[发明专利]一种微流控进样的单细胞质谱检测仪

说明书

本发明提供一种微流控进样的单细胞质谱检测仪。本发明包括细胞存储与动力控制模块、微流控芯片及细胞观察模块和单细胞电离模块，细胞存储与动力控制模块的输出端与微流控芯片及细胞观察模块的输出端相连，微流控芯片及细胞观察模块的输出端与单细胞电离模块的输出端相连，细胞存储与动力控制模块用于存储细胞，并为细胞提供前进的动力，微流控芯片及细胞观察模块用于实现被提供动力的团簇细胞进行单细胞的鱼贯排列并对其进行观测，单细胞电离模块用于对连续进样过程中的细胞进行电离，结合质谱检测仪对单个细胞的连续进样。本发明可以实现对细胞的鱼贯排列，同时结合质谱检测仪对单个细胞的连续进样，为细胞的连续进样过程中实现细胞的快速电离。

技术领域

本发明涉及细胞生物和分析化学的单细胞分析技术领域，尤其涉及一种微流控进样的单细胞质谱检测仪。

背景技术

目前缺乏一种技术，将单细胞的连续进样与质谱仪器的精准操控相互结合，同时实现细胞内化合物的高效表征的专利仪器。申请号为201410707828.0的一种用于单细胞定量分析的微流控连续进样方法及装置，通过描述利用微流控芯片对细胞的控制，进行溶液的存储以及多通道内试剂的混合，可以起到细胞的进样过程，采用施加电压为操作方式，结合静态压力控制等方式。但是由于测量过程中只是强调细胞的流动过程，缺乏对细胞的操控。申请号为202010288305.2的单细胞质谱分析方法通过一个金属电极实现细胞的快速离子化形成一个稳定的电喷雾，通过在金属电极内施加电场，保持进样过程中的高压接入，虽然该专利将膜片钳的取样技术与单细胞进样相结合，但是无法实现对细胞连续进样的控制，单次取样过程无法实现高通量。申请号为202110134267.X的基于并行处理技术的单细胞质谱分析系统及方法，虽然通过旋转毛细臂梁进而对细胞的进样过程加以控制，并连接单细胞检测的质谱仪器系统，但是该系统由于采用一个复杂的旋转机械，增加系统的复杂程度，同时对单细胞进样过程无法实现每个细胞进样的联系性。申请号为201911300599.X的一种有机质谱流式细胞分析技术提到采用微流控芯片，对细胞进行排列。但是该专利缺乏对单细胞质谱检测过程中电离源与微流控芯片的联用。

发明内容

根据上述提出的技术问题，而提供一种微流控进样的单细胞质谱检测仪。本发明采用的技术手段如下：

一种微流控进样的单细胞质谱检测仪，包括细胞存储与动力控制模块、微流控芯片及细胞观察模块和单细胞电离模块，所述细胞存储与动力控制模块的输出端与微流控芯片及细胞观察模块的输出端相连，所述微流控芯片及细胞观察模块的输出端与单细胞电离模块的输出端相连，所述细胞存储与动力控制模块用于存储细胞，并为细胞提供前进的动力，所述微流控芯片及细胞观察模块用于实现被提供动力的团簇细胞进行单细胞的鱼贯排列并对其进行观测，所述单细胞电离模块用于对连续进样过程中的细胞进行电离，结合质谱检测仪对单个细胞的连续进样。

进一步地，细胞存储模块包括细胞储液池、气路接头、储液池密封盖、细胞储液池连接管和细胞连接导管，所述细胞储液池用于细胞存储，所述细胞储液池的输入端连接气路接头，所述细胞储液池的上方扣接所述储液池密封盖，所述细胞储液池的输出端通过细胞储液池连接管与细胞连接导管相连，所述细胞连接导管与微流控芯片及细胞观察模块的输入端相连。

进一步地，动力控制模块包括气压反馈式控制泵和气动连接管，所述气压反馈式控制泵和气动连接管相连，所述气动连接管与气路接头可拆卸地连接在一起。

进一步地，所述细胞存储与动力控制模块包括注射泵和微量注射器，所述微量注射器与微流控芯片及细胞观察模块的输入端相连。

进一步地，微流控芯片包括设置在微流控芯片透明支撑底板上的微流控芯片底层玻璃，顶部为PDMS微流控材质，二者通过键合的方式进行贴合，微流控芯片的输入端通过微流控芯片进样管与细胞存储与动力控制模块相连，所述微流控芯片的输出端通过微流控芯片输出金属管与石英毛细管相连，所述石英毛细管的输出端与单细胞电离模块相连。