CN106520549A - 一种源件和激光光解诱导高压脉冲波分离单细胞的装置 - Google Patents

一种源件和激光光解诱导高压脉冲波分离单细胞的装置 Download PDF

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Abstract

本申请属于单细胞分离技术领域，具体涉及一种源件和激光光解诱导高压脉冲波分离单细胞的装置。本发明所提供的源件通过将原来的细胞培养层设计为微阵列孔结构，细胞培养液填充于该微阵列孔结构上的通孔中，使得培养液中的细胞先进行预分离，从而避免一个溅射液滴内包含多个细胞的情况，从而提高细胞传送精度和分离效率。本发明还将上述源件和封装部件组装成一个封装结构，使得单细胞分离区间为一个密封的工艺环境，并保证了适宜的空气湿度，能够防止由于空气干燥导致的细胞失活，维持良好的细胞生存环境。

Description

一种源件和激光光解诱导高压脉冲波分离单细胞的装置
技术领域
本发明属于单细胞分离技术领域，具体涉及一种源件和激光光解诱导高压脉冲波分离单细胞的装置。
背景技术
单细胞技术以单细胞为研究方向，研究单细胞细胞的生长、代谢、凋亡。最近，单细胞在个性化治疗、肿瘤、心脑血管疾病、生育能力和艾滋病等生物医疗领域已有着广泛应用。单细胞分离技术可为单细胞研究提供研究样本，是实现单细胞技术至关重要的一步。
目前存在多种分离单细胞的方法，本发明在前期的研究中，曾采用激光光解诱导高压脉冲来对单细胞进行分离，其原理主要为：采用激光器产生激光，然后通过反射镜改变光路，再由凸透镜聚焦至源件上，源件上的牺牲层的光解材料接受高能激光脉冲的热作用，部分或完全诱导形成冲击波，该冲击波作用于其下方的细胞培养层的培养液表面，引起液面变形液滴溅射，目标细胞包覆于液滴之中，然后到达接收件。虽然该项技术能实现分离细胞的目的，然而，源件上的培养液中细胞分布不均，液滴中常常包含多个目标细胞，无法解决单细胞分离的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种源件和激光光解诱导高压脉冲波分离单细胞的装置，用于解决细胞培养液中细胞分布不均，单个溅射液滴含多个细胞的技术问题。
本发明的具体技术方案如下：
本发明提供了一种源件，所述源件包括依次设置的：载玻片、牺牲层和微阵列孔结构，所述载玻片、牺牲层和微阵列孔结构全贴合；
所述微阵列孔结构上设置有多个通孔，待分选细胞培养液填充于所述通孔中。
优选的，所述牺牲层为光解材料层。
优选的，所述通孔为圆孔或方孔。
本发明还提供了一种激光光解诱导高压脉冲波分离单细胞的装置，包括激光器、反射镜、凸透镜、接收件、上述源件和封装部件；
所述封装部件用于承载所述源件，所述封装部件和所述源件组装成一个封装结构。
优选的，所述微阵列孔结构位于所述封装部件的开口端；
所述载玻片为石英玻璃载玻片。
优选的，所述封装部件的底座设置有凸起，用于承载所述接收件。
优选的，所述封装部件为方形容器，所述封装部件填充有培养液。
优选的，所述装置还包括：培养皿；
所述封装结构设置于所述培养皿内；
所述培养皿中填充有培养液。
本发明提供了一种源件，依次包括：载玻片、牺牲层和微阵列孔结构，将原来的细胞培养层设计为微阵列孔结构，细胞培养液填充于该微阵列孔结构上的通孔中，使得培养液中的细胞先进行预分离，从而避免一个溅射液滴内包含多个细胞的情况，从而提高细胞传送精度和分离效率。
本发明还提供了一种激光光解诱导高压脉冲波分离单细胞的装置，将微阵列孔结构设置于封装部件的开口端，源件和封装部件组装成一个封装结构，使得单细胞分离区间为一个密封的工艺环境，有效避免了单细胞在分离过程中受到外界环境的污染；同时，还在封装部件和培养皿的底部填充了适量的培养液，通过利用培养液的蒸发，保证工作区间的维持在一个适宜的空气湿度，能够防止由于空气干燥导致的细胞失活，维持良好的细胞生存环境。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的一种源件在工作状态下的结构示意图；
图2为本发明提供的一种源件中的微阵列孔结构的俯视图；
图3为本发明提供的一种激光光解诱导高压脉冲波分离单细胞的装置中封装结构的结构示意图；
图4为本发明提供的一种激光光解诱导高压脉冲波分离单细胞的装置中的封装部件的俯视图。
具体实施方式
下面将结合本发明具体说明书附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例只是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本领域技术人员应当理解，对本发明的具体实施例进行修改或者对部分技术特征进行同等替换，而不脱离本发明技术方案的精神，均应涵盖在本发明保护的范围中。
请参照图1和图2，本发明所提供的一种源件包括依次设置的：载玻片1、牺牲层2和微阵列孔结构3，载玻片1、牺牲层2和微阵列孔结构3贴合连接。
其中，载玻片1为石英玻璃片，牺牲层2为电镀或旋涂于载玻片1下方的光降解材料层，微阵列孔结构3上设置有多圆形通孔31，其中圆形通孔31还可以根据实际需要设置为方形通孔。待分选细胞培养液填充于该微阵列孔结构3上的通孔31中，通过该微阵列孔结构3对培养液中的细胞进行预分离，每个通孔中含2-3个细胞32，使得待分选液中的细胞分布均匀。
当激光器4所产生的激光通过反射镜5改变光路再由凸透镜6聚焦后照射到牺牲层2时，牺牲层2上的光降解材料在接受激光器4发出高能激光脉冲后，气化形成冲击波作用于培养液，液面克服其表面阻力形成液滴，液滴包覆经过微阵列孔结构3预分离的细胞32到达接收件7。本发明源件上的微阵列孔结构3可避免一个溅射液滴内包含多个细胞的情况，提高了细胞传送精度和分离效率。
请参照图3和图4，本发明还提供了一种激光光解诱导高压脉冲波分离单细胞的装置，包括：上述源件和封装部件8；封装部件8用于承载源件，微阵列孔结构3位于封装部件8的开口端，源件和封装部件8组装成了一个封装结构。该封装结构结合激光器、反射镜和凸透镜组成了一种激光光解诱导高压脉冲波分离单细胞的装置。
进一步的，源件包括依次设置的：石英玻璃载玻片1、牺牲层2和微阵列孔结构3，载玻片1、牺牲层2和微阵列孔结构3贴合连接。
进一步的，封装部件8的材料可以为PDMS、PTPC或PMA，其底座设置有凸起81，用于承载所述接收件7。封装部件8为方形容器，填充有培养液9。
更进一步的，所述装置还包括：培养皿10，封装结构设置于培养皿10内，培养皿10中填充有培养液9。
本发明通过将微阵列孔结构3设置于封装部件8的开口端，源件和封装部件8组装成一个封装结构，使得单细胞分离区间为一个密封的工艺环境，有效避免了单细胞在分离过程中受到外界环境的污染；同时，还在封装部件8和培养皿10的底部填充了适量的培养液9，通过利用培养液9的蒸发，保证工作区间的维持在一个适宜的空气湿度，能够防止由于空气干燥导致的细胞失活，维持良好的细胞生存环境。

Claims (8)

1.一种源件，其特征在于，所述源件包括依次设置的：载玻片、牺牲层和微阵列孔结构，所述载玻片、牺牲层和微阵列孔结构全贴合；
所述微阵列孔结构上设置有多个通孔，待分选细胞培养液填充于所述通孔中。
2.根据权利要求1所述的源件，其特征在于，所述牺牲层为光解材料层。
3.根据权利要求1所述的源件，其特征在于，所述通孔为圆孔或方孔。
4.一种激光光解诱导高压脉冲波分离单细胞的装置，包括激光器、反射镜、凸透镜和接收件，其特征在于，还包括：权利要求1至3任意一项所述的源件和封装部件；
所述封装部件用于承载所述源件，所述封装部件和所述源件组装成一个封装结构。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述微阵列孔结构位于所述封装部件的开口端；
所述载玻片为石英玻璃载玻片。
6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述封装部件的底座设置有凸起，用于承载所述接收件。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述封装部件为方形容器；所述封装部件填充有培养液。
8.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，还包括：培养皿；
所述封装结构设置于所述培养皿内；
所述培养皿中填充有培养液。
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