[发明专利]基于细胞形变量和介电泳力的癌细胞分离装置及控制系统

权利要求书

1.一种基于细胞形变量和介电泳力的癌细胞分离装置，其特征在于，所述癌细胞分离装置包括细胞储液器、注射微泵、LED灯、细胞形变量检测芯片、癌细胞分离芯片、CMOS高速摄像机以及处理器；

所述细胞储液器内放置细胞悬浮液；所述细胞悬浮液为待检测细胞；

所述注射微泵的一端伸入所述细胞储液器内，所述注射微泵的另一端通过聚合物管与所述细胞形变量检测芯片的入口端相连；所述细胞形变量检测芯片的出口端与所述癌细胞分离芯片的变形细胞入口端相连；所述癌细胞分离芯片还设有鞘流入口端、正常细胞出口端和癌细胞出口端；

所述LED灯设置在所述细胞形变量检测芯片上且对所述细胞形变量检测芯片内的变形细胞进行照射，所述CMOS高速摄像机设置在所述细胞形变量检测芯片下且对所述细胞形变量检测芯片内的变形细胞进行拍摄；

所述处理器的输入端与所述CMOS高速摄像机连接，所述处理器的输出端与所述癌细胞分离芯片内的电极连接；

其中，所述癌细胞分离芯片包括第二玻璃基底和含有微通道的盖片；在所述微通道的内壁一侧镶嵌多个齿状结构的电极，且相邻电极的极性相反；所述电极产生的介电泳力作用于所述微通道内的变形细胞。

2.根据权利要求1所述的癌细胞分离装置，其特征在于，所述细胞形变量检测芯片包括第一玻璃基底和含有微缩通道的盖片；所述微缩通道依次包括第一通道、收缩通道和第二通道；所述收缩通道的横截面为正方形；所述收缩通道的横截面的尺寸为25μm*25μm；所述第一通道和所述第二通道的直径均为1.5mm。

3.根据权利要求2所述的癌细胞分离装置，其特征在于，所述微缩通道的长度为5mm。

4.根据权利要求1所述的癌细胞分离装置，其特征在于，所述微通道的高为60μm，所述微通道的宽度为3mm；所述第二玻璃基底的厚度为500μm。

5.根据权利要求1所述的癌细胞分离装置，其特征在于，所述电极是通过将200nm厚的铂电极溅射在20nm厚的钛粘合层上，然后通过剥离图案化后形成。

6.根据权利要求1所述的癌细胞分离装置，其特征在于，所述电极上铺一层多孔水凝胶层。

7.根据权利要求1所述的癌细胞分离装置，其特征在于，所述癌细胞分离装置还包括连接通道；所述细胞形变量检测芯片的出口端通过所述连接通道与所述癌细胞分离芯片的变形细胞入口端相连。

8.根据权利要求1所述的癌细胞分离装置，其特征在于，所述注射微泵用于提供驱动力。

9.一种基于细胞形变量和介电泳力的癌细胞分离控制系统，其特征在于，所述癌细胞分离控制系统包括：

CMOS高速摄像机用于捕捉细胞形变量检测芯片内的变形细胞图像；

处理器包括处理模块和判断模块；

所述处理模块，与所述CMOS高速摄像机连接，用于获取所述变形细胞图像，并对所述变形细胞图像进行处理，确定变形细胞的形变量；

所述判断模块，与电极连接，用于判断所述变形细胞的形变量是否大于预先存储在所述处理器的设定阈值，并当所述变形细胞的形变量大于所述设定阈值时输出驱动信号，将所述驱动信号传输至所述电极以驱动所述电极产生介电泳力使所述变形细胞流向癌细胞分离芯片的癌细胞出口端；当所述变形细胞的形变量小于或者等于所述设定阈值时不输出驱动信号，所述变形细胞流向所述癌细胞分离芯片的正常细胞出口端；所述设定阈值为正常细胞形变量与癌细胞形变量的分界值；其中，所述癌细胞分离芯片包括第二玻璃基底和含有微通道的盖片；在所述微通道的内壁一侧镶嵌多个齿状结构的电极，且相邻电极的极性相反；所述电极产生的介电泳力作用于所述微通道内的变形细胞。