[发明专利]一种基于壳聚糖正负电荷吸附原理的外泌体富集芯片及其制备方法

说明书

一种基于壳聚糖正负电荷吸附原理的外泌体富集芯片及其制备方法，其构成如下：上层为直通道液路层，下层为三角柱混流液路层；具体设置有下述结构：样品进样口、样品分离区以及样品出口。一种如上所述基于壳聚糖正负电荷吸附原理的外泌体富集芯片，所述基于壳聚糖正负电荷吸附原理的外泌体富集芯片的制备方法：制备出通道部分凸起的光刻胶模板；显影，坚膜；用硅烷化试剂处理模板；得到带有结构的聚二甲基硅氧烷芯片；不可逆封接。本发明结构简单，制备操作方便，速度快，效率高，应用范围广泛。

技术领域

本发明涉及微流控技术和聚合物芯片的设计、加工、制作和应用技术领域，特别提供了一种基于壳聚糖正负电荷吸附原理的外泌体富集芯片及其制备方法。

背景技术

外泌体是细胞经过“内吞-融合-外排”等一系列调整过程而形成的细胞外纳米级囊泡。其在人体内分布广泛，人体的尿液、汗液、血液、乳汁等均含有外泌体。外泌体在人体内主要扮演两个角色，第一种是有免疫活性的外泌体，其主要在抗原呈递和共刺激中发挥作用，具有信息传递功能。第二种为含有数量可观的RNA并介导细胞间的遗传物质交流的外泌体，具有物质传递功能。随着研究的深入，人们发现外泌体在适应性免疫、炎症过程、胚胎形成、肿瘤的发生与发展过程中均发挥了重要的作用。就肿瘤来说，一百多年前，经过解剖人们发现特定的肿瘤细胞总是倾向于转移到特定的组织器官，并由此提出了著名的“种子与土壤”转移假说，认为肿瘤细胞只能在适宜的组织器官环境中才能形成转移灶。随着技术的发展肿瘤的转移机制在不断被完善，人们发现肿瘤可以通过分泌外泌体主动改变转移灶微环境，外泌体可以通过调节免疫功能，促进肿瘤血管新生以及肿瘤转移，或者直接作用于肿瘤细胞影响肿瘤进展。因此，对外泌体进行研究，有望为我们在肿瘤早期诊断和抑制肿瘤的发展等方面提供一个新思路。

微流控芯片技术是21世纪非常重要的一个技术，其核心是利用微流控芯片将样品预处理、生物和化学反应、分离检测等基本操作单元集成在具有微米或纳米微通道网络的芯片上，通过操控流体完成复杂的分析过程，具有样品和试剂消耗量少、分析时间短、高通量、容易实现大规模平行测定等优点。利用微流控分析技术可方便的实现分析系统的小型化、集成化和便携化。目前，该系统被广泛应用在生命科学、疾病诊断与治疗、药物合成与筛选等领域。此外，因其具有的微型、自动、使用试剂微量、高通量、可实现多功能集成等特点使其也成为了进行外泌体研究的潜在平台。目前使用微流控芯片对外泌体进行分离的技术主要有两类，一种是基于尺寸的分离技术，主要包括使用纳米孔膜、纳米阵列、微过滤器等器件结构直接对样品进行作用，分离出外泌体。另一种是基于免疫捕获的分离技术，主要包括平面免疫捕获和微珠免疫捕获。但想要高效的获得高纯度外泌体以及对外泌体进行分析与检测仍是一个难题。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于壳聚糖正负电荷吸附原理的外泌体富集芯片及其制备方法，以解决以往外泌体分离与检测过程中存在的操作步骤繁琐复杂、消耗大量试剂等局限。

本发明提供了一种基于壳聚糖正负电荷吸附原理的外泌体富集芯片，其特征在于：

所述基于壳聚糖正负电荷吸附原理的外泌体富集芯片由上下两层芯片组成，其中：上层为直通道液路层，下层为三角柱混流液路层；

所述直通道液路层设置有下述结构：

——进样口：位于整个直通道液路层最上游；

——直通道区：布置在进样口和出口之间用于沟通两者；

——样品出口：位于整个直通道液路层最下游；

所述三角柱混流液路层位于直通道液路层正下方，三角柱混流液路和直通道区液路重合。

所述基于壳聚糖正负电荷吸附原理的外泌体富集芯片还满足下述要求之一或其组合：

其一，所述直通道液路层和三角柱混流液路层的材料均为聚二甲基硅氧烷聚合物，直通道液路层和三角柱混流液路层厚度相同，均为1-5mm；