[发明专利]微流控芯片、基于微流控的细胞分选方法及系统

说明书

本发明涉及一种微流控芯片、基于微流控的细胞分选系统及方法，该微流控芯片包括基板，所述基板包括过滤区、图像采集沟道和分选器，所述过滤区设置有用于过滤杂质的过滤器，所述分选器包括至少两个收集通道，每个收集通道通过所述图像采集沟道与过滤区连通，所述图像采集沟道只允许单细胞流通过。本发明方法是直接采集单个细胞的图像，然后通过图像处理得到细胞的大小，最后将不同大小的细胞分选至不同的收集器。本发明不仅可以实现同一种类不同大小的细胞的分选，而且准确度更高，系统结构更简化。

技术领域

本发明涉及细胞处理技术领域，特别涉及一种微流控芯片、基于微流控的细胞分选方法及系统。

背景技术

目前对于细胞筛选基本上都是采用流式细胞仪。流式细胞仪是利用荧光标记方式，将带荧光的细胞从细胞群中筛选出来。由于同一种类的细胞具有相同特性，会对同一种荧光起反应，因此这种方式只能从不同种类的细胞中筛选出同一种类的细胞，而不能对同一种类的细胞进行筛选。

中国公开号为CN109863384A的专利申请公开了一种基于图像的细胞分选系统和方法，该方法也利用了激光激发细胞(荧光染色/未染色)发光，光电倍增管去检测发光强度，根据发光强度重构细胞的图形，然后根据细胞的性质(大小，轮廓等)进行分选，该方法可以实现从同类细胞中筛选出指定大小的细胞，但是该方法也存在缺陷。例如，该方法既用到了荧光标记又利用了图像处理，系统结构相对比较复杂；又例如，该方法是利用检测到的电压重新构造的图像，并且是根据细胞光亮强度重构，因此，重构图像的准确性难以保障。

发明内容

本发明的目的在于改善现有技术中所存在的结构复杂、准确度不高的不足，提供一种微流控芯片，以及基于微流控的细胞分选方法及系统。

为了实现上述发明目的，本发明实施例提供了以下技术方案：

一种微流控芯片，包括基板，所述基板包括过滤区、图像采集沟道和分选器，所述过滤区设置有用于过滤杂质的过滤器，所述分选器包括至少两个收集通道，每个收集通道通过所述图像采集沟道与过滤区连通，所述图像采集沟道只允许单细胞流通过。

上述结构中，通过设置图像采集沟道，且图像采集沟道只允许单细胞流通过，可以实现在单个细胞经过图像采集沟道时采集单个细胞的图像，继而实现通过图像分析得到细胞的大小，而根据细胞大小对细胞进行分选。

在进一步优化的方案中，所述基板还包括缓冲区，所述过滤区通过所述图像采集沟道与所述缓冲区连通，所述缓冲区再通过只允许单细胞流通过的聚焦沟道与所述收集通道连通。通过设置缓冲区，使得在图像采集沟道中快速流动的细胞在缓冲区可以降低下来，继而为数据处理单元和抽吸装置提供足够的反应时间，继而保障各个细胞被有效地且准确地抽吸到对应的收集器中。

另一方面，本发明实施例还提供了一种基于微流控的细胞分选系统，包括本实施例任一实施方式所述的微流控芯片，还包括包括驱动器、显微镜、相机、数据处理单元和抽吸装置；所述驱动器用于驱动细胞液在微流控芯片中流动，显微镜用于放大在微流控芯片的图像采集沟道中流通的细胞，相机用于对放大后的单个细胞进行拍照，获取每一个细胞的细胞图像，数据处理单元用于提取出采集的细胞图像中细胞的直径参数；所述抽吸装置用于在数据处理单元的控制下将不同大小的细胞抽吸至相应的收集器中。

另一方面，本发明实施例还提供了一种基于微流控的细胞分选方法，包括以下步骤：

步骤1，依次采集图像采集沟道中单个细胞的图像；

步骤2，对采集的单个细胞的图像进行图像处理，提取该细胞的直径参数；

步骤3，根据得到的细胞的直径参数，启动对应的抽吸装置，将当前将进入分选器的细胞抽吸至对应大小的收集器中。