[发明专利]集成细胞操纵和检测的微流控芯片系统

摘要

一种集成细胞操纵和检测的微流控芯片，涉及早期疾病诊断中细胞的操纵和检测装置。本发明主要包括交流信号电、源微芯片、集成电路控制单元和计算机。特征是：微芯片由带有管道的聚二甲基硅氧烷盖片和沉积有细胞操纵单元电极和阻抗检测单元电极的玻璃基片键合而成，集成电路控制单元为外电路控制单元，是集成化的微型控制电路板。本发明具有检测灵敏度高、稳定性好，操纵灵活方便，系统微型化、便携性好等特点。本发明可广泛应用于细胞的分析检测和疾病的早期诊断，特别适用于癌细胞的捕获与检测和早期癌症的诊断。还可广泛用于食品安全检测、环境监测、药物/基因筛选等。

主权项

一种集成细胞操纵和检测的微流控芯片系统，主要包括计算机(1)、交流信号电源(2)，其特征在于还有集成电路控制单元(3)和微芯片(4)，交流信号电源(2)通过电缆线与集成电路控制单元(3)的电源接头(5)连接，微芯片(4)通过其管脚与集成电路控制单元的芯片接口(7)连接，集成电路控制单元(3)通过数据线与计算机(1)相连，交流信号电源(2)为可调式交流信号发生器，通过电源线与220V市电连接，其输出信号电压范围为0～10V，频率范围为100Hz～10MHz，由信号输出端通过电缆线与集成电路控制单元(3)的电源接头(5)连接，集成电路控制单元(3)是外电路控制单元，为集成化的微型控制电路板，其电路板的长为10～15cm、宽为8～10cm，集成电路控制单元(3)主要包括电源接头(5)、芯片接口(7)、模拟乘法器(6)、仪表放大器(10)、A/D数据采集卡(11)、电容(8)和电阻(9)，电源接头(5)通过电缆线与交流信号电源(2)连接，电容(8)和电阻(9)串联后一端接地，另一端与模拟乘法器(6)的输入端并联后，再与芯片接口(7)的输出端连接，芯片接口(7)通过微芯片(4)的管脚与微芯片(4)连接，模拟乘法器(6)接受由微芯片(4)传送的检测信号，并将该信号调制成能放大的差分信号后，传送给仪表放大器(10)，仪表放大器(10)进行锁相放大后，传送到A/D数据采集卡(11)，A/D数据采集卡(11)将信号转换成数字信号后，传送给计算机(1)，微芯片(4)由带有管道的聚二甲基硅氧烷盖片(14)和沉积有细胞操纵和检测单元电极(15、16)的玻璃基片(13)组成，带有管道的聚二甲基硅氧烷盖片(14)的管道长度为10mm～15mm，其截面形状为圆形，其外径为150～300μm，其管道的一端为两个叉支管，在带有管道的聚二甲基硅氧烷盖片(14)下面，通过键合连接有沉积有玻璃基片(13)，在玻璃基片(13)上分别沉积有细胞操纵单元电极(15)和阻抗检测单元电极(16)，细胞操纵单元电极(15)为阵列式对电极，共15～25对，其材料为钛金，每一电极的长度为50～70μm，电极截面形状为长方形，其宽度为30～40μm，长度为50～70μm，每对电极的间距为30～50μm，相邻两对电极的间距为20～30μm，阻抗检测单元电极(16)为叉指式阵列电极，共25～50对，其材料为钛金，每个电极的长度为70～90μm，电极截面形状为长方形，其宽度为30μm～50μm，长度为50μm～70μm，相邻电极间间距为30～50μm，微芯片(4)的宽度为14mm～50mm、长度为25mm～50mm，本发明的微芯片中所述的带有管道的聚二甲基硅氧烷盖片(14)的管道的截面形状，除所述的圆形外，还有正方形或长方形，所述的玻璃基片(13)两端的细胞操纵电极(15)和阻抗检测电极(16)的截面形状，除所述的长方形外，还有正方形或圆形。