CN105854966A - 一种包埋功能化纳米纤维膜的微流控芯片及其应用 - Google Patents

一种包埋功能化纳米纤维膜的微流控芯片及其应用 Download PDF

Info

Publication number
CN105854966A
CN105854966A CN201610415291.XA CN201610415291A CN105854966A CN 105854966 A CN105854966 A CN 105854966A CN 201610415291 A CN201610415291 A CN 201610415291A CN 105854966 A CN105854966 A CN 105854966A
Authority
CN
China
Prior art keywords
micro
cell
fluidic chip
microfluidic chip
fiber film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201610415291.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN105854966B (zh
Inventor
朱晓玥
徐刚伟
沈明武
尹迪
王梦媛
沈丹婕
史向阳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Donghua University
National Dong Hwa University
Original Assignee
Donghua University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Donghua University filed Critical Donghua University
Priority to CN201610415291.XA priority Critical patent/CN105854966B/zh
Publication of CN105854966A publication Critical patent/CN105854966A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105854966B publication Critical patent/CN105854966B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
    • B01L3/5027—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
    • B01L3/502761—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip specially adapted for handling suspended solids or molecules independently from the bulk fluid flow, e.g. for trapping or sorting beads, for physically stretching molecules
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/06—Auxiliary integrated devices, integrated components
    • B01L2300/0609—Holders integrated in container to position an object
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/08—Geometry, shape and general structure
    • B01L2300/0809—Geometry, shape and general structure rectangular shaped

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Clinical Laboratory Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)

Abstract

本发明涉及一种包埋功能化纳米纤维膜的微流控芯片及其应用，包括由玻璃基底、盖层组成的细胞捕获通道，细胞捕获通道的一端为样品注入口，另一端为储液池，盖层具有椭圆柱阵列，功能化纳米纤维膜位于玻璃基底和盖层中间形成三明治结构，通过有机玻璃夹板固定密封细胞捕获通道。微流控芯片用于捕获肿瘤细胞。本发明采用纳米纤维膜嵌合入微流控芯片，结合了纳米纤维膜大比表面积和微流控芯片技术对细胞精确操作的优点，确保了高捕获率，材料稳定性好，使用方便，制作简单，成本低廉，具有很好的应用前景。

Description

一种包埋功能化纳米纤维膜的微流控芯片及其应用
技术领域
本发明属于微流控芯片领域，特别涉及一种包埋功能化纳米纤维膜的微流控芯片及其应用。
背景技术
目前癌症已经成为威胁人类生命的头号杀手。早期诊断和治疗规划有助于降低癌症的死亡率。目前用于癌症诊断的方法有很多，但在大多数情况下，检测灵敏度低、检测时间长、价格昂贵，因此找出一种更加方便、快捷、经济的肿瘤检测方式至关重要。
循环肿瘤细胞(circulating tumor cells，CTCs)是从原发瘤或转移瘤病灶脱落后进入外周血液循环系统的肿瘤细胞。当循环肿瘤细胞在特定的微环境条件下停留、侵袭、扩增，导致肿瘤的转移。CTC的检测有助于研究肿瘤转移机制，对健康人群及高危人群进行早期筛查，帮助医生定制个体化治疗方案，判断治疗效果，为推断预后提供可靠参考，因而已经成为国内外肿瘤治疗关注的焦点。近年研究表明，基于循环肿瘤细胞的液体活检技术有望成为一种全新的肿瘤早期检测技术。
由于CTCs在血液中的数量非常少，109个血细胞中仅含有1～100个CTCs，要在众多的血细胞中分离出稀少的CTCs细胞颇具难度，成为CTCs研究的主要阻碍。因此CTCs研究的关键在于从含有大量血细胞的复杂血液样本中准确、高效地将其分选出来。通过改进分离技术和设备，满足高捕获率、高纯度和高通量的要求，从而成为能够满足科研和临床需求的工具。
目前分离检测CTCs的方法有很多，其中主要有密度梯度离心法、基于细胞尺寸的膜过滤法、流式细胞技术和基于免疫磁珠的细胞分选技术等，但是这些技术都需要大量的样品，且获得分选效果不佳，在临床应用中存在很大的问题。微流控芯片和纳米科学的发展可以提高CTC捕获效率、灵敏度和纯度，为CTC检测提供了崭新的技术平台。
微流控芯片(Microfluidic chip)是通过微加工技术，在硅、石英、玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate，PMMA)、聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane，PDMS)等材料上，根据实际需求，制作出各种结构、尺寸在微米量级的管道进行实验的装置。由于微流通道具有极小的体积和对微量液体精确操纵的功能，使其不仅对样品的量需求极少，而且具有很高的检测灵敏度和分析速度，可以连续自动地进行各项实验。由于微流控芯片管道尺寸在微米量级和细胞尺寸非常匹配，又可以很好的操纵流体，非常适合应用于细胞分选。由于分选CTCs的样品非常有限，微流控芯片正好弥补了这一缺陷，所以受到研究者的普遍关注，近些年来，有越来越多的研究者将该技术应用在CTCs的分选上。
纳米材料至少有一个维度的尺寸在1-100nm之间，其特有的光、电、磁学性质使它们成为各种医学研究中极富潜力的新材料。静电纺丝技术可以有效地在纳米和微米尺度范围内制备具有高比表面积的纤维，而且纤维表面大量的细胞接触位点，可以显著提高细胞捕获的效率[Chen,L.,et al.,Aptamer‐Mediated Efficient Capture and Release of T Lymphocytes onNanostructured Surfaces.Advanced Materials2011,23,4376-4380]；此外，高聚物纳米纤维表面可与生物化学、分子生物学和细胞生物学中常用的核酸、蛋白质、糖类等分子共价结合，模拟生理条件下的细胞外微环境。
目前，单纯的抗体修饰的纳米纤维膜作为一个CTCs的捕获平台受到研究者的青睐，利用功能化的纳米纤维来对细胞进行特定捕获的报道也越来越多。武汉大学Zhang等[Zhang,N.,et al.,Electrospun TiO2Nanofiber‐Based Cell Capture Assay for Detecting Circulating TumorCells from Colorectal and Gastric Cancer Patients.Advanced Materials2012,24,2756-2760]利用功能化二氧化钛纳米电纺丝包被基底，实现血液中CTC的分离富集。除了功能化识别抗体，基底沉积的电纺丝水平排列，其拓扑结构与细胞外基质的相互作用在提高CTC捕获率方面也起到了很大的作用。研究表明：细胞表面的纳米结构组件(微绒毛和丝状伪足)与细胞外基质相互作用，将影响细胞的黏附、活性迁移及分化等功能。因而通过纳米技术模仿细胞外基质结构构建一些纳米表面，调控细胞黏附性，可以实现对CTC的捕获。
将纳米材料与微流控芯片相结合，可以进一步提高细胞与捕获靶点的接触，从而解决临床检测中待处理血样量多以及单一使用微流控芯片时富集灵敏度较低等问题。Zhao等人[Zhao,L.,et al.,High-purity prostate circulating tumor cell isolation by a polymer nanofiber-embeddedmicrochip for whole exome sequencing.Adv Mater,2013.25(21):p.2897-902]构建表面具有EpCAM特异性抗体修饰的微流控芯片，通过控制微流通道长度，流体流速等因素，增加了细胞表面识别探针与细胞的接触，进一步地提高了CTC的捕获灵敏度。并且该基底可以实现单细胞的显微切割，并对获得CTCs进行全基因测序，显示出很好的效果。然而EpCAM抗体只能捕获上皮来源的癌细胞，且价格昂贵、不易保存，具有很大的应用局限性。
透明质酸(HA)，基本结构是由两个双糖单位D-葡萄糖醛酸及N-乙酰葡糖胺组成的线性天然高分子，在细胞外基质及正常组织中均有存在。除了具有良好的生物相容性及非免疫性外，其表面上的羧基很容易与其它物质共价结合。大量的研究报道了HA与表面表达CD44的癌细胞之间的相互作用。研究证明，CD44在许多种癌细胞如上皮癌、淋巴癌、乳腺癌及肺癌中均有表达，因此，目前广泛采用HA来靶向过度表达CD44的癌细胞用于癌症诊疗。Ma等人[Ma,M.,et al.,Hyaluronic acid-conjugated mesoporous silica nanoparticles:excellentcolloidal dispersity in physiological fluids and targeting efficacy.Journal of Materials Chemistry,2012.22(12):p.5615-5621]将HA接枝到介孔二氧化硅纳米粒子(MSNs)表面并用于药物载体，细胞试验表明MSNs-HA能够选择性地靶向到过度表达CD44蛋白的HeLa细胞上。El-Dakdouki等人[El-Dakdouki,M.H.,et al.,A simple method for the synthesis ofhyaluronic acidcoated magnetic nanoparticles for highly efficient cell labelling and in vivo imaging.RSC advances,2011.1(8):p.1449-1452]制备了透明质酸/磁性氧化铁纳米颗粒用于靶向MRI成像对比剂，能够有效地靶向到肿瘤组织中。并且透明质酸具有价格低廉，性质稳定等特性，可以代替抗体作为靶向因子来捕获循环肿瘤细胞，具有更广阔的商业应用价值。
检索国内外相关文献和专利结果表明：用于包埋透明质酸修饰的纳米纤维微流控芯片及其用于肿瘤细胞捕获的方法，尚未见报道。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种包埋功能化纳米纤维膜的微流控芯片及其应用，该微流控芯片采用纳米纤维膜嵌合入微流控芯片，结合了纳米纤维膜大比表面积和微流控芯片技术对细胞精确操作的优点，确保了高捕获率，材料稳定性好，使用方便，制作简单，成本低廉，具有很好的应用前景。
本发明的一种包埋功能化纳米纤维膜的微流控芯片，包括由玻璃基底、盖层组成的细胞捕获通道，细胞捕获通道的一端为样品注入口，另一端为储液池，盖层具有椭圆柱阵列，功能化纳米纤维膜位于玻璃基底和盖层中间形成三明治结构，通过有机玻璃夹板固定密封细胞捕获通道。
所述玻璃基底为载玻片，预先经过无水乙醇超声清洗30min，60℃烘干。所述盖层为聚二甲基硅氧烷。
所述细胞捕获通道进口和出口处的形状为等腰三角。
所述细胞捕获通道宽7mm，总长度为19.8mm，其中进口和出口处三角区长度均为3.8mm。
所述储液池宽7mm，长10mm，高为6mm，可以储存液体400μL，用以回收从芯片中流出液体及细胞。
所述椭圆柱阵列长半轴的长度为0.5mm，短半轴的长度为0.25mm，椭圆柱之间距离为500μm。
所述功能化纳米纤维膜为透明质酸修饰的聚乳酸-羟基乙酸PLGA纳米纤维膜。其中，PLGA纳米纤维经过靶向修饰，特异性的肿瘤细胞在通道内流动时与纤维上的靶向分子接触，进而被粘附在纤维膜上，其它细胞流出通道。
所述透明质酸修饰的聚乳酸-羟基乙酸PLGA纳米纤维膜的制备方法包括：
(1)将聚乳酸-羟基乙酸PLGA溶于有机溶剂中，搅拌，得到纺丝液；随后进行静电纺丝，干燥，得到PLGA纳米纤维膜；其中，PLGA和有机溶剂的质量体积比为1g:4mL；
(2)将上述PLGA纳米纤维膜经EDC、NHS活化，浸入超纯水中，随后逐滴加入聚乙烯亚胺PEI水溶液反应3-4d；取出，浸入EDC、NHS活化的透明质酸水溶液中反应3-4d；取出，浸入超纯水中清洗，取出干燥，即得。
所述步骤(1)中PLGA的Mw为80,000；有机溶剂为体积比3:1的四氢呋喃和N,N-二甲基甲酰胺的混合液。静电纺丝工艺条件为：电压为15-20kV，接收距离为15cm，流速为0.6mL/h，双管喷头，环境湿度40-50％；所述的干燥为自然风干，干燥时间为12-24h。
所述步骤(2)中聚乙烯亚胺PEI水溶液的浓度为2mg/mL。PLGA纳米纤维膜、EDC、NHS的质量比为100:95.8:57.9。
所述步骤(2)中透明质酸活化时间为3h，EDC、NHS与透明质酸的摩尔比为：2.5:2.5:1。
所述有机玻璃夹板上下两层四周开有螺栓孔，通过螺钉固定密封细胞捕获通道，避免芯片渗漏溶液。
负载有纳米纤维膜的载玻片和盖层采用等离子处理，然后对齐压紧，压强为40-50pa，在室温下放置30min进行永久键合。
纳米纤维膜键合时按照长28mm，宽8mm的尺寸用手术刀裁切，多余部分用手术刀轻轻刮掉，再用酒精擦拭干净，干燥。
本发明的一种包埋功能化纳米纤维膜的微流控芯片的应用，用于捕获肿瘤细胞。
捕获肿瘤细胞的方法包括：
(1)将靶向细胞进行荧光染色，然后掺入到非靶向细胞悬液中；
(2)先用磷酸盐缓冲液(PBS)将芯片内充满，再将血液样品注入微流控芯片的细胞捕获通道内，再用磷酸盐缓冲液(PBS)冲洗；
(3)在捕获通道内，由于纤维表面修饰有大量的透明质酸，可以靶向捕获CD44受体过度表达的肿瘤细胞，当细胞从纤维表面流过时，在重力作用下，细胞在纤维膜表面流动，靶向细胞会被捕获，粘附在纤维表面，非靶向细胞随着流体流出通道，流入到储液池，受重力作用沉积在底部；
(4)在荧光显微镜下分别检测捕获区域和储液池底部，可以检测出捕获到的靶向细胞和部分逃逸的靶向细胞数量。
有益效果
(1)本发明采用纳米纤维膜嵌合入微流控芯片，结合了纳米纤维膜大比表面积和微流控芯片技术对细胞精确操作的优点，确保了高捕获率；
(2)本发明采用透明质酸修饰的纳米纤维膜可用于特异性捕获人宫颈上皮癌细胞(HeLa)；(3)本发明材料稳定性好，使用方便，制作简单，成本低廉，在癌症的早期诊断方面具有很好的应用前景。
附图说明
图1(a)为本发明微流控芯片的内部结构设计平面图；图1(b)为包埋纳米纤维膜并等离子键合后的微流控芯片；图1(c)为键合后用夹具夹好的微流控芯片；图1(d)为包埋纳米纤维膜的微流控芯片捕获肿瘤细胞的示意图；
图2为本发明制备的PLGA静电纺纳米纤维的SEM图(左)及直径分布图(右)；
图3为本发明制备的PEI-FI溶液的紫外-可见吸收光谱图；
图4为本发明制备的PEI-FI修饰的功能化后纳米纤维的共荧光显微镜图片；其中a为相差图片，b为荧光图片，c为相差荧光合成图片；
图5为本发明制备的PLGA静电纺纳米纤维，经过PEI修饰后的PLGA纳米纤维和经过PEI、HA修饰后的PLGA纳米纤维的红外光谱图；
图6为本发明制备的PLGA静电纺纳米纤维，经过PEI修饰后的PLGA纳米纤维和经过PEI、HA修饰后的PLGA纳米纤维的水接触角图像；
图7为本发明制备的PLGA静电纺纳米纤维，经过PEI修饰后的PLGA纳米纤维和经过PEI、HA修饰后的PLGA纳米纤维的水接触角；
图8为本发明制备的HA修饰的功能化静电纺PLGA纳米纤维在不同时间内(10min、20min、40min、60min)对CD44受体高表达细胞(HeLa细胞)和低表达细胞(L929细胞)捕获的效率；
图9为本发明制备的HA修饰的功能化静电纺PLGA纳米纤维微流控芯片对CD44受体高表达细胞(HeLa细胞)的捕获效率。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
如图1所示，提供了一种包埋功能化纳米纤维膜的微流控芯片，包括由玻璃基底、盖层组成的细胞捕获通道，细胞捕获通道的一端为样品注入口，另一端为储液池，进口和出口处以等腰三角的方式设计；盖层具有椭圆柱阵列，功能化纳米纤维膜位于玻璃基底和盖层中间形成三明治结构，纳米纤维经过靶向修饰，特异性的肿瘤细胞在通道内流动时与纤维上的靶向分子接触，进而被粘附在纤维膜上，其它细胞流出通道；上下两层四周开有螺栓孔的有机玻璃夹板，通过螺钉固定密封细胞捕获通道。
实施例2
称取2.0g的PLGA，溶于THF和DMF的混合溶剂(THF(四氢呋喃)和DMF(N-N-二甲基甲酰胺)的体积比为3:1)中，在磁力搅拌作用下，直到PLGA全部溶解完毕，得到纺丝液浓度为25％(1g/4mL)。然后把纺丝液吸取到注射器内，利用高压静电纺丝机进行静电纺丝，纺丝条件为：温度25℃，湿度40-50％，电压20Kv；接收距离15cm；液体流量0.3mL/h。其中接收板为干净的载玻片或者粘附在载玻片上的圆形玻璃盖玻片。放入通风厨干燥12h。SEM结果显示，获得的纳米纤维表面光滑，直径均匀，纤维平均直径为908.2nm(图2)。
称取聚乙烯亚氨(PEI)(250mg，0.01mmol)，溶于5mL DMSO中，再加入异硫氰酸荧光素(FITC)(7.30mg，0.02mmol)避光反应1d。然后把反应好的混合液加入到分子量为1000的透析袋中透析3天，透析液体积为1L，每天更换3次透析液。反应结束后，将反应产物转移至截留分子量为14000的透析袋中，先用pH值为7.4的0.02M PBS缓冲液透析12h(3×2L)，再在蒸馏水中透析24-48h(6×2L)。然后进行冷冻干燥处理，即获得产品PEI-FI。在透析和冻干过程中都需要避光处理。通过紫外-可见吸收光谱图可知，FI成功的修饰到PEI表面(图3)。
把前期获得的接收有纳米纤维的载玻片放在染色架上，把染色架放入1L的染色缸内，加满水，在磁力搅拌作用下，向玻璃染色缸中加入EDC(95.8mg，0.5mmol)，反应半小时，然后再加入NHS(57.9mg，0.5mmol)反应2.5h，最后加入PEI(100mg，0.2mmol)反应3d，然后取出染色架放入清水中清洗3次，每次1h，在通风厨自然风干1d。为了更加形象的证明PEI成功修饰到纤维表面，荧光表征材料用等量的PEI-FI代替纯的PEI，带荧光的材料合成实验步骤需要全程避光。通过荧光图片可知，通过该步骤PEI可以成功的修饰到纤维表面(图4)。
称取透明质酸(HA)348.3mg，溶于5mL超纯水中，称取28.7mg EDC溶于2mL超纯水中反应半小时后再加入NHS(16.4mg)的水溶液2mL，将活化好的HA溶液加入到1L的染色缸中，加满水，室温下磁力搅拌，反应2-3d。取出后在通风厨自然干燥12h。FTIR(图5)及水接触角(图6、7)表明HA已成功修饰到功能化纳米纤维表面。
实施例3
为了验证纤维材料具有特异性的捕获效果，以具有CD44受体高表达的人宫颈癌上皮细胞(HeLa)为模型细胞来检验制备的HA修饰的功能化纳米纤维特异性捕获HeLa细胞的效果。将获得HA修饰好的覆盖纳米纤维的圆形玻片从载玻片取下，然后将样品放入12孔培养板。不同时间点的样品要放置在不同的培养板中，每个样品3个平行样。在紫外条件下照射灭菌1h。把灭菌好的孔板中加入400μL的无血清培养基浸泡纤维玻片30min。然后吸出培养基，把准备好的无血清细胞悬液加入到孔板中，细胞浓度为250个/mL，悬液加量为400μL。即保证每个孔板中加入的细胞为100个。然后静置10、20、40、60min取出培养基，并用PBS清洗三次，利用考马斯亮蓝染色后再纤维镜(DAPI染色后在荧光显微镜)下观察计数。然后统计细胞捕获效率，由图中可知两种细胞的捕获数量具有显著性差异(图8)。
实施例4
微流控芯片捕获循环肿瘤细胞：
步骤A：把HeLa细胞用胰酶消化后悬浮，1000rpm离心除去胰酶，再用无血清培养基悬浮，然后在培养基内加入CFSE活细胞荧光染料，37℃条件下避光染色30min，离心除去染色液，再用PBS清洗两次，最后再利用无血清培养基悬浮细胞，计数后分别取含125、250、500个HeLa细胞的悬液10μL，掺入到990μL非靶向细胞L929细胞悬液中，L929细胞悬液中细胞含量大约为106个；
步骤B：先用磷酸盐缓冲液(PBS)将芯片内充满，再将制备好的混合细胞悬液400mL注入微流控芯片的所述纤维靶向捕获通道内，流速大约为3mL/h，然后再用磷酸盐缓冲液(PBS)冲洗；
步骤C：在捕获通道内，由于纤维表面修饰有大量的透明质酸，可以靶向捕获CD44过度表达的肿瘤细胞，当细胞从纤维表面流过时，在重力作用下，细胞在纤维膜表面流动，靶向细胞会被捕获，粘附在纤维表面，非靶向细胞随着流体流出通道，流入到储液池，受重力作用沉积在底部；
步骤D：在荧光显微镜下分别检测捕获区域和储液池底部，可以检测出捕获到的靶向细胞和部分逃逸的靶向细胞数量。统计后发现该芯片获得HeLa细胞最大捕获效率达85％以上(图9)。

Claims (9)

1.一种包埋功能化纳米纤维膜的微流控芯片，其特征在于：包括由玻璃基底、盖层组成的细胞捕获通道，细胞捕获通道的一端为样品注入口，另一端为储液池，盖层具有椭圆柱阵列，功能化纳米纤维膜位于玻璃基底和盖层中间形成三明治结构，通过有机玻璃夹板固定密封细胞捕获通道。
2.根据权利要求1所述的一种包埋功能化纳米纤维膜的微流控芯片，其特征在于：所述玻璃基底为载玻片，预先经过无水乙醇超声清洗，烘干。
3.根据权利要求1所述的一种包埋功能化纳米纤维膜的微流控芯片，其特征在于：所述盖层为聚二甲基硅氧烷。
4.根据权利要求1所述的一种包埋功能化纳米纤维膜的微流控芯片，其特征在于：所述细胞捕获通道进口和出口处的形状为等腰三角。
5.根据权利要求1所述的一种包埋功能化纳米纤维膜的微流控芯片，其特征在于：所述椭圆柱阵列长半轴的长度为0.5mm，短半轴的长度为0.25mm，椭圆柱之间距离为500μm。
6.根据权利要求1所述的一种包埋功能化纳米纤维膜的微流控芯片，其特征在于：所述功能化纳米纤维膜为透明质酸修饰的聚乳酸-羟基乙酸PLGA纳米纤维膜。
7.根据权利要求6所述的一种包埋功能化纳米纤维膜的微流控芯片，其特征在于：所述透明质酸修饰的聚乳酸-羟基乙酸PLGA纳米纤维膜的制备方法包括：
(1)将聚乳酸-羟基乙酸PLGA溶于有机溶剂中，搅拌，得到纺丝液；随后进行静电纺丝，干燥，得到PLGA纳米纤维膜；
(2)将上述PLGA纳米纤维膜经EDC、NHS活化，浸入超纯水中，随后逐滴加入聚乙烯亚胺PEI水溶液反应3-4d；取出，浸入EDC、NHS活化的透明质酸水溶液中反应3-4d；取出，浸入超纯水中清洗，取出干燥，即得。
8.根据权利要求1所述的一种包埋功能化纳米纤维膜的微流控芯片，其特征在于：所述有机玻璃夹板上下两层四周开有螺栓孔，通过螺钉固定密封细胞捕获通道。
9.一种如权利要求1所述的包埋功能化纳米纤维膜的微流控芯片的应用，其特征在于：用于捕获肿瘤细胞。
CN201610415291.XA 2016-06-14 2016-06-14 一种包埋功能化纳米纤维膜的微流控芯片及其应用 Expired - Fee Related CN105854966B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610415291.XA CN105854966B (zh) 2016-06-14 2016-06-14 一种包埋功能化纳米纤维膜的微流控芯片及其应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610415291.XA CN105854966B (zh) 2016-06-14 2016-06-14 一种包埋功能化纳米纤维膜的微流控芯片及其应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105854966A true CN105854966A (zh) 2016-08-17
CN105854966B CN105854966B (zh) 2018-01-02

Family

ID=56650296

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610415291.XA Expired - Fee Related CN105854966B (zh) 2016-06-14 2016-06-14 一种包埋功能化纳米纤维膜的微流控芯片及其应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105854966B (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106916725A (zh) * 2017-03-20 2017-07-04 东华大学 一种包埋功能化纳米纤维膜的微流控芯片及其应用
CN107059407A (zh) * 2017-05-08 2017-08-18 东华大学 一种用于捕获叶酸受体高表达癌细胞的纳米纤维膜及其制备方法和应用
CN110643482A (zh) * 2019-08-27 2020-01-03 宁波美晶医疗技术有限公司 用于捕获与释放循环肿瘤细胞的纳米结构表面芯片的制备方法及应用
CN113866332A (zh) * 2021-11-23 2021-12-31 上海交通大学 一种非标记蛋白质组学检测方法及装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013003309A1 (en) * 2011-06-30 2013-01-03 3M Innovative Properties Company Systems and methods for detecting an analyte of interest in a sample using filters and microstructured surfaces
CN102861545A (zh) * 2012-09-13 2013-01-09 中国科学院大连化学物理研究所 一种基于二氧化钛纳米纤维的紫外光催化微反应芯片系统
CN103263950A (zh) * 2013-05-27 2013-08-28 苏州扬清芯片科技有限公司 一种玻璃基杂合微流控芯片的制作方法
US20140057311A1 (en) * 2010-09-29 2014-02-27 Roger Dale Kamm Device For High Throughput Investigations Of Multi-Cellular Interactions

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140057311A1 (en) * 2010-09-29 2014-02-27 Roger Dale Kamm Device For High Throughput Investigations Of Multi-Cellular Interactions
WO2013003309A1 (en) * 2011-06-30 2013-01-03 3M Innovative Properties Company Systems and methods for detecting an analyte of interest in a sample using filters and microstructured surfaces
CN102861545A (zh) * 2012-09-13 2013-01-09 中国科学院大连化学物理研究所 一种基于二氧化钛纳米纤维的紫外光催化微反应芯片系统
CN103263950A (zh) * 2013-05-27 2013-08-28 苏州扬清芯片科技有限公司 一种玻璃基杂合微流控芯片的制作方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106916725A (zh) * 2017-03-20 2017-07-04 东华大学 一种包埋功能化纳米纤维膜的微流控芯片及其应用
CN107059407A (zh) * 2017-05-08 2017-08-18 东华大学 一种用于捕获叶酸受体高表达癌细胞的纳米纤维膜及其制备方法和应用
CN110643482A (zh) * 2019-08-27 2020-01-03 宁波美晶医疗技术有限公司 用于捕获与释放循环肿瘤细胞的纳米结构表面芯片的制备方法及应用
CN113866332A (zh) * 2021-11-23 2021-12-31 上海交通大学 一种非标记蛋白质组学检测方法及装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN105854966B (zh) 2018-01-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Xu et al. Hyaluronic acid-functionalized electrospun PLGA nanofibers embedded in a microfluidic chip for cancer cell capture and culture
CN110997900B (zh) 用于快速产生用于化合物筛选的类器官/球状体的微流体平台
Li et al. Biodegradable nano-films for capture and non-invasive release of circulating tumor cells
Wu et al. Stem cells in microfluidics
CN102732415B (zh) 一种高效稀有细胞捕获集成芯片及其制作方法和应用方法
CN105854966B (zh) 一种包埋功能化纳米纤维膜的微流控芯片及其应用
Wu et al. Microfluidic technologies in cell isolation and analysis for biomedical applications
Yu et al. Random and aligned electrospun PLGA nanofibers embedded in microfluidic chips for cancer cell isolation and integration with air foam technology for cell release
Turetta et al. Emerging technologies for cancer research: Towards personalized medicine with microfluidic platforms and 3D tumor models
Xiao et al. Design of functional electrospun nanofibers for cancer cell capture applications
Webster et al. Development of microfluidic devices for biomedical and clinical application
CN106148315B (zh) 一种基于壳聚糖纳米粒子的ctc捕获与纯化基底及其制备方法
CN105861309A (zh) 一种超疏水微坑阵列芯片及其制备方法与应用
WO2010016800A1 (en) Microfluidic continuous flow device
Gonçalves et al. Recent trends of biomaterials and biosensors for organ-on-chip platforms
CN104651315A (zh) 一种在微流控芯片中同时利用抗原抗体特异性识别和细胞尺寸差别分选肿瘤细胞的方法
Cui et al. ZnO nanowire-integrated bio-microchips for specific capture and non-destructive release of circulating tumor cells
CN107488576A (zh) 一种包埋取向纳米纤维膜的微流控芯片的制备方法
CN103571738A (zh) 一种基于趋化因子富集效应的微流控芯片装置及制备方法
CN106511318B (zh) 具有载药和杀伤癌细胞的纳米复合纤维薄膜的制备方法
CN108624472A (zh) 一种用于全血中循环肿瘤细胞富集和检测的二氧化硅纳米线阵列芯片及制备方法
CN107034191A (zh) 一种在微流控芯片中利用透明质酸功能化的磁珠识别和分离循环肿瘤细胞的方法
Qiu et al. A titanium dioxide nanorod array as a high-affinity nano-bio interface of a microfluidic device for efficient capture of circulating tumor cells
CN107603848B (zh) 一种包埋两性离子功能化纳米纤维膜的微流控芯片的制备方法
Yang et al. Capturing circulating tumor cells through a combination of hierarchical nanotopography and surface chemistry

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20180102

Termination date: 20200614

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee