[发明专利]一种微流控芯片

说明书

本发明涉及一种微流控芯片，用于同时检测患者外周血中的CAR‑T细胞及多种细胞因子，包括：从上至下依次连接的阀门层、管道层以及基底层；管道层包括：依次管路连接的样本混匀模块、CAR‑T细胞捕获检测模块、浓度梯度产生模块、细胞过滤模块以及细胞因子检测模块；本发明的微流控芯片可以对接受CAR‑T细胞疗法的癌症患者的外周血中的CAR‑T细胞及细胞因子进行同时检测，不需要再将全血样本转移至流式细胞仪中进行检测，微流控芯片内能够同时检测不同浓度的样本，有效提高了检测范围，微流控芯片反应管道为封闭环境，为CAR‑T细胞及细胞因子检测提供了相对稳定的检测环境；且检测所需的血液样本量为50微升，较现有的检测技术所需的样本量更少，相应的试剂的用量也减少。

技术领域

本发明涉及生物医学检测技术领域，尤其涉及一种微流控芯片。

背景技术

嵌合抗原受体T细胞免疫疗法(Chimeric Antigen Receptor T-CellImmunootherapy)，即CAR-T疗法，是一种治疗肿瘤的新型精准靶向疗法，正在重塑晚期癌症患者尤其是那些治疗方案选择有限的患者的治疗，在复发、难治性B细胞非霍奇金淋巴瘤的治疗中疗效显著，并有可能拓展应用至其他固态及液态肿瘤的治疗，被认为是有可能治愈癌症的快速、准确的新型肿瘤免疫疗法，为癌症治疗带来了新的希望。但是，CAR-T疗法也伴随着细胞因子释放风暴(CRS)以及神经毒性(NE)等一系危及患者生命的不良反应。研究发现，NE的加重与体内高CAR-T细胞复制水平及细胞因子水平相关，因此输入CAR-T细胞后，应该通过严密监测外周血中CAR-T细胞体内复制水平及细胞因子水平及时预测不良反应的严重程度并采取干预措施。然而，现有的CAR-T细胞检测主要通过流式细胞仪进行检测，该仪器存在着设备昂贵、单次检测所需病人血液样本体积大，且无法同时检测细胞及多种细胞因子等问题，考虑到患者的健康状况，这种密集的大体积血液样本采样是非常不切实际的，因此在现有检测体系下无法及时准确的管理由CAR-T疗法带来的可能危及生命的不良反应事件。综上，迫切需要开发能够对CAR-T疗法中的CAR-T细胞及细胞因子进行及时严密监测的新方法。

近十几年来，随着微流控技术的快速发展以及与其他技术的交叉融合，基于微流控技术的检测技术迎来了蓬勃的发展，微流控芯片以其成本低廉、微量、反应快速、易于自动化等优势为CAR-T细胞的检测提供了新的思路。微流控技术(microfluidics)是一门能够将宏观的实验室仪器及生化反应和操作集成到大小约为几个厘米的微流控芯片上，通过光刻蚀技术、3D打印技术等制作十几甚至几十个不同功能的微纳尺度的微流管道并在反应流体管道中实现检测的技术，还可以将加热模块、光学模块与微流控芯片进行集成，实现全自动一体化的便携式的微量快速检测，有望在现代医学检测、疾病分析等领域得到广泛的应用并有效解决这些领域中面临的问题。

目前国内对CAR-T细胞及细胞因子的检测主要还是通过流式细胞技术以及传统的ELISA方法，而利用微流控技术对CAR-T细胞及细胞因子的检测还处于起步阶段，在产品方面尚属空白。需不断的技术突破及方法创新来推动该领域的发展。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种微流控芯片。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：

提供一种微流控芯片，用于同时检测患者外周血中的CAR-T细胞及多种细胞因子，包括：从上至下依次连接的阀门层、管道层以及基底层；

其中，所述管道层包括：依次管路连接的样本混匀模块、CAR-T细胞捕获检测模块、浓度梯度产生模块、细胞过滤模块以及细胞因子检测模块；

所述样本混匀模块包括：呈“S”形的样本混匀管道；所述样本混匀管道的进液口处设有第一进样口、第二进样口以及第三进样口，所述样本混匀管道的出液口处设有第一出样口；