[发明专利]一种微流控芯片盒

说明书

本发明涉及医疗器械技术领域，公开了一种微流控芯片盒，包括：内盒体、微流控芯片和外盒体；所述内盒体为顶面开口的壳体，所述微流控芯片放置在所述内盒体内；所述外盒体为底面开口的壳体，所述外盒体罩盖在所述内盒体上；所述外盒体的顶面上设置有至少一个样本入口；所述微流控芯片内设置有至少一条微流控通道；所述微流控通道的起始端与所述样本入口通过输入管相连接；所述微流控通道的尾段包括多个分流通道，分流管将所述多个分流通道的末端与设置在所述内盒体上的至少两个分流液出连通。该微流控芯片盒结构简单，易于操作，利用物理原理实现对目标细胞的分离，并且能够达到高通量，高回收率和高样本纯度的分离效果。

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，特别是涉及一种微流控芯片盒。

背景技术

癌症是导致人类死亡的最主要原因之一。研究表明，如果癌症患 者在转移性癌症发生前被诊断和治疗，至少有30％的死亡是可预防 的。当循环肿瘤细胞(CTC)从原发性或转移性肿瘤流入外周血液时， 肿瘤发生转移。因此，通过CTC检查分离出循环血液中的肿瘤细胞对 于癌症的判断以及癌症治疗过程中治疗效果的评价具有重要意义。

目前，常用的CTC分离方法大多是基于EpCAM抗体的免疫亲合 法，即通过抗体辨认CTCs表面的EpCAM抗原，并利用结合于抗体的 磁珠配合外源性磁场或者微流控芯片表面接合的方式来捕获CTC。免 疫亲合法在过去十几年间不断完善，已经能将EpCAM阳性的CTC捕获效率提升到90％以上。但随着技术的发展，近年来的研究表明，免 疫亲合法具有诸多不足，具体如下：

1、近年来的研究表明，近半数的CTC并不具有EpCAM表面抗原 存在，因此免疫亲合法在临床应用中实际能捕获的CTC数目都偏低。

2、由于抗体抗原反应需要一定的时间来使其之间的键结稳定形 成，因此样本流速需要控制在每小时一毫升左右，才能使CTC与外加 的EpCAM抗体间有高机率碰撞继而能被捕获，这也使得临床应用上 能处理的血液样本量相当受限，进而导致免疫亲合法的通量不足。

低捕获率以及低通量的两个致命缺陷，直接导致能提取被下游应 用的CTC数量极低。因此其发展始终受限。目前各厂商所采用的也多 属于免疫亲合法技术，并无太大突破空间。

基于细胞大小所存在的差别，近年来也逐渐有非标记性 (Label-free)的技术出现，利用除了抗体抗原反应之外的物理性质进 行CTC分离。由于CTC的细胞大小普遍直径在15微米以上，相较于白 细胞(7-12μm)与更小的红细胞(5-6μm)之间有至少3μm的差距。 除此之外，CTC的电场特性和其他血球细胞之间也有微小的区别。利 用细胞大小特性可以解决抗体亲合法中的细胞异质性问题，细胞不会 因为抗原表现不同而无法被捕捉。

在上述方法中，最直接的方式当属过滤法，即利用孔径介于正常 细胞和癌细胞之间的薄膜孔洞或者类似结构进行细胞过滤，过滤法直 接但也有相当多的问题，诸如通道堵塞、细胞易受压力影响失去活性、 捕获的细胞不易取出、通量低等。国内外目前具有多种以过滤法实现 CTC应用的学术及商业技术，但该技术限制无法为下游应用所接受。 在过滤法中最成熟的技术当属来自美国的CelSee技术，该技术利用微 流控芯片精准控制细胞捕捉。由于受限于过滤法本身，病患样本中 CTC捕捉数目太少。

其他利用细胞大小特性进行分离的还有惯性大小分离法 (Inertial-Based SizeSeparation)。该技术利用螺旋形微流道分离大小 细胞，但其由于技术限制，CTC捕获率仅约80％，且最终CTC纯度偏 低(白细胞去除率过低)，导致该技术难以对接下游应用。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种利用物 理方法分离目标细胞，能够实现高通量、高回收率和高样本纯度的分 离效果的微流控芯片盒。

(二)技术方案