[发明专利]一种检测红细胞变形性的微流控芯片及其方法

说明书

本发明公开了一种检测红细胞变形性的微流控芯片及其方法。本发明采用波浪形微流通道，包括依次连接的入口、第一缓冲直通道、第一连接部分、波浪通道、第二连接部分、第二缓冲直通道以及出口，在提供持续挤压应力的同时，红细胞还随着波浪的变化发生弯折变形，提供了另一种形式的应力；采用灌流液推进装置，通过高度差控制的压强梯度法，将灌流液注入至检测红细胞变形性的微流控芯片中，推动微流芯片中灌流液的流动；本发明能够达到体外检测红细胞变形性目的，能够从直径更是从形状上有效模拟人体毛细血管血液微循环环境，尤其能够体外实验模拟红细胞在脾脏处挤压情况。

技术领域

本发明涉及微流芯片技术，具体涉及一种检测红细胞变形性的微流控芯片及其方法。

背景技术

红细胞是血液中数量最多的一种血细胞，呈双面凹的圆饼状，直径6～8μm，厚度边缘约2μm、中央约1μm，具有极强的变形性，使其能够在120天的寿命中多次穿过小于其直径的毛细血管而不受到损伤，这种变形性是维持人体内血液循环、物质交换、能量转移等多种生命活动的保证。以微流控芯片为基础的微流控系统是一种常见的红细胞变形性检测的方法，现有的微流控芯片中模拟红细胞挤压通过毛细血管的通道多为单通或多通的直通道，给通过其中的红细胞提供垂直于前进方向的挤压应力使红细胞发生形变进而检测变形性。然而人体内的毛细血管形状蜿蜒曲折多种多样，红细胞在前进过程中不只受到血管壁的挤压，同时在不停的转弯中还发生了弯折形变，因此传统的直通道对于通过其中的红细胞只能提供单一的挤压应力，对于血管的模拟效果不够好。

发明内容

针对以上现有技术中存在的问题，本发明提出了一种检测红细胞变形性的微流控芯片及其方法。

本发明的一个目的在于提出一种检测红细胞变形性的微流控芯片。

本发明的检测红细胞变形性的微流控芯片包括：基板、波浪形微流通道和盖板；其中，在硬质的模板上形成具有波浪形微流通道的阳纹图案；基板的原液铺盖在模板上，覆盖整个阳纹图案，原液凝固后形成基板，在基板的表面形成波浪形微流通道的阴纹图案；基板的具有阴纹图案的表面与透光的盖板通过键合方式密封在一起，从而在基板的表面与盖板之间形成封闭的通道，即波浪形微流通道；波浪形微流通道包括依次连接的入口、第一缓冲直通道、第一连接部分、波浪通道、第二连接部分、第二缓冲直通道以及出口，第一和第二缓冲直流通道的宽度大于红细胞的最大直径，高度大于红细胞的最大厚度，使红细胞通过时不发生挤压，第一和第二连接部分为等腰梯形，高度大于红细胞的最大厚度；第一连接部分的前端宽度与第一缓冲直流通道的宽度相同，末端宽度与波浪通道的宽度相同，第二连接部分前端宽度与波浪通道的宽度相同，末端宽度与第二缓冲直流通道的宽度相同；波浪通道的宽度大于1μm且小于红细胞的最小直径，高度大于1μm且小于红细胞的最小直径，使红细胞通过时发生挤压变形，形状为弯曲的曲线；在基板上分别开设有入口通孔和出口通孔，入口通孔连通至波浪形微流通道的入口，出口通孔连通至波浪形微流通道的出口。

基板采用透光且性质稳定并对红细胞无毒性作用的材料。盖板采用透光且性质稳定并对红细胞无毒性作用的材料。

第一和第二连接部分的侧边的夹角在30～120°，使波浪通道和缓冲直通道平滑的连接。

波浪通道的路径长度在显微镜CCD摄录范围内越长越好。

进一步，本发明采用灌流液推进装置将红细胞的灌流液灌流入检测红细胞变形性的微流控芯片中；灌流液推进装置包括入口灌流液容器、连接软管以及出口灌流液容器；在入口灌流液容器和出口灌流液容器中分别盛放灌流液，入口灌流液容器与出口灌流液容器内的灌流液的液面存在高度差h；入口灌流液容器和出口灌流液容器的底端分别通过连接软管连接至微流控芯片的入口通孔和出口通孔，h＞0。

本发明的另一个目的在于提供一种检测红细胞变形性的微流控芯片的制备方法。

本发明的检测红细胞变形性的微流控芯片的制备方法，包括以下步骤：