[发明专利]一种离心式微流控芯片、制作方法及其应用方法

说明书

本申请公开一种离心式微流控芯片、制作方法及其应用方法，涉及微流控技术领域。离心式微流控芯片包括承载基片和微流控基片，图像采集装置以及无线供电发射装置；承载基片上包括多个超透镜阵列；微流控基片上包括多个细胞悬浮腔，细胞悬浮腔和超透镜阵列一一对应设置，一个细胞悬浮环形电极阵列环绕设于一个超透镜阵列的外侧；通过微流控基片上的多个腔体对细胞实现分选操作，将细胞捕捉后，再通过超透镜阵列以及图像采集单元对细胞成像，从而使离心式微流控芯片具有细胞分选、高分辨细胞成像等功能。本发明承载基片和微流控基片键合组装，制作工艺简单，将超透镜集成在微流控芯片上，为细胞力学研究提供高效、高精度的细胞操作分析工具。

技术领域

本发明涉及微流控技术领域，特别涉及一种离心式微流控芯片、制作方法及其应用方法。

背景技术

生物细胞在其所在的生理环境及其对应生理形态的观测，对理解和研究细胞形态与一些疾病的发病机理关系至关重要，实验室普遍采用诸如原子力显微镜之类的设备工具进行相关的细胞力学、成像课题研究。然而，这些设备存在能耗高、效率低和因需要单独的样品处理过程而导致的集成度低等方面的问题。

相比之下，具有微型化、集成化、和自动化特点的微流体技术是克服上述研究工具存在问题的有效手段；并且微流体与细胞之间存在很好的尺度兼容性。因此，微流体技术通过高效、高精度的细胞操作分析为研究施加于细胞之上的应力与变形而导致的生理效应提供了很有前途的途径。

目前，离心式微流控技术已经在临床诊断、免疫学、蛋白分子分析等领域得到了广泛研究。离心式微流控技术是实现细胞操作和分析等功能等可靠方式，但，现有技术中的离心式微流控芯片不具有同时细胞操控、高分辨细胞成像等功能的集成技术，无法实现细胞操控和高分辨细胞成像。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种离心式微流控芯片及其制作方法，以解决现有技术中的离心式微流控芯片不具有细胞操控、高分辨细胞成像等功能，无法实现细胞操控和高分辨细胞成像的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种离心式微流控芯片，用于细胞沉积和细胞捕捉，所述离心式微流控芯片包括：

相对设置的微流控基片和承载基片，无线供电接收及图像采集装置以及无线供电发射装置；

所述微流控基片朝向所述承载基片的表面设有凹槽结构，所述微流控基片与所述承载基片密封连接，所述凹槽结构形成多个腔体，所述多个腔体至少包括多个细胞悬浮腔，所述细胞悬浮腔与所述超透镜阵列一一对应；所述微流控基片上包括通孔结构，所述通孔结构用于安装、通气和使微流体进入所述凹槽结构；所述多个腔体和所述通孔结构组成两个并行功能单元；

所述承载基片朝向所述微流控基片的表面设置有多个超透镜阵列和多个细胞悬浮环形电极阵列；所述细胞悬浮环形电极阵列与所述超透镜阵列一一对应设置，一个所述细胞悬浮环形电极阵列环绕设于一个所述超透镜阵列的外侧，所述细胞悬浮环形电极阵列设于所述细胞悬浮腔内；所述承载基片背离所述微流控基片的表面设置有多个图像采集单元安装腔和控制电路模块安装腔；

所述无线供电接收及图像采集装置包括多个图像采集单元、控制电路模块和一个无线供电接收模块，所述图像采集单元与所述控制电路模块相连，所述控制电路模块和所述无线供电接收模块相连；且所述图像采集单元内嵌在所述图像采集单元安装腔，所述控制电路模块内嵌在所述控制电路模块安装腔。

在一个实施例中，所述多个腔体至少还包括两个细胞沉降腔，所述承载基片朝向所述微流控基片的表面还设置有中心对称布置的两套细胞分选电极对，所述两套细胞分选电极对和所述两个细胞沉降腔一一对应设置，所述细胞分选电极对设于所述两个细胞沉降腔内。

在一个实施例中，所述多个腔体还包括样品进样腔、细胞沉淀腔和废液腔；

所述通孔结构包括样品进样孔、进样腔通气孔、废液腔通气孔和安装孔；