[发明专利]一种单细胞捕获装置及捕获方法

权利要求书

1.一种单细胞捕获装置，其特征在于，包括捕获单元（1）、位于所述捕获单元（1）上方的成像单元（2）、与所述捕获单元（1）相连的收集单元（3），以及分别连接所述捕获单元（1）和所述成像单元（2）的控制单元（4）；

所述捕获单元（1）包括流道层（11）和设置于流道层（11）下方的捕获层（12），所述流道层（11）内开设有至少一条流体通道（113），所述流体通道（113）在所述流道层（11）相对远离的两端分别连接第一流通口（111）和第二流通口（112）；所述流体通道（113）内设置有拦隔组件（114），所述拦隔组件（114）用于捕获第一流向的液体中的单个细胞，所述第一流向是由所述第一流通口（111）流向所述第二流通口（112）的方向；

所述捕获层（12）的顶部表面开设有至少两个向内凹陷形成的细胞小室（121），所述细胞小室（121）一一对应设置在所述拦隔组件（114）朝向所述第二流通口（112）的一侧，所述流道层（11）在与所述细胞小室（121）的接触位置上形成可启闭的底部开口，所述细胞小室（121）用于捕获第二流向的液体中的单个细胞，所述第二流向是由所述第二流通口（112）流向所述第一流通口（111）的方向；所述细胞小室（121）内盛放有第一抗体修饰的磁珠，所述第一抗体结合单个细胞；所述细胞小室（121）在所述捕获层（12）的两个方向上形成流入口（122）和流出口（123），所述流出口（123）连接所述收集单元（3）；

所述细胞小室（121）的正上方对应形成成像区域，所述成像单元（2）用于获取所述成像区域内的图像信息；

所述流道层（11）通过第一移动件（13）与所述控制单元（4）连接，所述流道层（11）在所述第一移动件（13）驱动下发生水平和竖直方向的移动；所述捕获层（12）通过第二移动件（14）与所述控制单元（4）连接，所述捕获层（12）在所述第二移动件（14）驱动下发生水平方向的移动。

2.根据权利要求1所述的单细胞捕获装置，其特征在于，所述拦隔组件（114）包括沿所述第一流向对称分布的第一拦隔件（1141）和第二拦隔件（1142），所述第一拦隔件（1141）和所述第二拦隔件（1142）朝向所述第一流通口（111）的一端形成第一开口（1143），所述第一拦隔件（1141）和所述第二拦隔件（1142）远离所述第一流通口（111）的一端形成第二开口（1144），所述第一开口（1143）的间隙大于所述单个细胞的直径，所述第二开口（1144）的间隙小于所述单个细胞的直径；

任意两个所述拦隔组件（114）之间预留所需间隙。

3.根据权利要求1或2所述的单细胞捕获装置，其特征在于，还包括磁场单元（5），所述磁场单元（5）设置于所述捕获单元（1）的下方，用于产生吸附所述磁珠的磁力。

4.根据权利要求3所述的单细胞捕获装置，其特征在于，所述磁场单元（5）为平行于所述捕获层（12）的磁铁或通电导线。

5.根据权利要求1或2所述的单细胞捕获装置，其特征在于，

所述成像单元（2）包括光源（21）、图像观测元件（22）和图像采集元件（23）；

所述光源（21）发出的光线照射所述细胞小室（121）内的单个细胞，生成光学图像信息；

所述图像观测元件（22）用于观测所述单个细胞的光学图像信息；

所述图像采集元件（23）用于收集所述单个细胞的光学图像信息。

6.根据权利要求1或2所述的单细胞捕获装置，其特征在于，通过所述流入口（122）向所述细胞小室（121）内输入第二抗体，所述第二抗体为特异性结合所述第一抗体的荧光抗体。

7.根据权利要求1或2所述的单细胞捕获装置，其特征在于，所述细胞小室（121）的流入口（122）连接第一管道，所述细胞小室（121）的流出口（123）连接第二管道，所述第二管道连接收集单元（3）。

8.根据权利要求7所述的单细胞捕获装置，其特征在于，所述收集单元（3）为多孔培养板，所述第二管道连通所述细胞小室（121）与所述多孔培养板的单个培养孔。

9.一种利用权利要求1-8任一项所述的单细胞捕获装置的单细胞捕获的方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）包含待分离细胞的样本溶液由第一流通口（111）泵入流道层（11）的流体通道（113）内，流经所述流体通道（113）后由第二流通口（112）流出，样本溶液中的单个细胞被所述流体通道（113）内的单个拦隔组件（114）所拦截；

（2）由所述第二流通口（112）向所述流体通道（113）内泵入缓冲液，所述缓冲液流向所述第一流通口（111），使所述单个细胞脱离所述拦隔组件（114），进入位于所述拦隔组件（114）朝向所述第一流通口（111）一侧的细胞小室（121）内；

（3）所述单个细胞与所述细胞小室内（121）的磁珠表面修饰的第一抗体结合，开启磁场单元（5），所述磁场单元（5）产生磁力使结合有单个细胞的磁珠吸附在细胞小室（121）的底部；

（4）由流入口（122）向所述细胞小室（121）内通入含有第二抗体的缓冲液，所述第二抗体结合所述第一抗体；所述细胞小室（121）的正上方形成成像区域，利用成像单元（2）获取细胞小室内由第二抗体产生的荧光图像信息，根据荧光图像信息完成对所述单个细胞的鉴别，筛查出目标单个细胞；

（5）向所述目标单个细胞所在的细胞小室（121）的流入口（122）通入分离缓冲液，使所述目标单个细胞与所述第一抗体分离，所述目标单个细胞经流出口（123）输出到收集单元（3）。