[发明专利]用于介电泳地捕集微粒的装置

说明书

本发明涉及一种用于介电泳地捕集微粒（2、3）的装置（1），该装置至少包括一个或者多个层（4）以及电接触结构（5），其中所述层（4）分别具有层上侧面（6）、层下侧面（7）和障碍结构（8），其中所述障碍结构（8）能够由包括所述微粒（2、3）的流体贯穿流过，其中所述障碍结构（8）布置在所述层上侧面（6）上并且其中所述障碍结构（8）将所述层上侧面（6）与同一个层（4）的或者所述层（4）中的另一个层的层下侧面（7）隔开。

技术领域

本发明涉及一种用于介电泳地捕集微粒的装置以及一种用于制造相应的装置的方法。

背景技术

循环的肿瘤细胞（循环的肿瘤细胞、Circulating Tumor Cells，CTC’s）以及无细胞的肿瘤DNA（循环的肿瘤DNA、Circulating Tumor DNA，ctDNA）在过去数年里已经证实是非常期待的并且在临床上非常重要的生物标记，以用于对恶性的肿瘤和转移进行诊断以及合适的治疗。长时间以来，在人体内、因此首先从血液和其他合适的体液中对其进行早期的且可靠的探测是现代肿瘤学（流体活检、Liquid Biopsy）的主要研究重点之一。

这种形式的肿瘤分析尤其对病人来说相对于传统的侵入性的活组织切片检查法提供了重要的优点。尤其高度开发的微系统中的流行的分析技术的集成以及将所有必需的处理步骤统一为一台唯一的紧凑的仪器中的链的方法（芯上型实验室、Lab-On-a-Chip）由于使这种研究方案由于其可能非常小的处理持续时间、高的精确性、可再现性、灵活性、简便性以及巨大的成本优势而显得非常有吸引力。

在这方面，对于肿瘤材料的可靠的隔离的迫切需求由这种计划看来迄今为止表现在大量不同的方案中。

除了简单的机械的过滤器之外，在过去因此尤其使用水力的变型方案或者基于抗体的方法，以用于在相应的物理特性、比如尺寸、密度或可变形性的基础上在微流体通道中将循环的肿瘤细胞分离。不过，在此可能相应地观察到了决定性的限制，切实可行的使用在很大程度上依旧困难。

发明内容

在这里，根据权利要求1提出一种用于介电泳地捕集微粒的装置，该装置至少包括一个或者多个层以及电接触结构，其中所述层分别具有层上侧面、层下侧面和障碍结构。所述障碍结构能够由包括所述微粒的流体贯穿流过。此外，所述障碍结构布置在所述层上侧面上，其中所述障碍结构将所述层上侧面与同一个层的或者所述层中的另一个层的层下侧面隔开。

这里所提出的解决方案尤其基于根据微粒的介电特性对其进行操纵的方案。这种方案具有以下特殊的优点，即：该方案能够在不取决于标记的情况下并且以较大的尺度来缩放并且能够容易地、无接触地多方面使用并且能够很好地集成到现代的MEMS-和微流体-技术中。这里所提出的解决方案的一个特别优选的组成部分是将能够借助于DEP力来捕集的层、尤其是薄膜结构叠加成多层的总捕集系统。至少一个层下面也被称为所谓的“DEP-带”。

所述装置用于（有针对性地）介电泳地捕集（特定的）微粒或者为此而设立。这换句话说尤其意味着，所述装置用于或者被设立用于有针对性地介电泳地捕集特定类型或种类的微粒（目标细胞）。这里所介绍的解决方案允许以有利的方式从在通道中得到导引的介质中有针对性地捕集至少一种特定的微粒并且由此使其能够取出或者将其取出。

微粒类型或者微粒种类（目标粒子/目标细胞）尤其通过其介电特性来确定。在血液中循环的肿瘤细胞（有利的目标细胞）示范性地在其介电常数方面有别于正常的白血球。有待捕集的微粒尤其是指循环的肿瘤细胞。

每个细胞一般说来拥有其自身的独一无二的细胞形态。所述细胞形态尤其是细胞类型、细胞内在生命的复杂性以及细胞周期中的阶段的函数。此外，大多数细胞类型的细胞膜不是光滑的，而是在实际上布满皱褶和微绒毛。