[发明专利]基于介电泳的细胞显微注射芯片、注射装置及其工作方法

摘要

本发明涉及一种基于介电泳的细胞显微注射芯片、注射装置及其工作方法，本细胞显微注射芯片包括：注射微流道和多级微流道，其中所述多级微流道适于对细胞进行筛选，以使仅一个细胞进入注射微流道内，进行显微注射；本发明的细胞显微注射芯片、注射装置及其工作方法，以采用相应微电极阵列产生相应介电泳力，例如常规介电泳力、行波介电泳力和旋转介电泳力，以分别控制细胞移动、上升或下降、姿态调整，改进了传统显微注射芯片利用微注射泵驱动其内的微流体运动的方式，降低设备复杂程度和成本，本细胞显微注射芯片可以提高显微注射的效率，便于推广应用。

主权项

1.一种细胞显微注射芯片，其特征在于，包括：注射微流道和多级微流道，其中所述多级微流道适于对细胞进行筛选，以使仅一个细胞进入注射微流道内，进行显微注射；所述多级微流道包括：至少两级微流道；即一级微流道和二级微流道，且下一级微流道的流道宽度小于上一级微流道的流道宽度；以及所述一级微流道的底部设有第一微电极阵列，该第一微电极阵列适于在通电后驱动细胞悬浮且向二级微流道移动；所述二级微流道的底部设有第二微电极阵列；当细胞从一级微流道进入二级微流道后，通过第二微电极阵列调整细胞进入注射微流道的悬浮高度及移动速度；所述注射微流道的底部设有第三微电极阵列，顶部设有第四微电极阵列，以及第四微电极阵列的中心处设有显微注射针；所述第三微电极阵列适于控制细胞向显微注射针的正下方移动，且通过所述第四微电极阵列捕获细胞，使其定位于显微注射针的正下方；以及通过第三、第四微电极阵列协同调节细胞姿态后，使细胞向上或向下移动；在细胞上移时，所述显微注射针刺入细胞，进行注射；在细胞下移时，已注射细胞脱离显微注射针，并由第三微电极阵列将已注射细胞排入输出微流道；所述输出微流道的底部设有第五微电极阵列；且在第五微电极阵列通电后，使已注射细胞输出；所述注射微流道、多级微流道和输出微流道位于微流道层中，且所述微流道层的上、下分别覆盖有石英基片，所述第一、第二、第三和第五微电极阵列分布于下层石英基片，第四微电极阵列分布于上层石英基片；所述第一、第三和第五微电极阵列均由平行电极等间隔排列而成，且平行电极与细胞的移动方向正交；所述第二微电极阵列采用两叉形电极指接而成；以及所述第四微电极阵列中各电极在圆周方向相互间隔90°夹角，并向显微注射针的中心轴处延伸。