CN107177478B - 用于提高细胞纯度磁分选的三维微流控芯片及方法 - Google Patents

用于提高细胞纯度磁分选的三维微流控芯片及方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种用于提高细胞纯度的磁分选的三维微流控芯片，包括依次连接的进口单元、横向磁分选单元、竖向磁分选单元以及出口单元；横向磁分选单元的磁吸引力方向为横向方向；竖向磁分选单元的磁吸引力方向为竖向向上方向。本发明还提供了一种用于提高细胞纯度的磁分选的方法。本发明提出先富集后纯化的理念，具有集成化高、操作简单、细胞分选纯度高和通量大的优点。此外，本发明还具有细胞回收率高、通量大、制造工艺简单、成本低等特点。

Description

用于提高细胞纯度磁分选的三维微流控芯片及方法
技术领域
本发明涉及细胞分离捕获和培养分析、临床试验、医疗诊断、药效鉴定、癌症监测与治疗效果评估等领域，具体地，涉及一种用于提高细胞纯度磁分选的三维微流控芯片及方法。
背景技术
如今，艾滋病、癌症和糖尿病等严重威胁着人类的健康，它们已经成为当今致死率最高的疾病。据研究表明，通过单细胞分析的手段研究分析特定细胞对攻克艾滋病、癌症和糖尿病等重大疾病具有非常重要的贡献。为保证单细胞分析的精度和准确性，排除异质细胞在单细胞分析时的影响，获得高纯度的目标细胞十分必要。在细胞分离领域，就目前技术而言，获取高纯度的目标细胞还是一个很有挑战的事情。开发一种用于细胞高纯度磁分选技术、芯片亦或是仪器将会极大的促进单细胞分析技术、细胞生物学乃至临床医学的发展。另外，从细胞悬浮液中分离一种或多种细胞的细胞分离技术，对药物效果评估、癌细胞转移、术后判断和细胞刺激反应等研究领域都具有重要意义。
自从微流控技术出现以来，基于它在微环境下能够精确地操控流体的优势，使得它在细胞分选领域有着特有的优势。随着微流控技术的发展，细胞分离技术有了长足的进步。据检索现有文献可知，依照细胞分离力产生原理，可初略的将细胞分离技术分为光学分离技术、电学分离技术、磁学分离技术、声波学分离技术和机械力分选技术。其中，应用最为广泛的是磁学分离技术，这是因为它是一种特异性、非接触式的细胞无损分离技术，具有分离纯度高、通量大等优点。
基于上述优点，N.Pamme和C.Wilhelm在Lab Chip,2006,6∶974-980上发表了一种细胞磁分选芯片，试验证实该芯片能够实现小鼠巨噬细胞和人类卵巢癌细胞的连续分选工作。K.Hyun等Biosensors&Bioelectronics,2015,67∶86-92设计了一种用于循环肿瘤细胞选择性分离的两级微流控芯片。第一阶段通过外部永磁铁阵列将磁标记的白细胞吸附于微流道内壁上，以达到白细胞滤除和肿瘤细胞富集的效果。此方案不属于连续富集理念。由于微通道内壁面积有限且内壁无法牢靠的固定被吸附的白细胞，导致它无法保证白细胞捕获的稳定性和无法用于大量细胞分离的情况；因此，它对肿瘤细胞的富集效果有待考究。第二阶段，作者在微流控芯片内壁修饰上特定抗体，利用抗原抗体特异性捕获的原理，将阴性肿瘤细胞捕获，只允许阳性肿瘤细胞通过。此阶段同样存在吸附面积有限的问题，无法用于大量细胞分离的情形。而且抗原抗体结合需要一定的时间(一般在10-30分钟左右)，这也影响了阴性肿瘤细胞捕获效率。该设计用于分选循环肿瘤细胞分选时，分选率仅为10.19％-22.91％。这是由于作者的设计理论是利用细胞负分选的原理，细胞混合体中存在多种细胞，在负分选时无法对每一种细胞都分选出来，从而必然会导致目标细胞的分选纯度不高。B.Ngamsom等在Analytica.Chimica.Acta.,2016,918：69-76中发表了其最近在磁分选领域的工作成果。其设计了一种用于分离鼠伤寒沙门氏菌和大肠杆菌的微流控芯片，其分选纯度可达72％和62％。
针对现有的细胞分选设备的分选纯度不高的问题，本发明提供了一种用于细胞高纯度磁分选的三维微流控芯片。该磁分选三维微流控芯片采用两级磁分选的结构，第一级在水平方向上进行磁分选，利用磁场梯度局部增强微结构局部增强磁场梯度，实现磁标记的细胞富集，保证了分选的回收率；第二级在垂直方向上进行磁分选，通过重力和磁场力的作用，将磁标记的细胞和其他细胞分离，保证了分选的纯度。另外，本发明还具有细胞回收率高、通量大、制造工艺简单、成本低等特点。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种用于提高细胞纯度的磁分选的三维微流控芯片及方法。
根据本发明提供的一种用于提高细胞纯度的磁分选的三维微流控芯片，包括依次连接的进口单元、横向磁分选单元、竖向磁分选单元以及出口单元；
横向磁分选单元的磁吸引力方向为横向方向；
竖向磁分选单元的磁吸引力方向为竖向向上方向。
优选地，横向磁分选单元将来自进口单元的流体中的目标细胞朝横向方向进行磁分选，驱使目标细胞由细胞悬浮液移入缓冲液；
竖向磁分选单元将来自横向磁分选单元的缓冲液中的目标细胞朝竖向向上方向进行磁分选，驱使目标细胞克服重力由下层磁分选微流道移入上层磁分选微流道。
优选地，横向磁分选单元包括横向磁分选微流道、第一磁体；
横向磁分选微流道的前端连通进口单元，接收来自进口单元的细胞悬浮液和缓冲液；
第一磁体产生第一磁场，驱使横向磁分选微流道中的目标细胞由细胞悬浮液移入缓冲液。
优选地，所述横向磁分选单元还包括磁场增强微结构；
所述磁场增强微结构包括多个导磁部；
所述导磁部开设有凹槽，所述凹槽构成磁场增强点；
多个导磁部的磁场增强点构成增强点阵列；
增强点阵列设置在前端磁分选微流道的一侧；
所述凹槽开口均朝向一个方向，并且凹槽与凹槽之间间隔分布。
优选地，竖向磁分选单元包括上层磁分选微流道、下层磁分选微流道、废液微流道、第二磁体；
所述废液微流道的前端、所述下层磁分选微流道的前端交汇于横向磁分选单元的横向磁分选微流道的后端；
所述废液微流道的后端、所述下层磁分选微流道的后端均与出口单元相连接；
所述上层磁分选微流道的前端与所述进口单元相连接，接收来自进口单元的缓冲液；
所述上层磁分选微流道的后端与出口单元相连接；
所述上层磁分选微流道、所述下层磁分选微流道重合处相互连通；
所述第二磁体设置在所述上层磁分选微流道的上方，以驱使目标细胞克服重力由下层磁分选微流道移入上层磁分选微流道。
优选地，所述进口单元包括细胞悬浮液进口、第一缓冲液进口、第二缓冲液进口；
所述细胞悬浮液进口、第一缓冲液进口交汇于所述横向磁分选单元的横向磁分选微流道的前端；
第二缓冲液进口与所述竖向磁分选单元的上层磁分选微流道的前端相连接。
优选地，所述出口单元包括废液出口、细胞回收出口；
所述细胞回收出口与所述上层磁分选微流道的后端相连接；
所述废液出口与所述下层磁分选微流道的后端相连接。
优选地，免疫磁珠标记细胞混合液、缓冲液分别从细胞悬浮液进口、第一缓冲液进口进入；免疫磁珠标记细胞作为目标细胞；
然后在磁场增强微结构、第一磁体的作用下，免疫磁珠标记细胞混合液和缓冲液经横向磁分选微流道流入所述第二磁分选微流道。
优选地，所述第一磁体与所述第二磁体的间距不小于15mm；
所述第一磁体与横向磁分选微流道的间距、所述第二磁体与上层磁分选微流道的间距均为3-5mm。
本发明还提供一种用于提高细胞纯度的磁分选的方法，包括利用上述用于提高细胞纯度磁分选的三维微流控芯片对免疫磁珠标记细胞混合液进行磁分选的步骤。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、微流控芯片采用连续分离的方式，可满足较大数量的细胞样本分离和实高通量细胞回收。
2、采用先富集后提纯的理念，在结构上设计横向磁分选单元和竖向磁分选单元，确保了细胞高纯度回收。
3、采用光刻、溅射、电铸等常用微机电系统(MEMS,Micro-Electro-MechanicalSystem)工艺，制造工艺简单，易于批量化生成，且价格低廉。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明的三维结构示意图。
图2为本发明微流道结构示意图。
图3为本发明磁场增强微结构示意图。
图4为本发明的磁场增强微结构磁场增强效果仿真图。
图5为本发明的磁场增强微结构的导磁部的细节图。
图中所示：
Figure BDA0001326025510000041
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
本发明提供一种用于提高细胞纯度的磁分选的三维微流控芯片，包括依次连接的进口单元、横向磁分选单元、竖向磁分选单元以及出口单元；横向磁分选单元的磁吸引力方向为横向方向；竖向磁分选单元的磁吸引力方向为竖向向上方向。
所述磁吸引力方向为横向方向，具体地是指磁吸引力的水平分力大于垂直水平面的分力，目标细胞在水平方向上与其他细胞分离，优选即为水平方向；磁吸引力方向为竖向向上方向，具体是指磁吸引力的垂直水平面向上的分力大于水平分力，目标细胞克服重力在垂直方向上与其他细胞分离，优选即为垂直水平面向上的方向。
所述横向磁分选单元将来自进口单元的流体中的目标细胞朝横向方向进行磁分选，驱使目标细胞由细胞悬浮液移入缓冲液；竖向磁分选单元将来自横向磁分选单元的缓冲液中的目标细胞朝竖向向上方向进行磁分选，驱使目标细胞克服重力由下层磁分选微流道12移入上层磁分选微流道14。
所述横向磁分选单元包括横向磁分选微流道11、第一磁体9；横向磁分选微流道11的前端连通进口单元，接收来自进口单元的细胞悬浮液和缓冲液；第一磁体9产生第一磁场，驱使横向磁分选微流道11中的目标细胞由细胞悬浮液移入缓冲液。
所述横向磁分选单元还包括磁场增强微结构8；所述磁场增强微结构8包括多个导磁部；所述导磁部开设有凹槽，所述凹槽构成磁场增强点；多个导磁部的磁场增强点构成增强点阵列；增强点阵列设置在前端磁分选微流道11的一侧；所述凹槽开口均朝向一个方向，并且凹槽与凹槽之间间隔分布。
所述竖向磁分选单元包括上层磁分选微流道14、下层磁分选微流道12、废液微流道13、第二磁体10；所述废液微流道13的前端、所述下层磁分选微流道12的前端交汇于横向磁分选单元的横向磁分选微流道11的后端；所述废液微流道13的后端、所述下层磁分选微流道12的后端均与出口单元相连接；所述上层磁分选微流道14的前端与所述进口单元相连接，接收来自进口单元的缓冲液；所述上层磁分选微流道14的后端与出口单元相连接；所述上层磁分选微流道14、所述下层磁分选微流道12重合处相互连通；所述第二磁体10设置在所述上层磁分选微流道14的上方，以驱使目标细胞克服重力由下层磁分选微流道12移入上层磁分选微流道14。
所述进口单元包括细胞悬浮液进口1、第一缓冲液进口2、第二缓冲液进口3；所述细胞悬浮液进口1、第一缓冲液进口2交汇于所述横向磁分选单元的横向磁分选微流道11的前端；第二缓冲液进口3与所述竖向磁分选单元的上层磁分选微流道14的前端相连接。
所述出口单元包括废液出口5、细胞回收出口4；所述细胞回收出口4与所述上层磁分选微流道14的后端相连接；所述废液出口5与所述下层磁分选微流道12的后端相连接。
免疫磁珠标记细胞混合液、缓冲液分别从细胞悬浮液进口1、第一缓冲液进口2进入；免疫磁珠标记细胞作为目标细胞；然后在磁场增强微结构8、第一磁体9的作用下，免疫磁珠标记细胞混合液和缓冲液经横向磁分选微流道11流入所述第二磁分选微流道12。
所述第一磁体9与所述第二磁体10的间距不小于15mm；所述第一磁体9与横向磁分选微流道11的间距、所述第二磁体10与上层磁分选微流道12的间距均为3-5mm。
本发明还提供一种用于提高细胞纯度的磁分选的方法，包括利用上述所述用于提高细胞纯度磁分选的三维微流控芯片对免疫磁珠标记细胞混合液进行磁分选的步骤。
详细地说，如图1所示，免疫磁珠标记细胞混合液、缓冲液分别从细胞悬浮液进口1、第一缓冲液进口2进入横向磁分选微流道11中，在流入横向磁分选微流道11时，由于第一磁体9以及磁场增强微结构8产生的磁场作用下，绝大部分的目标细胞和很小部分的未经标记的细胞即非目标细胞，从细胞混合液流层被移至缓冲液流层从而进行磁分选，所述大部分的目标细胞和很小部分非目标细胞记为富集细胞，所述富集细胞流入所述下层磁分选微流道12中，大部分非目标细胞流入所述废液微流道13中。
流入下层磁分选微流道12的富集细胞在所述第二磁体10所产生的磁场作用下，从所述下层磁分选微流道12克服重力移至上层磁分选微流道14中，而非目标细胞由于在重力的作用下保持在所述下层磁分选微流道12中，然后经所述下层磁分选微流道12流至所述废液出口5，在所述上层磁分选微流道14中的所述富集细胞流至所述细胞回收出口4，从而达到纯化效果。
其中，所述磁场增强微结构8优选的是磁场梯度局部增强微结构，所述磁场增强微结构8更优选的是软磁性磁场梯度局部增强微结构。所述软磁性磁场梯度局部增强微结构可为锯齿状结构、梳状结构等结构。所述软磁性磁场梯度局部增强微结构可由软磁性金属或其合金组成。所述软磁性金属或其合金可为铁系合金、软磁铁氧体、镍或镍合金。所述软磁性磁场梯度局部增强微结构在局部产生的磁场梯度量级可达105特斯拉/米。
所述第一级磁体9与第二级磁体10空间并排设置，两者之间的间距不小于15mm。从而避免两磁体的磁场相互影响而导致细胞分选效率下降。
所述第一级磁体9与横向磁分选微流道11的间距、第二磁体10与上层磁分选微流道14的间距均为3-5mm。
如图2所示，所述上层磁分选微流道14与下层磁分选微流道12连通构成三维磁分选微流道。所述上层磁分选微流道14与下层磁分选微流道12重合的部分为相互连通的，所述第一磁体9与第二磁体10可为永磁体或电磁体。所述第一磁体9与第二磁体10可为矩形、正方体等任意形状。所述第一磁体9表面的磁感应强度为0.2～0.5特斯拉。
所述细胞悬浮液进口1、第一缓冲液进口2、第二缓冲液进口3均可为圆形、方形、矩形、六边形等任意形状。
免疫磁珠标记细胞混合液和缓冲液分别从细胞悬浮液进口1、第一缓冲液进口2进入；细胞混合液包括细胞混合液流层；缓冲液包括缓冲液流层；然后免疫磁珠标记细胞混合液和缓冲液经横向磁分选微流道11在所述磁场增强微结构8和所述第一磁体9产生的磁场的作用下，在横向磁分选微流道11中进行横向磁分选；大部分免疫磁珠标记细胞和小部分非目标细胞从细胞混合液流层被移动到缓冲液流层，在所述第二磁体10产生的磁场的作用下，经所述下层磁分选微流道12与所述上层磁分选微流道14的重合处从所述下层磁分选微流道12移至所述上层磁分选微流道14，其他细胞在重力作用进入所述第二磁分选微流道12进入所述废液微流道13；进入所述下层磁分选微流道12。
下面对本发明进行更为具体的说明。本发明有几项具体实施例，具体实施例如下：
实施例1：
本实施例涉及一种用于提高细胞纯度磁分选的三维微流控芯片，如图1所示，连接的进口单元、横向磁分选单元、竖向磁分选单元和出口单元。
所述的进口单元包含三个进口，分别为细胞悬浮液进口1、第一级缓冲液进口2和第二级缓冲液进口3。第一缓冲液进口2、第二缓冲液进口3分别构成第一级缓冲液进口2、第二级缓冲液进口3。
所述的横向磁分选单元，由横向磁分选微流道11、磁场梯度局部增强微结构和第一磁体9组成。经免疫磁珠标记细胞混合液经和缓冲液分别从细胞悬浮液进口1和第一缓冲液进口2注入，流经横向磁分选微流道11时，在磁场梯度局部增强微结构和第一磁体9产生的磁场梯度的作用下，绝大部分经免疫磁珠标记细胞和很小一部分未经标记的细胞从细胞混合液流层被移动到缓冲液流层，经分流处进入下层磁分选微流道12，其他细胞进入废液微流道13，达到富集效果的同时确保了较高的细胞回收率。
所述的第一磁体9为正方体结构的永磁体，边长为10mm。
所述的垂直磁分选单元，由下层磁分选微流道12、上层磁分选微流道14和第二磁体10组成。经横向磁分选微流道11富集后的细胞记为富集细胞，在第二磁体10产生的磁场作用下，从下层磁分选微流道12被移动到上层磁分选微流道14而经细胞回收出口4回收；其他细胞则在重力的作用下，保持从下层磁分选微流道12流至废液出口5而处理丢弃；进而保证了细胞分选的高纯度。
所述的第二磁体10为正方体结构的永磁体，边长为10mm。
所述的出口单元包含两个出口，分别为细胞回收出口4和废液出口5。
所述的用于制备微流道的聚合物材料为聚二甲基硅氧烷。
如图2所示，所述的细胞悬浮液进口1、第一级缓冲液进口2和第二级缓冲液进口3为聚二甲基硅氧烷的圆柱形空腔结构，直径为1mm，高为3mm。
所述的细胞回收出口4和废液出口5为聚二甲基硅氧烷的圆柱形空腔结构，直径为1mm，高为3mm。
如图2所示，所述的细胞悬浮液进口1和第一级缓冲液进口2间距W1为6mm；所述细胞悬浮液进口1、第一级缓冲液进口2与横向磁分选微流道11管道连接的宽均为250μm，高为100μm；所述第二级缓冲液进口3与上层磁分选微流道14连接的管道的宽为250μm，高为100μm。
所述的细胞悬浮液进口1与废液出口5的间距L1为50mm。
所述横向磁分选微流道11、下层磁分选微流道12、上层磁分选微流道14、废液微流道13均为长方形管道。
所述的横向磁分选微流道11长度L2为14mm，宽为500μm，高度为100μm。
所述的废液微流道13长度L3为16mm，宽为500μm，高度为100μm。
所述的下层磁分选微流道12长度为16mm，宽为500μm，高度为100μm。
所述的上层磁分选微流道14长度L4为8.5mm，宽为800μm，高度为100μm。
所述的细胞回收出口4和废液出口5的间距W2为6mm。
如图3所示，所述的磁场梯度局部增强微结构的材料为金属镍，形状为长方体单边梳状结构。
所述的软磁性磁场梯度局部增强微结构长L5为10mm，宽W3为12mm，厚度T为10μm。
所述的软磁性磁场梯度局部增强微结构梳齿即导磁部尺寸分别是长L6为4mm，宽W5为450μm；凹槽的底壁厚度W4为80μm，所述软磁性磁场梯度局部增强微结构的轴向上自由端与凹槽底端的间距L7为1mm。
采用本实施例的磁场梯度局部增强微结构在第一磁体9表面磁场强度为0.3特斯拉时，其磁场梯度增强可达3×105特斯拉/米，如图4所示。该微流控芯片在通量为2×108个细胞/小时的情况下，从外周血中分离白细胞的分离纯度可达92.3％，细胞回收率为90.1％。第一磁体9、第二磁体10分别构成第一级磁体、第二级磁体。
实施例2
本实施例涉及一种用于提高细胞纯度磁分选的三维微流控芯片，为实施例1的变化例，所不同之处在于：在实施例2中，进口单元的进口形状为方形，边长为1mm；出口单元的进口形状为方形，边长为1mm；软磁性局部磁场增强结构8的材料为铁镍合金，形状为长方体单边梳状结构。软磁性局部磁场增强结构8锯齿即导磁部长L6为4mm，宽W5为600μm，凹槽的底壁厚度W4为150μm，所述软磁性磁场梯度局部增强微结构的轴向上自由端与凹槽底端的间距L7为2mm。第一级磁体9和第二级磁体10为正方体电磁铁，边长为10mm。
采用本实施例的芯片分离细胞，该微流控芯片在通量为2×108个细胞/小时的情况下，从外周血中分离白细胞的，细胞回收率为88.7％，分离纯度为89.0％。
对比例1
本对比例1涉及一种具有提高纯度细胞回收的多重磁激活分选结构微流控芯片，是本发明实施例1的对比例，所不同之处在于：本对比例1中，第一磁体9下方未设置软磁性磁场梯度局部磁场增强结构。采用本对比例1的芯片分离细胞，在通量为2×108个细胞/小时的情况下，细胞回收率为70.4％，分离纯度为91.4％。
如图4、5所示，
Figure BDA0001326025510000091
表示矢量微分算符，B表示磁感应强度，T表示磁感应强度单位。以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (7)

1.一种用于提高细胞纯度的磁分选的三维微流控芯片，其特征在于，包括依次连接的进口单元、横向磁分选单元、竖向磁分选单元以及出口单元；
横向磁分选单元的磁吸引力方向为横向方向；
横向磁分选单元包括横向磁分选微流道(11)、第一磁体(9)；
横向磁分选微流道(11)的前端连通进口单元，接收来自进口单元的细胞悬浮液和缓冲液；
第一磁体(9)产生第一磁场，驱使横向磁分选微流道(11)中的目标细胞由细胞悬浮液移入缓冲液；
所述横向磁分选单元还包括磁场增强微结构(8)；
所述磁场增强微结构(8)包括多个导磁部；
所述导磁部开设有凹槽，所述凹槽构成磁场增强点；
多个导磁部的磁场增强点构成增强点阵列；
增强点阵列设置在前端磁分选微流道(11)的一侧；
所述凹槽开口均朝向一个方向，并且凹槽与凹槽之间间隔分布；
竖向磁分选单元的磁吸引力方向为竖向向上方向；
竖向磁分选单元包括上层磁分选微流道(14)、下层磁分选微流道(12)、废液微流道(13)、第二磁体(10)；
所述废液微流道(13)的前端、所述下层磁分选微流道(12)的前端交汇于横向磁分选单元的横向磁分选微流道(11)的后端；
所述废液微流道(13)的后端、所述下层磁分选微流道(12)的后端均与出口单元相连接；
所述上层磁分选微流道(14)的前端与所述进口单元相连接，接收来自进口单元的缓冲液；
所述上层磁分选微流道(14)的后端与出口单元相连接；
所述上层磁分选微流道(14)、所述下层磁分选微流道(12)重合处相互连通；
所述第二磁体(10)设置在所述上层磁分选微流道(14)的上方，以驱使目标细胞克服重力由下层磁分选微流道(12)移入上层磁分选微流道(14)。
2.根据权利要求1所述的用于提高细胞纯度磁分选的三维微流控芯片，其特征在于，横向磁分选单元将来自进口单元的流体中的目标细胞朝横向方向进行磁分选，驱使目标细胞由细胞悬浮液移入缓冲液；
竖向磁分选单元将来自横向磁分选单元的缓冲液中的目标细胞朝竖向向上方向进行磁分选，驱使目标细胞克服重力由下层磁分选微流道(12)移入上层磁分选微流道(14)。
3.根据权利要求1所述的用于提高细胞纯度磁分选的三维微流控芯片，其特征在于，所述进口单元包括细胞悬浮液进口(1)、第一缓冲液进口(2)、第二缓冲液进口(3)；
所述细胞悬浮液进口(1)、第一缓冲液进口(2)交汇于所述横向磁分选单元的横向磁分选微流道(11)的前端；
第二缓冲液进口(3)与所述竖向磁分选单元的上层磁分选微流道(14)的前端相连接。
4.根据权利要求1所述的用于提高细胞纯度磁分选的三维微流控芯片，其特征在于，所述出口单元包括废液出口(5)、细胞回收出口(4)；
所述细胞回收出口(4)与所述上层磁分选微流道(14)的后端相连接；
所述废液出口(5)与所述下层磁分选微流道(12)的后端相连接。
5.根据权利要求3所述的用于提高细胞纯度磁分选的三维微流控芯片，其特征在于，免疫磁珠标记细胞混合液、缓冲液分别从细胞悬浮液进口(1)、第一缓冲液进口(2)进入；免疫磁珠标记细胞作为目标细胞；
然后在磁场增强微结构(8)、第一磁体(9)的作用下，免疫磁珠标记细胞混合液和缓冲液经横向磁分选微流道(11)流入所述下层磁分选微流道(12)。
6.根据权利要求1所述的用于提高细胞纯度磁分选的三维微流控芯片，其特征在于，所述第一磁体(9)与所述第二磁体(10)的间距不小于15mm；
所述第一磁体(9)与横向磁分选微流道(11)的间距、所述第二磁体(10)与上层磁分选微流道(14)的间距均为3-5mm。
7.一种用于提高细胞纯度的磁分选的方法，其特征在于，包括利用权利要求1至6中任一项所述用于提高细胞纯度磁分选的三维微流控芯片对免疫磁珠标记细胞混合液进行磁分选的步骤。
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