连接管与所述单细胞液体喷墨打印装置连接。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于：位于所述培养皿下方设置有显微镜。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于：所述芯片基底采用T型结构，所述第一微通道的第二端与所述第二微通道的第二端沿所述芯片基底的T型结构垂直伸出端平行设置。

4.如权利要求1或3所述的装置，其特征在于：所述第四连接管采用聚四氟乙烯管。

5.如权利要求1或3所述的装置，其特征在于：所述第四连接管上方设置有摄像机。

6.如权利要求1所述的装置，其特征在于：所述单细胞液体喷墨打印装置包括具有腔室的微通道、压电陶瓷片、连接导电线、电源及计算机控制模块和开关；所述具有腔室的微通道进口端与所述微流控芯片连接，出口端位于所述检测装置上方；所述具有腔室的微通道一侧设置有所述压电陶瓷片，所述压电陶瓷片经所述连接导电线与所述开关一端连接；所述开关另一端连接至所述电源及计算机控制模块，由所述电源及计算机控制模块控制所述具有腔室的微通道工作状态。

7.如权利要求1所述的装置，其特征在于：所述检测装置包括钨丝、高压电源和质谱仪；所述钨丝一端与所述高压电源连接，所述钨丝另一端为尖端，该尖端与所述单细胞液体喷墨打印装置出口端呈纵向对应设置，与所述钨丝尖端横向对应设置有所述质谱仪，含有单个细胞的液滴在所述钨丝尖端形成喷雾后进入所述质谱仪。

8.如权利要求1所述的装置，其特征在于：所述微流控芯片采用标准的光刻方法进行制作，具体制作步骤如下：

1)将硅片放于浓硫酸与双氧水的重量比为3:1的混合溶液中加热，微沸30分钟；

2)将硅片洗干净并烘干，在匀胶机上对硅片进行旋涂，控制所需要的微通道的高度；

3)将旋涂好的硅片放入烘箱中进行前烘处理，保温温度为65℃，时间为30分钟；

4)使用曝光机将光刻掩膜对该硅片进行紫外曝光，再将硅片放入烘箱中进行后烘，保温温度为65℃，时间为15分钟左右；

5)对硅片进行显影和硅烷化处理，得到所需要的模具，将模具放入烘箱中，蒸发掉多余的显影剂和硅烷化试剂；

6)将聚二甲基硅氧烷和引发剂以10:1的重量比混合，导入到模具上，脱气后，放入烘箱中烘干4-6个小时，得到具有微流控芯片通道的固体状PDMS模块；

7)将PDMS模块从硅片中脱离，用打孔器进行打孔，再与玻璃片进行等离子体键合后得到微流控芯片。