[发明专利]一种微流控芯片及其在肿瘤干细胞分选、富集中的应用

权利要求书

1.一种微流控芯片，包括底层和顶层，其特征在于，底层上铺设有液滴发生器，所述液滴发生器上设有油相注入孔、水相注入孔以及液滴池；顶层开设有与油相注入孔相连通的油相分配通道、与水相注入孔相连通的水相分配通道、以及与液滴池相连通的排液通道。

2.根据权利要求1所述微流控芯片，其特征在于，所述底层上还开设有与液滴发生器的液滴池相连通的液滴储存池；所述微流控芯片还包括设于底层和顶层之间的中间层；所述中间层开设有与液滴储存池相配合的捕获微池阵列；中间层还开设有连通顶层各分配通道与底层相应注入孔的通孔。

3.根据权利要求1或2所述微流控芯片，其特征在于，所述液滴发生器包括与油相注入孔相连通的油相通道和与水相注入孔相连通的水相通道，所述油相通道与水相通道交汇处与液滴池相连通。

4.根据权利要求3所述微流控芯片，其特征在于，在油相通道与水相通道交汇处，所述油相通道、水相通道的内径均变窄并分别形成油相微通道、水相微通道，水相微通道和油相微通道的内径均为10～100μm。

5.一种肿瘤干细胞分选、富集的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)单细胞分散：利用权利要求1或2所述微流控芯片将肿瘤细胞悬浮液分散为单细胞液滴；

(2)细胞培养：将单细胞液滴于水凝胶体系中进行3D扩增培养，形成肿瘤细胞球的水凝胶液滴；

(3)细胞回收：将肿瘤细胞球的水凝胶液滴进行溶胶处理，释放肿瘤干细胞并回收。

6.根据权利要求5所述肿瘤干细胞分选、富集的方法，其特征在于，所述细胞培养、细胞回收过程在权利要求2所述的微流控芯片中进行或者在培养基中进行。

7.根据权利要求5所述肿瘤干细胞分选、富集的方法，其特征在于，利用权利要求1或2所述微流控芯片进行单细胞分散的具体过程为：向水相分配通道中通入分散有肿瘤细胞的水相并流动至液滴发生器的水相注入孔，涌入水相通道；向油相分配通道中通入酸化的油相并流动至液滴发生器的油相注入孔，并涌入油相通道；涌入水相微通道、油相微通道的水相与酸化的油相，于两相交汇形成液滴，并汇集于液滴池，完成单细胞分散过程。

8.根据权利要求6所述肿瘤干细胞分选、富集的方法，其特征在于，利用权利要求2所述微流控芯片进行单细胞培养的具体过程为：液滴池的单细胞液滴汇入液滴储存池，并被捕获微池阵列捕获；向油相分配通道中通入酸化的油相，使捕获微池阵列内的单细胞液滴呈凝胶状，被固定于捕获微池阵列内；随后向油相分配通道中通入干细胞培养基，干细胞培养基流动至液滴储存池中，对捕获微池阵列中单细胞液滴中的肿瘤细胞进行悬浮扩增培养，形成肿瘤细胞球的水凝胶液滴。

9.根据权利要求6所述肿瘤干细胞分选、富集的方法，其特征在于，利用权利要求2所述微流控芯片进行细胞回收的具体过程为：向油相分配通道中通入溶胶液，溶胶液依次流入油相注入孔、液滴池、液滴储存池中，并于对应的捕获微池阵列中将呈凝胶状的肿瘤细胞球的水凝胶液滴进行解聚恢复流动性，停止通入溶胶液；随后向油相分配通道中通入干细胞培养基，解聚后的肿瘤细胞随流动的干细胞培养基流入排液通道，并收集肿瘤干细胞悬液。

10.权利要求5所述肿瘤干细胞分选、富集的方法在细胞系、临床组织标本、临床液体标本、类器官构建、药物筛选、个体化检测中的应用。