[发明专利]用于识别不同细胞的微流控芯片及其制备方法和检测平台

说明书

本发明公开了一种用于识别不同细胞的微流控芯片及其制备方法和检测平台，所述微流控芯片由微流体通道层和玻璃基底层键合而成，微流体通道层具有一微流控管道，微流控管道具有收缩结构和主管路通道，玻璃基底层上蒸镀了插指微电极；其中玻璃基底层的插指微电极设置在微流体通道层的主管路通道的正下方，且插指微电极的电极方向与主管路通道中流体流动方向垂直。本发明采用了具有阶段式收缩结构的直通道代替传统的鞘流结构通道，可以保证细胞稳定、依次地通过检测区域，降低了微流控管道的复杂度以及通道流阻，采用的插指微电极由四对微电极组成，使用配套的阻抗微流控芯片夹具灵活地选择了检测用的电极，提高了微流控芯片的重复使用率。

技术领域

本发明涉及微流控芯片技术领域，尤其涉及一种用于识别不同细胞的微流控芯片及其制备方法和检测平台。

背景技术

传统的商业化流式细胞仪通常要使用荧光抗体对细胞样本进行标记，之后利用鞘流技术将细胞悬浮液样本通过聚焦的激光束，通过识别细胞的吸收信号、反射信号、散射信号或荧光强度信号对不同的细胞进行分类。然而，对于细胞的荧光标记可能会损伤细胞表面的结构，降低细胞群体的活力，标记后的细胞由于受到了损伤，难以进行后续的生物化学分析，更不能注射回到病人的体内。此外这种方法需要复杂的粒子聚焦系统，保证粒子能够依次通过激光聚焦区域，以及昂贵且笨重的光学检测设备。传统的基于库尔特计数器原理的阻抗分析仪器是探测细胞通过检测区域引起的直流电阻的微小变化，并逐步发展成为了血细胞分析的金标准。阻抗式流式细胞术是一种新兴的单细胞分析方法，阻抗检测微流控芯片具有占地面积小、试剂消耗少、易于使用以及无创检测等优势，在即时检测领域具有巨大的应用潜力。阻抗式流式细胞仪器件的灵敏度主要取决于微流控管道中电场的分布情况，因此对于微电极的设计需要着重地考虑。阻抗式流式细胞术适用于检测流动的细胞样本，通过检测细胞流经阻抗传感区域后引起的阻抗变化分析细胞的电学特性，进而对细胞生理、病理状态进行检测。

现有的阻抗式流式细胞术中微流控芯片结构复杂，制备过程复杂，通道流阻大，微流控芯片的重复使用率不高，且微流控芯片与阻抗检测仪器之间连接不稳定，无法同时满足较高的检测通量和检测灵敏度。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种检测通量高、检测灵敏度强、结构简单的用于识别不同细胞的微流控芯片；本发明的另一目的是提供一种微流控芯片的制备方法；本发明的另一目的是提供一种包含上述微流控芯片的检测平台。

技术方案：本发明的用于识别不同细胞的微流控芯片，所述微流控芯片由微流体通道层和玻璃基底层键合而成，微流体通道层具有一微流控管道，微流控管道由沿水平轴线依次连通的进样通道、第一收缩结构、主管路通道、第二收缩结构和出样通道构成，其中主管路通道的直径小于进样通道和出样通道，第一收缩结构用于将检测样品从大直径的进样通道向小直径的主管路通道引入；第二收缩结构用于将检测样品从小直径的主管路通道向大直径的出样通道引入；玻璃基底层上蒸镀有若干微电极组成的插指微电极；其中玻璃基底层的插指微电极设置在微流体通道层的主管路通道的正下方，且插指微电极的电极方向与主管路通道中流体流动方向垂直。

其中微流体通道层中由主管路通道构成检测区域，插指微电极上与主管路通道对应的位置为阻抗传感区域，微流体通道层的检测区域与玻璃基底层的阻抗传感区域对齐，并通过键合处理实现对于微流道的封闭。

进一步地，微流体通道层的长度与玻璃基底层的长度相等，其宽度小于玻璃基底层的宽度，微流体通道层位于玻璃基底层的中央位置，玻璃基底层上的插指微电极的中间部分与微流体通道层接触，其他部分暴露在空气中。

进一步地，主管路通道的尺寸为检测目标物尺寸的0.2-10倍。

进一步地，第一收缩结构和/或第二收缩结构的长度是主管路通道长度的1-5倍；第一收缩结构和/或第二收缩结构的宽度是主管路通道的宽度的5-10倍。

进一步地，插指微电极中微电极为四对，且插指微电极的体积是检测目标物的体积1-20倍。