[发明专利]一种高通量细胞分选富集装置及其使用方法

说明书

针对现有细胞研究技术中中存在的目标细胞筛取通量低、损伤大、回收细胞容易损失和污染等技术缺陷，本发明提供一种高通量细胞分选富集装置及其使用方法，通过该装置1)将细胞富集、回收、捕获和培养封闭一体化，解决了环节间细胞损失和污染的问题；2)在细胞分离模块，结合倾斜细胞滤膜和流体通道，保持细胞活性基础上提高目标细胞通量；3)在单细胞(/细胞团)捕获和培养观察模块，解决细胞跟踪定位检测的难题，有效培养增殖细胞。该装置操作简便，为生物医学和临床诊断研究中稀有细胞样本制备、扩增以及单细胞精准研究的提供设备技术支撑。

技术领域

本发明属于生物技术领域，特别提供一种高通量细胞分选富集装置及其使用方法。

背景技术

细胞是生命体的基本单元，高等生命体(如人体)的组织或体液由多种细胞混杂构成，从混杂细胞样本中的分离和纯化出目标细胞是目前细胞研究的重要步骤，对于生物学研究和临床诊断分析都具有重要的意义(如肿瘤液体活检)。对于富集的肿瘤细胞进行检测和准确评估在临床上至关重要，可以指导癌症患者的分期和临床管理；目前临床上诊断肿瘤细胞主要通过细胞学分析的方法和侵入式的活检方法，前种方法的敏感性在很大程度上取决于液体的量和质量以及细胞病理学家的经验，有的间皮细胞因为与恶性细胞相似而降低了细胞学的敏感性，后种方法对于病人来说相对比较痛苦。基于不同材质和工艺的孔膜制备的细胞滤膜是目前常用的细胞筛选方法。已经被应用于细胞悬液中大颗粒杂质去除和大小细胞分离，对于肿瘤细胞的富集也有较好的效果，然而现有的水平平面结构的孔膜细胞筛在使用过程中存在流速慢，通量较低，过滤过程中孔容易堵塞导致富集纯度低的缺点，限制了其在细胞生物学研究和临床诊断方面的应用；此外，实际应用中成品率等各项成本因素也是细胞筛选技术推广的重要阻碍。

对于回收后细胞的后续检测，传统的生物细胞实验多是在孔板中完成，然后直接滴加在载玻片观察，费时费力，试剂用量大，且较难实现单细胞的跟踪观察和保持均一的微环境。在微纳技术的发展下，硅基微坑、玻璃微坑或者其他材料制备的微纳阵列结构为开发新型细胞检测平台提供了思路。细胞微阵列可以通过化学或者物理的方式将单个细胞或细胞团捕获在特定阵列位置中，方便施加均一微环境和持续观察，该技术在细胞转染、药物筛选、细胞培养和分化研究中具有重要的意义.

发明内容

为了克服背景技术中存在的问题，本发明提供了一种高通量细胞分选富集装置，包括：细胞滤膜、支撑结构和通道结构，其中，所述支撑结构与所述通道结构形状相适配，并共同将所述细胞滤膜嵌入二者之间，所述细胞滤膜固定于所述通道结构上，所述细胞滤膜和所述通道结构之间形成微流体通道，所述微流体通道两端分别为进液口和出液口。

优选地，所述支撑结构包括离心管，所述离心管中设置有PBS缓冲液，所述细胞滤膜和所述通道结构浸泡于所述PBS缓冲液中。

优选地，所述细胞滤膜包括由聚合材料制成的核孔膜。

优选地，所述细胞滤膜包括聚碳酸酯材质筛膜、聚对苯二甲酸类材质筛膜、硅基筛膜、聚二甲基硅氧烷材质筛膜或C型聚对二甲苯滤膜。

优选地，所述微流体通道形状为如下至少一种：螺旋形状、鱼骨结构、阵列结构。

优选地，所述通道结构包括基板和细胞检测捕获阵列，所述细胞检测捕获阵列设置于所述通道结构表面上。

优选地，所述细胞检测捕获阵列包括微孔阵列或微柱阵列。

优选地，所述微孔阵列的深度或所述微柱阵列的高度为5μm-5000μm。

优选地，所述细胞滤膜通过裁剪、折叠和热封的方式封装于所述通道结构上，并与所述支撑结构形状相适配。

本发明还提供了一种高通量细胞分选富集装置使用方法，所述高通量细胞分选富集装置包括如上述中任一所述高通量细胞分选富集装置，所述方法包括步骤：

将PBS细胞缓冲液通过所述通道结构润洗所述细胞滤膜，使所述细胞滤膜处于浸润的状态；