CN110713900A - 一种分离捕获单细胞的微流控芯片及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供了一种分离捕获单细胞的微流控芯片，包括芯片基板，所述芯片基板设有一进样孔和多个取样孔，所述进样孔位于所述芯片基板的中央，其中，进样孔连通有至少两组多级流道，每一组所述多级流道包括一主流道、一第一分支流道和多条第二分支流道；所述主流道的一端与所述进样孔连通，另一端与所述第一分支流道连通；所述多条第二分支流道对称排布在所述第一分支流道的两侧，所述多条第二分支流道的一端与所述第一分支流道连通，每一条所述第二分支流道的另一端连接有至少一个所述取样孔，每一所述取样孔与一条所述第二分支流道连通。该微流控芯片能够快捷、简易、低成本和低门槛的对单细胞分离获取。本发明还提供了其制备方法和应用。

Description

一种分离捕获单细胞的微流控芯片及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及微流控技术领域，特别是涉及一种分离捕获单细胞的微流控芯片及其制备方法和应用。
背景技术
近几年的研究发现，针对单个细胞的细胞生物学研究有着重要的意义，它能够揭示单个细胞的基因结构和基因表达状态，反映细胞间的异质性，在重大疾病早期诊断、肿瘤、发育生物学、微生物学、神经科学等领域发挥重要作用，正成为生命科学研究的焦点。单细胞分离捕获技术是进行单细胞水平研究的基础。目前能够实现单细胞分选的方法主要集中在流式细胞仪或单细胞分选仪等。流式细胞仪可以实现活细胞的多通道分选；单细胞分选仪是通过负压控制毛细管在显微镜下寻找目标细胞。然而，现有的流式细胞仪价格昂贵，体积庞大，需要专人操作，不能实现大面积普及。单细胞分选仪同样价格昂贵，且操作费时费力，对操作者同样要求高技术。
因此，有必要开发一种成本低、操作简便、条件温和、主动性强和灵活度高的分离捕获单细胞的装置。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种分离捕获单细胞的微流控芯片及其制备方法和应用，所述分离捕获单细胞的微流控芯片能够快捷、简易、低成本和低门槛的对单细胞实现分离获取。
第一方面，本发明提供了一种分离捕获单细胞的微流控芯片，包括芯片基板，所述芯片基板设有一进样孔和多个取样孔，所述进样孔位于所述芯片基板的中央，其中，所述进样孔连通有至少两组多级流道，每一组所述多级流道包括一主流道、一第一分支流道和多条第二分支流道；所述主流道的一端与所述进样孔连通，另一端与所述第一分支流道连通；所述多条第二分支流道对称排布在所述第一分支流道的两侧，所述多条第二分支流道的一端与所述第一分支流道连通，每一条所述第二分支流道的另一端连接有至少一个所述取样孔，每一所述取样孔与一条所述第二分支流道连通。
可选地，每一条所述第二分支流道与所述取样孔直接连接以实现连通。
可选地，每一条所述第二分支流道通过至少两条第三分支流道与至少两个所述取样孔连接，其中，每条所述第三分支流道对应连接一个所述取样孔。
可选地，所述多条第二分支流道中，一部分所述第二分支流道与所述取样孔直接连接以实现连通；另一部分所述第二分支流道通过至少两条第三分支流道与至少两个所述取样孔连接，每条所述第三分支流道对应连接一个所述取样孔。
可选地，所述多条第二分支流道按第一方式和第二方式与所述取样孔连接，且按所述第一方式的所述第二分支流道与按所述第二方式的所述第二分支流道间隔设置；其中，所述第一方式为每一条所述第二分支流道与所述取样孔直接连接；所述第二方式为每一条所述第二分支流道通过至少两条第三分支流道与至少两个所述取样孔连接，每条所述第三分支流道对应连接一个所述取样孔。
可选地，所述至少两组多级流道围绕所述进样孔规则排布。例如，当存在两组多级流道时，所述两组多级流道可以对称设置在进样孔的两旁，每组所述多级流道中的主流道与所述进样孔连通。
可选地，所述主流道、所述第一分支流道和所述第二分支流道的截面宽度逐渐减小；其中，所述第二分支流道的截面宽度为50-55μm。
可选地，所述主流道、所述第一分支流道和所述第二分支流道的高度相同。
可选地，所述主流道、所述第一分支流道和所述第二分支流道的高度为30-35μm。
可选地，所述主流道与所述第一分支流道呈T型交汇；所述第二分支流道与所述第一分支流道呈T型交汇。
可选地，所述芯片基板由流道层和封闭层封接形成，其中，所述进样孔、所述取样孔和所述多级流道设置在所述流道层上。
本发明第一方面所述的分离捕获单细胞的微流控芯片，所述微流控芯片包括进样孔、多个取样孔和与进样孔连通的至少两组多级流道；所述微流控芯片可以高效、简便地从含有大量细胞的样品溶液中获取单细胞；本发明第一方面所述分离捕获单细胞的微流控芯片结构精简，可以用于集成，主动性强、灵活度高，具有广泛的应用前景，尤其适用于细胞相关的研究和分析工作。本发明所述分离捕获单细胞的微流控芯片还具有尺寸小、试剂消耗量少、高通量、成本低等特点。
第二方面，本发明还提供了一种利用如本发明第一方面所述分离捕获单细胞的微流控芯片的制备方法，包括：
提供一图案化的硬质模板和流道层基板，结合压印技术，对流道层基板进行压印、打孔和清洗后，以在所述流道层基板上形成进样孔、多个取样孔和至少两组多级流道的图案结构；
提供封闭层基板，将所述封闭层基板和所述经压印、打孔和清洗后的所述流道层基板对准贴合以及热压封接处理后，得到所述分离捕获单细胞的微流控芯片。
可选地，所述流道层基板和所述封闭层基板的材质包括聚二甲基硅氧烷、环烯烃共聚物、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚四氟乙烯、聚丙酸酯、聚碳酸酯、聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯中的一种或多种。
可选地，所述封闭层基板形成所述分离捕获单细胞的微流控芯片的封闭层；所述经压印、打孔和清洗后的所述流道层基板形成所述分离捕获单细胞的微流控芯片的流道层。
本发明第二方面所述制备方法，制作工艺简单，制作成本低，能适用于大规模的工业化生产的。由所述制备方法制得的分离捕获单细胞的微流控芯片能实现单细胞的快速获取，且可以同时获取多个单细胞，整个单细胞获取的方法简单，成本低廉。
第三方面，本发明还提供了一种分离捕获单细胞装置，包括本发明第一方面所述分离捕获单细胞的微流控芯片。本发明所述分离捕获单细胞装置为所述分离捕获单细胞的微流控芯片的应用之一。
可选地，所述分离捕获单细胞装置可以但不限于包括自动加样装置，所述自动加样装置可以按照预设的时间间隔在所述分离捕获单细胞的微流控芯片的进样孔内添加含有细胞的样品。
可选地，所述分离捕获单细胞装置可以用于生物医学、干细胞研究等众多领域。基于所述分离捕获单细胞装置，在与细胞相关的研究和分析工作，通过利用所分离捕获单细胞装置，实现更加方便、快速地从含有多个细胞的体系中获取单细胞；成本低，方法简单，在生物医学分析方面有着巨大的优势和前景。
本发明的优点将会在下面的说明书中部分阐明，一部分根据说明书是显而易见的，或者可以通过本发明实施例的实施而获知。
附图说明
为更清楚地阐述本发明的内容，下面结合附图与具体实施例来对其进行详细说明。
图1为本发明一实施例提供的分离捕获单细胞的微流控芯片100的结构示意图；
图2为图1中本发明一实施例提供的分离捕获单细胞的微流控芯片100沿A-A方向的截面示意图；
图3为本发明一实施例提供的分离捕获单细胞的微流控芯片100的分解图；
图4为本发明另一实施例提供的分离捕获单细胞的微流控芯片200的截面示意图；
图5为本发明另一实施例提供的分离捕获单细胞的微流控芯片300的截面示意图。
具体实施方式
以下所述是本发明实施例的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明实施例原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明实施例的保护范围。
本申请说明书、权利要求书和附图中出现的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。本申请中“第一”、“第二”等术语仅用于对象的区分，并不是指特定的顺序。
若无特别说明，本发明实施例所采用的原料及其它化学试剂皆为市售商品。
如图1和图2所示，本发明一实施例提供了一种分离捕获单细胞的微流控芯片100，包括芯片基板10，所述芯片基板10中央设有一进样孔20，在进样孔20周围设有多个取样孔30，其中，所述进样孔10连通有两组多级流道40，每一组所述多级流道40包括一主流道41、一第一分支流道42和多条第二分支流道43；所述主流道41的一端与所述进样孔20连通，另一端与所述第一分支流道42连通；所述多条第二分支流道43对称排布在所述第一分支流道42的两侧，所述多条第二分支流道43的一端与所述第一分支流道42连通，每一条所述第二分支流道43的另一端连接有至少一个所述取样孔30，每一所述取样孔30与一条所述第二分支流道43连通。
本实施方式中，每一条第二分支流道43与所述取样孔30直接连接以实现连通。
本实施方式中，所述进样孔10与两组多级流道40相连通。所述两组多级流道40可以但不限于对称设置。
本一实施方式中，所述进样孔10还可以与多组多级流道40连通。可选地，所述多组多级流道围绕所述进样孔规则排布。
本实施方式中，所述主流道41、所述第一分支流道42和所述第二分支流道43的截面宽度逐渐减小。所述主流道41的截面宽度大于所述第一分支流道42的截面宽度；所述第一分支流道42的截面宽度大于所述第二分支流道43。
可选地，所述主流道的截面宽度为150-300μm。
进一步地，可选地，所述主流道的截面宽度为200-300μm。
例如，所述主流道的截面宽度为150μm，或为180μm，或为200μm，或为230μm，或为250μm，或为280μm，或为300μm。
可选地，所述第一分支流道的截面宽度为100-150μm。
进一步地，所述第一分支流道的截面宽度为120-150μm。
进一步地，所述第一分支流道的截面宽度为100-130μm。
例如，所述第一分支流道的截面宽度为120μm，或为130μm，或为135μm，或为140μm，或为150μm。
可选地，所述第二分支流道的截面宽度为50-55μm。
例如，所述第二分支流道的截面宽度为50μm，或为51μm，或为52μm，或为53μm，或为54μm，或为55μm。
本实施方式中，所述进样孔20用于添加含有细胞的样品溶液。所述取样孔30用于获取并分离的单细胞。所述主流道41、所述第一分支流道42和所述第二分支流道43的截面宽度均为微米级，具有一定的毛细力作用，有利于进样孔中的样品溶液流向各级微流道。同时，逐渐减小的主流道41、所述第一分支流道42和所述第二分支流道43的截面宽度，一方面有利于单细胞的分离；而截面宽度减少的微流道可以一定程度地增强毛细力，有利于样品溶液的逐级流动，从而维持与各条第二分支流道连接的取样孔30的液量一致。
本实施方式中，每一组所述多级流道的高度相同。可选地，所述主流道、所述第一分支流道和所述第二分支流道的高度相同。本实施方式中，相同的流道高度的多级流道有利于各个通道保持良好的流畅性。
可选地，所述主流道、所述第一分支流道和所述第二分支流道的高度均为30-35μm。
可选地，所述第三分支流道的高度均为30-35μm。
本实施方式中，由于所述多级流道是在所述芯片基板的内部，所述进样孔和所述取样孔的开口都位于所述芯片基板的表面，因此，所述进样孔和所述取样孔深度都大于所述多级流道的高度。
可选地，所述进样孔和所述取样孔的深度相同。其中，所述进样孔的深度是指所述进样孔底部表面与所述进样孔开口在所述芯片基板厚度方向上的距离。所述取样孔的深度是指所述取样孔底部表面与所述取样孔开口在所述芯片基板厚度方向上的距离。
本实施方式中，所述进样孔和所述取样孔的深度可以基于芯片基板的厚度进行调节。本实施方式中，所述多级流道中各个微流道的底部表面、进样孔底部部表面和取样孔的底部表面处于同一水平面上，这样可以有利于液体样本(例如细胞悬液)的流动。
本实施方式中，所述主流道41与所述第一分支流道42呈T型交汇；所述第二分支流道43与所述第一分支流道42呈T型交汇。这里是指：所述主流道41与所述第一分支流道42按T型交汇的方式连通；所述第二分支流道43与所述第一分支流道42按T型交汇的方式连通。
本实施方式中，通过使主流道41与所述第一分支流道42呈相互垂直的T型交汇；使所述第二分支流道43与所述第一分支流道42呈相互垂直的T型交汇，且第二分支流道43对称排布在第一分支流道42的两侧；一方面可以使多级流道的整体结构更加对称，各个流道分布更加规整，从而促使各个取样孔30分离得到的单细胞的几率更加平均；另一方面，可在减少微流控芯片的制作难道的前提下，充分、合理利用芯片基板的空间，使芯片基板上可以设有更多的第二分支流道43和取样孔30。
本实施方式中，所述进样孔20的直径为2-6mm。例如，所述进样孔的直径为2mm，或为3mm，或为4mm，或为5mm，或为6mm。
可选地，所述取样孔30的直径为1.5-3.0mm。例如，所述取样孔的直径为1.5mm，或为1.6mm，或为1.8mm，或为2.0mm，或为2.2mm，或为2.5mm，或为2.8mm，或为3.0mm。本实施方式中，所述取样孔规则排布在所述芯片基板上。
本实施方式中，所述主流道、所述第一分支流道和/或所述第二分支流道的长度可以基于所述微流控芯片的尺寸大小进行调节。当所述微流控芯片的尺寸偏大时，所述主流道、所述第一分支流道和/或所述第二分支流道的长度可以相对增长；当所述微流控芯片的尺寸偏小时，所述主流道、所述第一分支流道和/或所述第二分支流道的长度可以相对缩短。
本实施方式中，所述芯片基板可以但不限于由两层结构组分。例如，所述芯片基板由流道层51和封闭层52封接形成，其中，所述进样孔20、所述取样孔30和所述多级流道40设置在所述流道层51上，参见图3。其中，多级流道40在视图3中仅能看到与进样孔20连通的主流道的交汇口。
本实施方式中，所述芯片基板由隔水、隔气的材料制成。所述芯片基板中的流道层51和封闭层52之间可以但不限于通过直接热压封接。通过直接热压封接的方式得到的所述微流控芯片结构稳定、密封性良好。可选地，流道层51和封闭层52之间也可以使用中间密封层或粘黏剂进行密封。
本实施方式中，所述流道层和封闭层的厚度尺寸可以基于实际应用需求进行调节。
可选地，所述流道层的厚度可以但不限于为3-10mm。
如图4所示，本发明一实施例还提供了一种分离捕获单细胞的微流控芯片200，包括芯片基板10，所述芯片基板10设有一进样孔20和多个取样孔30，进样孔20设置在芯片基板10的中央，其中，所述进样孔10连通有两组多级流道40，每一组所述多级流道40包括一主流道41、一第一分支流道42和多条第二分支流道43；所述主流道41的一端与所述进样孔20连通，另一端与所述第一分支流道42连通；所述多条第二分支流道43对称排布在所述第一分支流道42的两侧，所述多条第二分支流道43的一端与所述第一分支流道42连通，每一条所述第二分支流道43的另一端连接有至少一个所述取样孔30，每一所述取样孔30与一条所述第二分支流道43连通。其中，每一条所述第二分支流道43通过至少两条第三分支流道431与至少两个所述取样孔30连接，其中，每条所述第三分支流道431对应连接一个所述取样孔30。
本实施方式中，一条每一条所述第二分支流道43通过两条第三分支流道431，实现对两个取样孔30的连通。本实施方式中，所述第二分支流道43还可以通过多条第三分支流道431，实现对多个取样孔30的连通。
本实施方式中，与同一条第二分支流道43交汇的第三分支流道431的长度可以相同也可不同。所述第三分支流道431的截面宽度小于或等于第二分支流道43的截面宽度。
可选地，所述第三分支流道431的截面宽度为30-42μm。一实施方式中，所述第二分支流道的截面宽度为30-40μm。
例如，所述第二分支流道的截面宽度为30μm，或为32μm，或为35μm，或为38μm，或为40μm，或为42μm。
本实施方式中，所述分离捕获单细胞的微流控芯片200的其他限定可以与上面所述的分离捕获单细胞的微流控芯片100的具体限定一致，本实施方式中不做重复赘述。
如图5所示，本发明一实施例还提供了一种分离捕获单细胞的微流控芯片300，包括芯片基板10，所述芯片基板10设有一进样孔20和多个取样孔30，进样孔20设置在芯片基板10的中央，其中，所述进样孔10连通有两组多级流道40，每一组所述多级流道40包括一主流道41、一第一分支流道42和多条第二分支流道43；所述主流道41的一端与所述进样孔20连通，另一端与所述第一分支流道42连通；所述多条第二分支流道43对称排布在所述第一分支流道42的两侧，所述多条第二分支流道43的一端与所述第一分支流道42连通，每一条所述第二分支流道43的另一端连接有至少一个所述取样孔30，每一所述取样孔30与一条所述第二分支流道43连通。
其中，所述多条第二分支流道43按第一方式和第二方式与所述取样孔30连接，且按所述第一方式的所述第二分支流道43a与按所述第二方式的所述第二分支流道43b间隔设置；其中，所述第一方式为每一条所述第二分支流道43a与所述取样孔30a直接连接；所述第二方式为每一条所述第二分支流道43b通过至少两条第三分支流道431与至少两个所述取样孔30b连接，每条所述第三分支流道431对应连接一个所述取样孔30b。
可选地，所述第二分支流道30包括按第一方式连接所述取样孔30a的所述第二分支流道43a，和按第二方式连接所述取样孔30b的所述第二分支流道43b。
本实施方式中，所述主流道41与所述第一分支流道42呈T型交汇；所述第二分支流道43与所述第一分支流道41呈T型交汇。
可选地，相邻两条所述第二分支流道43b之间设有两条所述第二分支流道43a，见图5。
本实施方式中，相邻两条所述第二分支流道43b之间还可以设有一条所述第二分支流道43a，或者相邻两条所述第二分支流道43b之间还可以设有两条以上条所述第二分支流道43a。
本实施方式中，所述分离捕获单细胞的微流控芯片上，两组所述多级流道40对称排布在所述取样孔20的两边。每组多级流道40中，所述多条第二分支流道43对称排布在所述第一分支流道42的两侧。
可选地，所述多级流道40能实现进样孔20和取样孔30之间的连通，每组多级流道40包括1个主流道、1个第一分支流道、36个第二分支流道及24个第三分支流道。本实施方式中，所述每组多级流道40中第二分支流道和第三分支流道的数目可以基于微流控芯片的尺寸大小进行调节。
本实施方式中，所述分离捕获单细胞的微流控芯片上的所述取样孔30可以规则排布。为了实现所述取样孔30相对紧密设置在分离捕获单细胞的微流控芯片上，所述第二分支流道和第二分支流道的长度和形状可以进行改变。例如，图5中，第二分支流道43b的长度大于第二分支流道43a；且第二分支流道43a为直线型流道，而第二分支流道43b为直线与曲线相结合的混合型流道。本实施方式中，通过上述所述多条第二分支流道的错开排列能使得相同面积内的取样孔的数量增加，进一步提升整个分离捕获单细胞的微流控芯片的分离效率，可以同时分离出多个单细胞。
可选地，所述第三分支流道431的截面宽度为30-42μm。一实施方式中，所述第二分支流道的截面宽度为30-40μm。
例如，所述第二分支流道的截面宽度为30μm，或为32μm，或为35μm，或为38μm，或为40μm，或为42μm。
本实施方式中，所述多级流道40的各级微流道的截面形状为矩形、圆形或椭圆。进一步地，所述多级流道40的各级微流道的截面形状为矩形。
本实施方式中，所述分离捕获单细胞的微流控芯片300的其他限定可以与上面所述的分离捕获单细胞的微流控芯片100或分离捕获单细胞的微流控芯片200的具体限定一致，本实施方式中不做重复赘述。
本发明所述的分离捕获单细胞的微流控芯片，所述微流控芯片包括进样孔、多个取样孔和与进样孔连通的至少两组多级流道；所述微流控芯片可以高效、简便地从含有大量细胞的样品溶液中获取单细胞；本发明第一方面所述分离捕获单细胞的微流控芯片结构精简，可以用于集成，主动性强、灵活度高，具有广泛的应用前景，尤其适用于细胞相关的研究和分析工作。本发明所述分离捕获单细胞的微流控芯片还具有尺寸小、试剂消耗量少、高通量、成本低等特点。
本发明所述分离捕获单细胞的微流控芯片可以采用多层软光刻技术加工制作而成。可选地，本发明一实施例还提供了所述分离捕获单细胞的微流控芯片的制备方法，包括：
提供一图案化的硬质模板和流道层基板，结合压印技术，对流道层基板进行压印、打孔和清洗后，以在所述流道层基板上形成进样孔、多个取样孔和至少两组多级流道的图案结构；
提供封闭层基板，将所述封闭层基板和所述经压印、打孔和清洗后的所述流道层基板对准贴合以及热压封接处理后，得到所述分离捕获单细胞的微流控芯片。
可选地，所述图案化的硬质模板可以采用光刻技术进行刻蚀以形成能压印得到进样孔、多个取样孔和至少两组多级流道的相对应图案。例如电子束刻蚀法，光刻法，湿法刻蚀法。
可选地，所述流道层基板和所述封闭层基板的材质包括聚二甲基硅氧烷(PDMS)、环烯烃共聚物、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚四氟乙烯、聚丙酸酯、聚碳酸酯、聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯中的一种或多种。
可选地，所述封闭层基板形成所述分离捕获单细胞的微流控芯片的封闭层；所述经压印、打孔和清洗后的所述流道层基板形成所述分离捕获单细胞的微流控芯片的流道层。
例如，本发明一具体实施例提供了所述分离捕获单细胞的微流控芯片的制备方法，包括：
用光刻方法将硬质基底加工形成如图3所示的正对的微纳结构，作为硬质模板；将得到的所述硬质模板转移到PDMS材料上，得到PDMS芯片。然后用打孔器将PDMS芯片按设计逐一打通孔得到PDMS流道层。
将干净载玻片与打孔后的PDMS流道层的键合面朝上放入等离子清洗机中，清洗30秒后拿出键合，得到分离捕获单细胞的微流控芯片。进一步放入80°烘箱烘烤30分钟，使键合更牢固。
所述制备方法中，所用的PDMS材料包括硅树脂和固化剂，其中硅树脂和固化剂按质量比10:1的比例混合，搅拌均匀。混合后将材料液体进行除气处理，除气过程是：将混合后的材料置于真空箱中，抽真空至内部压强低于110Pa，静置15分钟。
本发明所述实施例提供的分离捕获单细胞的微流控芯片还可以采用其他制备方法制备得到，本实施方式中不做过多限定。
本发明所述分离捕获单细胞的微流控芯片的操作方法可以为：
将得到的细胞液以1200r/min离心5分钟，弃上清；然后加入一定量缓冲液(如磷酸盐缓冲液)，用移液器吸取重悬。
用移液器吸取一定量的细胞悬液至新管中，加入缓冲液以稀释细胞浓度，得到低浓度细胞悬液；
用移液器吸取低浓度细胞悬液，注入微流控芯片的进样孔内，并将压力维持一定的时间；待每个取样孔都充满液体后，在显微镜下寻找取样孔里的单细胞。
分离单细胞的过程中，所述分离捕获单细胞的微流控芯片内剩余的细胞悬液可以用移液器回收，供后续使用。
本发明一实施例还提供了一种分离捕获单细胞装置，包括本发明上述实施例提供的分离捕获单细胞的微流控芯片100、200或300。
可选地，所述分离捕获单细胞装置包括自动加样装置，所述自动加样装置可以按照预设的时间间隔在所述分离捕获单细胞的微流控芯片的进样孔内添加含有细胞的样品溶液。
可选地，所述分离捕获单细胞装置可以用于生物医学、干细胞研究等众多领域。基于所述分离捕获单细胞装置，在与细胞相关的研究和分析工作，通过利用所分离捕获单细胞装置，实现更加方便、快速地从含有多个细胞的体系中获取单细胞；成本低，方法简单，在生物医学分析方面有着巨大的优势和前景。
需要说明的是，根据上述说明书的揭示和阐述，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些等同修改和变更也应当在本发明的权利要求的保护范围之内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (10)

1.一种分离捕获单细胞的微流控芯片，其特征在于，包括芯片基板，所述芯片基板设有一进样孔和多个取样孔，所述进样孔位于所述芯片基板的中央，其中，所述进样孔连通有至少两组多级流道，每一组所述多级流道包括一主流道、一第一分支流道和多条第二分支流道；所述主流道的一端与所述进样孔连通，另一端与所述第一分支流道连通；所述多条第二分支流道对称排布在所述第一分支流道的两侧，所述多条第二分支流道的一端与所述第一分支流道连通，每一条所述第二分支流道的另一端连接有至少一个所述取样孔，每一所述取样孔与一条所述第二分支流道连通。
2.如权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，每一条所述第二分支流道与所述取样孔直接连接以实现连通。
3.如权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，每一条所述第二分支流道通过至少两条第三分支流道与至少两个所述取样孔连接，其中，每条所述第三分支流道对应连接一个所述取样孔。
4.如权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述多条第二分支流道按第一方式和第二方式与所述取样孔连接，且按所述第一方式的所述第二分支流道与按所述第二方式的所述第二分支流道间隔设置；其中，所述第一方式为每一条所述第二分支流道与所述取样孔直接连接；所述第二方式为每一条所述第二分支流道通过至少两条第三分支流道与至少两个所述取样孔连接，每条所述第三分支流道对应连接一个所述取样孔。
5.如权利要求4所述的微流控芯片，其特征在于，所述另一部分所述第二分支流道间隔设置。
6.如权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述主流道、所述第一分支流道和所述第二分支流道的截面宽度逐渐减小；其中，所述第二分支流道的截面宽度为50-55μm。
7.如权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述主流道与所述第一分支流道呈T型交汇；所述第二分支流道与所述第一分支流道呈T型交汇。
8.如权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述芯片基板由流道层和封闭层封接形成，其中，所述进样孔、所述取样孔和所述多级流道设置在所述流道层上。
9.一种利用如权利要求1-8任意一项所述分离捕获单细胞的微流控芯片的制备方法，其特征在于，包括：
提供一图案化的硬质模板和流道层基板，结合压印技术，对流道层基板进行压印、打孔和清洗后，以在所述流道层基板上形成进样孔、多个取样孔和至少两组多级流道的图案结构；
提供封闭层基板，将所述封闭层基板和所述流道层基板对准贴合以及热压封接处理后，得到所述分离捕获单细胞的微流控芯片。
10.一种分离捕获单细胞装置，其特征在于，包括如权利要求1-8任意一项所述分离捕获单细胞的微流控芯片。
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