[发明专利]用于循环肿瘤细胞高通量磁力分选的微流控芯片及其系统

权利要求书

1.一种用于循环肿瘤细胞高通量磁力分选的微流控芯片，所述微流控芯片包括进样部（1）、微流控分选区（2）和出样部（3），所述微流控分选区（2）为封闭的腔式结构，所述进样部（1）和所述出样部（3）分别与所述微流控分选区（2）两端连接；所述进样部（1）包括血液样本进样口（11）和缓冲液进液口（12）；所述出样部（3）包括磁珠细胞收集口（31）和非磁珠细胞收集口（32）；其特征在于：

所述微流控分选区（2）包括三个结构区，分别为纯化结构区（21）、细胞聚焦结构区（22）及磁珠分选结构区（23）；所述进样部（1）与纯化结构区（21）首端连接，所述细胞聚焦结构区（22）首端与所述纯化结构区（21）尾端连通，所述细胞聚焦结构区（22）的尾端与所述磁珠分选结构区（23）首端连通，所述磁珠分选结构区（23）尾端与所述出样部（3）连通；

所述纯化结构区（21）设有用于去除全血样本中红细胞及血小板的初滤结构，所述纯化结构区（21）还设有废液出口（218）；

所述细胞聚焦结构区（22）由两根并排设置且相互独立的聚焦分支通路（221）构成；两根所述聚焦分支通路（221）以所述细胞聚焦结构区（22）的轴线为对称轴相互镜像对称设置，所述聚焦分支通路（221）的顶面外壁为水平顶壁（222），该顶面的内壁设有若干线型凸棱（223），各凸棱（223）平行设置且与所述对称轴呈设定角度地倾斜设置；

所述磁珠分选结构区（23）的两侧对称设有可吸引磁珠的磁铁（231）;

所述各个凸棱（223）与所述对称轴倾斜设置夹有锐角，其中所述锐角朝向于所述磁珠分选结构区（23），所述锐角角度为60°-70°；

所述凸棱（223）的条件参数为：d＜Hg≤2d、Ht＞Hg、Dob＞2d≥Lob；所述d为聚焦细胞的直径，Hg为凸棱（223）与底面的垂直距离，Ht为凸棱（223）的高度，Dob为凸棱（223）之间的水平距离，Lob为凸棱（223）的水平宽度；

所述细胞聚焦结构区（22）的中心区域对应所述非磁珠细胞收集口（32），所述中心区域的两侧区域对应所述磁珠细胞收集口（31），所述中心区域为所述对称轴向两侧延伸至总宽度的1/2区域。

2.如权利要求1所述的用于循环肿瘤细胞高通量磁力分选的微流控芯片，其特征在于，所述聚焦分支通路（221）的宽度大于等于400μm；长度大于等于1.5cm。

3.如权利要求1所述的用于循环肿瘤细胞高通量磁力分选的微流控芯片，其特征在于，所述聚焦分支通路（221）的底面为平壁；所述聚焦分支通路（221）的两个侧壁与底面的所述平壁垂直。

4.如权利要求1所述的用于循环肿瘤细胞高通量磁力分选的微流控芯片，其特征在于，所述聚焦分支通路（221）首端设有栅状结构（224）。

5.如权利要求1所述的用于循环肿瘤细胞高通量磁力分选的微流控芯片，其特征在于，所述纯化结构区（21）由两根并排设置且相互独立的纯化分支通路（211）构成；所述两根纯化分支通路（211）以所述纯化结构区（21）轴线为对称轴相互镜像对称设置；

所述纯化分支通路（211）内部设有微柱阵列（212），所述微柱阵列（212）与所述纯化分支通路（211）内侧壁（213）之间具有间隙，该间隙形成靶标细胞通路（214）；所述微柱阵列（212）由若干微柱行（215）平行排列构成，所述微柱行（215）由若干微柱（216）排列而成；所述微柱行（215）首端远离所述纯化结构区（21）轴线、尾端靠近所述纯化结构区（21）轴线并按设定角度倾斜设置；所述微柱（216）的径向截面为卵形，所述卵形的直径为28～33μm，所述卵形的对称直径为20～25μm；所述同一微柱行（215）中相邻两微柱（216）的卵心距为40～45μm，所述相邻两微柱行（215）之间的最小卵心距为60～65μm。

6.如权利要求5所述的用于循环肿瘤细胞高通量磁力分选的微流控芯片，其特征在于，所述微柱行（215）的倾斜设定角度为1.5～2.5°。