[实用新型]一种单细胞微流控检测芯片

说明书

本实用新型属于分子生物学和微流控技术领域，具体为一种单细胞微流控检测芯片。本实用新型检测芯片包含上、下层芯片，中间有壳聚糖薄膜分隔；上、下层芯片中有相互对应的流体通道结构；通道包括一个主通道，在主通道上有许多个捕获腔室；捕获腔室旁边有一个次通道，与所述主通道连接；当捕获腔室捕获单细胞或其他微珠后，后续的细胞和微珠通过次通道绕过该捕获腔室再进入主通道；待捕获结束后，溶解薄膜使上下层对应捕获腔室联通，从而实现对细胞的裂解以及对待测物的捕获。本检测芯片可以大大提高细胞与微珠的配对率，提高单细胞测序的细胞利用效率；可降低单细胞核酸之间的交叉污染；该芯片可以用于单细胞测序等研究。

技术领域

本实用新型属于分子生物学和微流控技术领域，具体涉及一种单细胞微流控检测芯片。

背景技术

微流控技术又称芯片实验室，它可以将常规的生物化学反应集成到几平方厘米的芯片内。由于微流控芯片有着微米级的通道，与细胞的尺寸相当，所以在单细胞的研究中越来越受到关注。

最早用于单细胞研究的微流控芯片是“Quake”芯片，该芯片集成有复杂的泵阀系统，可以对单细胞进行操控。之后随着液滴技术的发展，出现了drop-seq技术，该技术极大的提高了单细胞测序的通量。另外还有一些通过微结构进行单细胞捕获以分析的微流控芯片相继出现。

综上所述，在单细胞研究领域中，微流控芯片技术已经成为一种极具发展潜力的研究平台，通过微流控芯片的设计，可以实现对单细胞进行捕获、操控、分析等。但是，现有高通量单细胞测序中，大多基于微流控液滴技术，在产生大量液滴的过程中，有一定的几率在一个液滴中同时还有一个细胞和一个含有barcode捕获序列的微珠。由于在液滴形成过程中单细胞和单个微珠的包被都服从泊松分布，细胞的利用率极低（1%左右）。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种对单细胞捕获、操控、分析方便，且效率高的单细胞微流控检测芯片。

本实用新型提供的单细胞微流控检测芯片，包含上层芯片和下层芯片，中间有一层可以溶解的壳聚糖薄膜，将上、下层芯片分隔；其中：

所述上、下层芯片中含有上下相互对应的流体通道结构；并且所述上、下层芯片中分别含有一个液体的入口，及一个液体出口，与所述的流体通道连通；

该微流控检测芯片的上、下层流体通道分别含有一个主通道，在所述主通道上具有许多个捕获腔室。

本实用新型中，该微流控检测芯片的上、下层的各个捕获腔室旁边还含有一个次通道，该次通道环绕捕获腔室，两端与所述主通道连通（参见图1）。

进一步地，所述微流控检测芯片上、下层主通道上含有200-1000个捕获腔室。

进一步地，所述微流控检测芯片上、下层主通道与次通道的高度为15-100微米，宽度为50-150微米；所述捕获腔室的入口宽度为50-150微米；所述捕获腔室的出口宽度为10-50微米。

本实用新型提供的上述微流控检测芯片的制备方法，包括上、下层芯片模板的制备，采用软光刻方法，具体步骤为：

（1）在硅片或玻璃基底表面旋涂15-50微米厚的SU-8光刻胶，95℃前烘15-60分钟；

（2）将含有上层或下层通道结构的掩膜固定于含有光刻胶的基底表面，紫外曝光使SU-8按照掩膜的结构聚合；

（3）95℃后烘10-30分钟，自然冷却后用乳酸乙酯除去未曝光的SU-8胶，形成上层或下层通道结构模板；

（4）180℃坚膜1-2小时，冷却后形成芯片上层和下层结构模板；

（5）利用三甲基硅烷对芯片模板进行低粘附处理。

微流控检测芯片的制备的具体步骤为：