[发明专利]一种实现高通量单细胞捕获与力学特性分析的微流控芯片

摘要

一种实现高通量单细胞捕获与力学特性分析的微流控芯片，属于细胞生物学及微流控芯片领域。该微流控芯片包括细胞悬浮液入口、细胞悬浮液出口和多排单细胞捕获阵列单元；多排单细胞捕获阵列单元并联设置，且共用一个细胞悬浮液入口和一个细胞悬浮液出口；每排单元由单细胞捕获通道阵列、阻力通道和出口通道组成。捕获通道中的流量大于阻力通道中的流量，使得细胞被确定性地捕获在捕获通道入口处。由于每排单元间紧密排列，捕获通道也成阵列排布，故实现在一个显微镜视野下高通量捕获单细胞。阻力通道的长度为捕获通道阵列长度的100倍以上，使得各个被捕获单细胞受到近似一致的压差作用，因此可分析不同单细胞在此相同力学刺激下不同的力学特性。

主权项

1.一种实现高通量单细胞捕获与力学特性分析的微流控芯片，其特征在于，该微流控芯片包括细胞悬浮液入口(1)、细胞悬浮液出口(2)和k排单细胞捕获阵列单元；k排单细胞捕获阵列单元并联设置，且共用一个细胞悬浮液入口(1)和一个细胞悬浮液出口(2)；每排单细胞捕获阵列单元包括主通道、单细胞捕获通道阵列、捕获通道、阻力通道和出口通道；主通道的下方设有单细胞捕获通道阵列，单细胞捕获通道阵列由紧密并排的凸块组成，凸块在高度方向上的横截面尺寸一致，且下部呈方形，上部呈尖形；相邻凸块的下部平面之间形成捕获通道，捕获通道共n个；主通道的一端与细胞悬浮液入口(1)相连，另一端串联阻力通道，阻力通道迂回一周，确保出口与入口相平行，且出口与出口通道相连；捕获通道的入口与主通道相通，捕获通道的出口与出口通道相通，出口通道接收来自于捕获通道和阻力通道的细胞悬浮液，出口通道与细胞悬浮液出口(2)相连，用于输出细胞悬浮液；所述主通道的高度、宽度需大于细胞直径，避免主通道的堵塞；且捕获通道的高度应小于主通道的高度；所述捕获通道的流量大于阻力通道的流量，则细胞悬浮液优先通过上游的捕获通道，捕获通道的横截面积小于细胞的有效横截面积，细胞悬浮液中的细胞优先被捕获在捕获通道的入口处，而不是流向下游的阻力通道；直至所有捕获通道被细胞堵塞，从而实现确定性细胞抓捕。