CN108517295A - 一种细胞捕获装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及细胞分离技术领域，公开了一种细胞捕获装置，所述细胞捕获装置包括毛细管，所述毛细管的管口内壁设置有光致形变层，所述管口内径不小于待捕获细胞的直径；光源，所述光源设置在所述毛细管外侧，所述光源能够透过所述毛细管照射所述光致形变层，所述光致形变层经照射后发生形变使所述管口内径变小。本发明提供的细胞捕获装置在毛细管的管口内壁设置光致形变层，通过光致形变层的变形改变管口内径，实现对待捕获细胞的捕获，降低了要求毛细管直径小于待捕获细胞直径的生产要求，从而降低了加工难度和加工成本，而且管口捕获位置处设置的光致形变层，在一定程度上保护了待捕获细胞，避免了待捕获细胞破损。
Description
技术领域
本发明涉及细胞分离技术领域，尤其涉及一种细胞捕获装置。
背景技术
单细胞水平的研究已广泛应用于单细胞PCR扩增、基因组测序和组织工程研究等领域。随着研究的深入，单个肿瘤细胞的有效分离成为了肿瘤细胞发生的分子机制、肿瘤细胞的靶向治疗以及微环境相互作用等研究中迫切解决的难题之一。
目前常见的单细胞分离方法包括以下几种：
1)荧光流式细胞技术分离法：该方法可有效获得单个细胞，但是对细胞仪的性能要求较高，且仪器价格高昂；
2)激光显微切割术：能够从组织中分离单个细胞，但是不适用于细胞培养与扩增，需要操作者技术纯熟；
3)显微操控仪：采用显微操控技术从单细胞悬液中吸取单细胞，但仪器成本较高，且操作复杂；
4)手工机械分离法：在倒置显微镜下直接分离细胞，但容易损伤细胞；
5)口吸法：通过对呼吸力道的控制，在倒置显微镜下利用一个尖端直径小于待捕获细胞直径的毛细管辅助手工的分离操作，通过负压将活力好的单细胞捕获在毛细管中。该方式温和、精确，每个待选细胞状态在显微镜下一清二楚；对细胞的损伤较小，但是对于操作人员的熟练度要求非常高。
另外，以上分离方法除了第一种，其余分离方法在实施过程中均可能对细胞造成污染。
发明内容
本发明的目的在于提供一种细胞捕获装置，该装置结构简单，制造加工难度低，成本较低，操作简便高效。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种细胞捕获装置，包括：
毛细管，所述毛细管的管口内壁设置有光致形变层，所述管口的内径不小于待捕获细胞的直径；
光源，所述光源设置在所述毛细管外侧，所述光源能够透过所述毛细管照射所述光致形变层，所述光致形变层经照射后发生形变使所述管口内径变小。
作为细胞捕获装置的优选技术方案，所述光源环绕设置在所述毛细管的管口周围。
作为细胞捕获装置的优选技术方案，所述光致形变层为光致形变聚合物或光致伸缩铁电陶瓷。
作为细胞捕获装置的优选技术方案，所述毛细管由透光材质制成。
作为细胞捕获装置的优选技术方案，所述透光材质为玻璃、石英、PMMA或PC。
作为细胞捕获装置的优选技术方案，所述透光材质在所述光源的照射下不发生化学反应。
作为细胞捕获装置的优选技术方案，所述光源为LED或激光器。
作为细胞捕获装置的优选技术方案，所述光源固连在所述毛细管上。
作为细胞捕获装置的优选技术方案，所述光源发出的光具有杀菌功能。
与现有技术相比，本发明的优点及有益效果在于：
1)本发明提供的细胞捕获装置，在毛细管的管口内壁设置光致形变层，通过光致形变层的变形改变管口内径，实现对待捕获细胞的捕获，降低了要求毛细管直径小于待捕获细胞直径的生产要求，从而降低了加工难度和加工成本，而且管口捕获位置处设置的光致形变层，在一定程度上保护了待捕获细胞，避免了待捕获细胞破损。
2)本发明提供的细胞捕获装置，改变了现有技术中细胞分离和捕获对大型设备的依赖，降低了对人工操作熟练程度的依赖，增强了操作的自动化程度。
3)本发明提供的细胞捕获装置自带灭菌功能，降低了对细胞污染的可能性，且该装置可灭菌后重复使用，大大降低成本。
4)本发明提供的细胞捕获装置结构简单，加工容易，成本较低，体积小巧，便于携带。
附图说明
图1是本发明提供的细胞捕获装置的结构示意图；
图2是本发明提供的细胞捕获装置位于待捕获细胞附近时的结构示意图；
图3是本发明提供的毛细管中捕获有待捕获细胞时的结构示意图。
图中：
1-毛细管；2-光致形变层；3-光源；4-待捕获细胞。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部。
本实施方式提出一种细胞捕获装置，如图1所示，包括毛细管1和光源3，其中，毛细管1的管口内壁设置有光致形变层2，管口的内径不小于待捕获细胞4的直径；光源3设置在毛细管1外侧，光源3能够透过毛细管1照射光致形变层2，光致形变层2经照射后发生形变以实现对待捕获细胞4的捕获。
光致形变层2由光致形变材料制成，光致形变材料在光(红外光、紫外光)的照射下，材料本身形状发生变化(弯曲、延展等)，并且多数光致形变材料具有记忆特性，即经光照射发生形变之后，关闭光源3或者使用其它波长的光源3照射之后，材料恢复初始状态。光致形变材料包括了光致形变聚合物(光致形变液晶弹性体，例如含偶氮苯的高分子晶体)和光致伸缩铁电陶瓷(双晶片式PLZT陶瓷)等所有在光的照射下能够发生形变的材料。本实施例中的光致形变层2优先选用光致形变聚合物制成，能够在一定程度保护待捕获细胞4，避免待捕获细胞4破损。
具体而言，参见图1，毛细管1的内径W可以大于待捕获细胞4的直径，其管口设置光致形变层2，光致形变层2的厚度根据工艺和毛细管1的内径而设定，确保最终设置有光致形变层2的管口内径W1等于或略大于待捕获细胞4的直径即可。当需要捕获细胞时，利用特定波长的光源3照射光致形变层2，光致形变层2在光源3的照射下发生弯曲变形，导致毛细管1的管口内径W1变小，在毛细力的作用下实现对待捕获细胞4的捕获。具有上述结构的细胞捕获装置，一方面降低了要求毛细管1直径小于待捕获细胞4直径的生产要求，从而降低了加工难度和加工成本；另一方面，改变了现有技术细胞分离和捕获对大型设备的依赖，降低了对人工操作熟练程度的依赖，增强了操作的自动化程度。
更进一步地，光源3为LED或激光器，其环绕设置在毛细管1的管口周围，以对管口的光致形变层2均匀照射，使得光致形变层2在圆周方向上形变均匀。由于本实施例提供的毛细管1及光源3的尺寸均较小，因此光源3可以固连在毛细管1上，整体设备体积小巧，操控简单，光源3可通过开关控制。可以理解的是，光源3也可独立设置在毛细管1之外。更优地，可根据光致形变层2的材料特性在光源3的出光口设置滤光片，保证单一波长的光照射光致形变层2，既有利于其形变，又能够避免其他波长的光对待捕获细胞4产生损伤。
本实施例中的毛细管1由透光材质制成，透光材质可以为玻璃、石英、PMMA或PC等硬质无机和有机材料，并且在光源3的照射下不发生化学反应。
更优地，光源3发出的光具有杀菌功能，减小了细胞捕获时对细胞污染的可能性。
本实施例提供的细胞捕获装置还连接有倒置显微镜等观测设备，观测设备设置在毛细管1上方，便于对毛细管1的捕获过程操作及监控。
下面对本实施例提供的细胞捕获装置的工作过程加以说明：
当在观测设备下发现待捕获细胞4时，将细胞捕获装置移动到待捕获细胞4附近，如图2所示，然后开启光源3，在光源3的照射下，光致形变层2发生形变，如图3所示，毛细管1的管口内径发生变化，在毛细力的作用下待捕获细胞4被捕获在毛细管1管口中，接着可以进行后续操作，例如细胞转移和分析等。上述过程完成后，关闭光源3，光致形变层2形状恢复原状，之后可以再次开启光源3，进行管口灭菌。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种细胞捕获装置，其特征在于，包括：
毛细管(1)，所述毛细管(1)的管口内壁设置有光致形变层(2)，所述管口内径不小于待捕获细胞(4)的直径；
光源(3)，所述光源(3)设置在所述毛细管(1)外侧，所述光源(3)能够透过所述毛细管(1)照射所述光致形变层(2)，所述光致形变层(2)经照射后发生形变使所述管口内径变小。
2.根据权利要求1所述的细胞捕获装置，其特征在于，所述光源(3)环绕设置在所述毛细管(1)的管口周围。
3.根据权利要求1所述的细胞捕获装置，其特征在于，所述光致形变层(2)为光致形变聚合物或光致伸缩铁电陶瓷。
4.根据权利要求1所述的细胞捕获装置，其特征在于，所述毛细管(1)由透光材质制成。
5.根据权利要求4所述的细胞捕获装置，其特征在于，所述透光材质为玻璃、石英、PMMA或PC。
6.根据权利要求4所述的细胞捕获装置，其特征在于，所述透光材质在所述光源(3)的照射下不发生化学反应。
7.根据权利要求1所述的细胞捕获装置，其特征在于，所述光源(3)为LED或激光器。
8.根据权利要求1所述的细胞捕获装置，其特征在于，所述光源(3)固连在所述毛细管(1)上。
9.根据权利要求1所述的细胞捕获装置，其特征在于，所述光源(3)发出的光具有杀菌功能。
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