[发明专利]一种细胞分选系统

说明书

本发明提供了一种细胞分选系统，属于微流控和细胞检测交叉技术领域，该分选系统包括微流控芯片和拉曼光谱检测系统，微流控芯片包括从上向下依次堆叠的气路控制层、PDMS薄膜层、流体通道层和石英玻璃基底，拉曼光谱检测系统用于激发和检测细胞的拉曼光谱、包括激光单元、CCD单元、摄像机单元和观察单元。本发明提出的分选系统基于细胞的拉曼光谱，采用微流控芯片技术实现细胞的自动引导、检测与分选，提升了现有细胞分选的效率和准确性，设计的微流控芯片具有多个分选通道，能够同时分选多种细胞，该系统可以高效、自动、无损的纯化原代胰岛细胞、鼻咽癌细胞、组织细胞等，推进单细胞水平上的科学研究。

技术领域

本发明属于微流控和细胞检测交叉技术领域，具体涉及一种细胞分选系统。

背景技术

拉曼光谱（Ramanspectra），是一种散射光谱。拉曼光谱分析法是基于印度科学家C.V.拉曼（Raman）所发现的拉曼散射效应，对与入射光频率不同的散射光谱进行分析以得到分子振动、转动方面信息，并应用于分子结构研究的一种分析方法。

目前通过拉曼光谱进行细胞动力学研究和拉曼光谱分选辨别细胞，如区分肿瘤和正常、白血病细胞、变异红细胞等是单细胞拉曼光谱研究两个研究热点。但是，现有拉曼光谱技术中缺乏实用的细胞分选装置，常常采用光镊子人工操控费时费力，而且拉曼光谱中缺乏系统图像采集和分析装置。

发明内容

有鉴于此，本发明提出的分选系统基于细胞的拉曼光谱，采用微流控芯片技术实现细胞的自动引导、检测与分选，提升了现有细胞分选的效率和准确性，设计的微流控芯片具有多个分选通道，能够同时分选多种细胞，该系统可以高效、自动、无损的纯化原代胰岛细胞、鼻咽癌细胞、组织细胞等，推进单细胞水平上的科学研究。

为了实现本发明的目的，本发明的细胞分选系统采用如下技术方案：

一种细胞分选系统，其特征在于，包括微流控芯片和拉曼光谱检测系统，其中：

所述微流控芯片包括从上向下依次堆叠的气路控制层、PDMS薄膜层、流体通道层和石英玻璃基底：所述气路控制层内设置有多个用于开、闭流体通道的微阀门，所述流体通道层内设置有连通细胞样品池的主通道、用于控制细胞运动的多个鞘流组、以及多个连通细胞收集池和废液池的分选通道；

所述拉曼光谱检测系统用于激发和检测细胞的拉曼光谱、包括激光单元、CCD单元、摄像机单元和观察单元：所述激光单元用于提供激光源、且包括同轴布置的激光器、光频隔离器、干扰滤波器和反射镜，所述反射镜成45°倾斜布置用于将激光引导至细胞分选系统中的检测细胞；所述CCD单元用于采集检测细胞的图像信息、且包括同轴布置的第一全息干涉陷波滤波器、第一透镜、第二全息干涉陷波滤波器、第二透镜和CCD，所述第一全息干涉陷波滤波器成45°倾斜布置用于将检测细胞的图像信息引导至CCD；所述摄像机单元用于实时采集检测细胞的视频信息、且包括同轴布置的光束分离器、分光镜和摄像机，所述光束分离器成45°倾斜布置用于将检测细胞的图像信息引导至摄像机；所述观察单元包括同轴布置的第二透镜、第二透镜和油镜，所述油镜紧邻微流控芯片；所述反射镜、第一全息干涉陷波滤波器、光束分离器、第二透镜、第二透镜和油镜的中心均在同一直线上。

优选的，所述流体通道层的主通道上间隔设置有两个鞘流组，两个鞘流组之间形成拉曼检测区，所述两个鞘流组用于控制细胞单行排列和运动，两个鞘流组包括对称布置的第一鞘流通道和第二鞘流通道以及第三鞘流通道和第四鞘流通，所述主通道的出口处连通有第一分选通道和第二分选通道，其中：所述第一分选通道上设置有对称布置的第五鞘流通道和第六鞘流通道，第一分选通道的出口处连通有第三分选通道和第四分选通道；所述第二分选通道上设置有对称布置的第七鞘流通道和第八鞘流通道，第二分选通道的出口处连通有第五分选通道和第六分选通道。