CN111829938A - 一种细胞用多通道滤选计数芯片 - Google Patents

一种细胞用多通道滤选计数芯片 Download PDF

Info

Publication number
CN111829938A
CN111829938A CN202010488740.XA CN202010488740A CN111829938A CN 111829938 A CN111829938 A CN 111829938A CN 202010488740 A CN202010488740 A CN 202010488740A CN 111829938 A CN111829938 A CN 111829938A
Authority
CN
China
Prior art keywords
sample
membrane
filter membrane
channel
waste liquid
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
CN202010488740.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN111829938B (zh
Inventor
易红
倪中华
项楠
陈科
全运临
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.)
Southeast University
Original Assignee
Southeast 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 Southeast University filed Critical Southeast University
Priority to CN202010488740.XA priority Critical patent/CN111829938B/zh
Publication of CN111829938A publication Critical patent/CN111829938A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111829938B publication Critical patent/CN111829938B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume, or surface-area of porous materials
    • G01N15/10—Investigating individual particles
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume, or surface-area of porous materials
    • G01N15/10—Investigating individual particles
    • G01N2015/1006—Investigating individual particles for cytology

Abstract

本发明公开了一种细胞用多通道滤选计数芯片，该芯片由上导流层、滤膜层和下导流层依次堆叠而成，上导流层上的进样单元、滤膜层上的过滤单元和下导流层上的出样单元构成n个滤选单元，其中n为3～12，进样单元由相互连通的第一样本入口、进样流道和第一样本出口构成，过滤单元由滤膜和正对着滤膜上表面和下表面，并且相互连通的第二样本入口和第二样本出口构成，出样单元由相互连通的废液入口、出样流道和废液出口构成，样本出口、进样腔室和废液入口相互连通。该芯片利用多通道构建多个滤选单元，在滤膜上形成多个过滤区，提高了单个滤膜的使用效率，能够实现单个视场下细胞的快速计数，降低了细胞检测的人工成本，提高了计数效率。

Description

一种细胞用多通道滤选计数芯片
技术领域
本发明涉及一种滤选计数芯片，更具体地，涉及一种细胞用多通道滤选计数芯片。
背景技术
对生物样本中细胞分离和计数在医疗诊断、临床治疗、细胞生物学等领域中具有重要的医学诊疗意义，基于微孔滤膜的富集技术是一种高效可靠的细胞获取手段，在实验研究、临床检测中有着广泛的应用；但目前微孔滤膜的制备成本居高不下，而微孔滤膜使用一次就需要更换，利用效率低，浪费微孔滤膜且使用成本高，并且目前的细胞检测器件滤选后细胞分散，对细胞的计数较为困难，耗费计数时间，计数效率低。
发明内容
发明目的：本发明的目的是提供一种能够实现单个滤膜的多样本计数、计数效率高、铝膜使用率高的细胞用多通道滤选计数芯片。
技术方案：本发明所述的细胞用多通道滤选计数芯片由上导流层、滤膜层和下导流层依次堆叠而成，上导流层上的进样单元、滤膜层上的过滤单元和下导流层上的出样单元构成n个滤选单元，其中n为3～12，进样单元由相互连通的第一样本入口、进样流道和第一样本出口构成，过滤单元由滤膜和正对着滤膜上表面和下表面，并且相互连通的第二样本入口和第二样本出口构成，出样单元由相互连通的废液入口、出样流道和废液出口构成，样本出口、进样腔室和废液入口相互连通。
其中，滤选单元沿圆周均匀分布，使得多样品均匀流入滤选单元，进样流道和出样流道之间夹角α＝360/n，宽度为200-600μm，能够俯视观测判别进样流道和出样流道流体情况；导流层由入口膜、进样流道膜和进样出口膜堆叠而成，第一样本入口、进样流道和第一样本出口分别设置在入口膜、进样流道膜和进样出口膜上，构成阶梯式进样通道，便于进样；滤膜层由滤膜上盖板、滤膜和滤膜下盖板堆叠而成，第二样本入口和第二样本出口分别设置在滤膜上盖板上和滤膜下盖板上，第二样本入口和第二样本出口为边长小于1mm的正方形或直径小于1 mm的圆形，第二样本入口和第二样本出口能够将细胞液限定在滤膜上的一个小范围内，能够实现细胞在放大倍率下单个视场的全范围观测扫掠，便于细胞计数；滤膜上盖板上和滤膜下盖板为双面胶，能够将上导流层和下导流层粘合起来；滤膜为微孔滤膜，为聚碳酸酯、硅、聚二甲基硅氧烷PDMS或SU-8光刻胶材料制备而成，下导流层由废液入口膜、废液流道膜、废液出口膜堆叠而成，废液入口、出样流道和废液出口分别设置在废液入口膜、废液流道膜和废液出口膜上，上导流层和下导流层为透明材料制成，所述透明材料为聚二甲基硅氧烷PDMS、硅胶、塑料、玻璃材料，全透明材料能够使生物液过滤后直接在在芯片内之间计数，无需取出；上导流层、滤膜层和下导流层上设有定位孔，便于每层的对齐。
有益效果：本发明与现有技术相比，其显著优点是：1、利用多通道构建多个滤选单元，在滤膜上形成多个过滤区，提高了单个滤膜的使用效率；2、过滤层的样本进样口小，能够实现单个视场下细胞的快速计数，降低了细胞检测的人工成本，提高了计数效率。
附图说明
图1是本发明结构示意图；
图2是本发明俯视图；
图3是上导流层结构示意图；
图4是滤膜层结构示意图；
图5是下导流层结构示意图；
图6是滤选单元结构示意图；
图7是本发明使用图；
图8是试验结果图。
具体实施方式
如图1、图2所示，细胞用多通道滤选计数芯片由上导流层1、滤膜层2和下导流层3依次堆叠而成，上导流层1上的进样单元、滤膜层2上的过滤单元和下导流层3上的出样单元构成9个圆周均匀分布的滤选单元，由图3(a)、图3 (b)、图3(c)、图3(d)所示，进样单元由相互连通的第一样本入口1011、进样流道1021和第一样本出口1031构成，上导流层1由入口膜101、进样流道膜102和进样出口膜103堆叠而成，第一样本入口1011、进样流道1021和第一样本出口1031分别设置在入口膜101、进样流道膜102和进样出口膜103上，过滤单元由滤膜202和正对着滤膜202上表面和下表面，并且相互连通的第二样本入口2011和第二样本出口2031构成，由图4(a)、图4(b)、图4(c)、图4 (d)所示，滤膜层2由滤膜上盖板201、滤膜202和滤膜下盖板203堆叠而成，第二样本入口2011和第二样本出口2031分别设置在滤膜上盖板201上和滤膜下盖板203上，第二样本入口2011和第二样本出口2031为边长1mm的正方形，滤膜202为聚碳酸酯制成的孔径为8微米的微孔滤膜，滤膜上盖板201上和滤膜下盖板203为双面胶；下导流层由相互连通的废液入口3011、出样流道3021和废液出口3031构成，由图5(a)、图5(b)、图5(c)、图5(d)所示，下导流层3由废液入口膜301、废液流道膜302、废液出口膜303堆叠而成，废液入口 3011、出样流道3021和废液出口3031分别设置在废液入口膜301、废液流道膜 302和废液出口膜303上，样本出口1031、进样腔室2011和废液入口3011相互连通，上导流层1、滤膜层2和下导流层3上四角设有定位孔，便于部件安装定位，上导流层1和下导流层3为透明PVC塑料材料制成，由图2可以看出，进样流道1021和出样流道3021之间存在夹角α，α＝40°，单个滤选单元单个结构如图6所示，生物液从样本入口1011进入进样流道1021，从第一样本出口1031 流出到第二样本入口2011内，从第二样本入口2011流到滤膜202上，细胞富集在滤膜202上，废液通过第二样本出口2031流到废液入口3011中，并通过出样流道3021流到废液出口3031中。
使用时，如图7所示，将细胞用多通道滤选计数芯片放入夹具中，将10个 A549肺癌细胞株掺入血液中，将样品通过夹具上的导管倒入细胞用多通道滤选计数芯片上，下部通过负压导管进行抽取滤选，部分肿瘤细胞尺寸相对较小，在滤选过程中会发生变形过孔行为，从而逃离滤膜流出器件。传统的滤膜器件需要在滤选后将滤膜取出并观测稀有细胞数目，该方法只能够对残留在滤膜上的稀有细胞计数，无法观测到逃离的细胞；使用本实施例对掺杂肿瘤细胞株的样本过滤时，能够全过程动态观测细胞滤选过程，实现捕获细胞以及逃离细胞的全面计数，图8(a)展示了肿瘤细胞在滤选过程中动态行为，根据细胞流入的顺序对细胞进行编号，样本中所掺入的10个肿瘤细胞能够全部被计数。其中7号细胞在00:35时刻进入器件并被滤膜捕获，在00:44时刻流出器件；图8(b)是对图8(a) 各图片的叠加图，该图片直观展示了所有肿瘤细胞的捕获情况。因此，使用本实施例对肿瘤细胞样本滤选能够实现单个视场下细胞的快速计数，降低细胞检测的人工成本，提高计数效率与精确度。

Claims (10)

1.一种细胞用多通道滤选计数芯片，其特征在于，由上导流层(1)、滤膜层(2)和下导流层(3)依次堆叠而成，所述上导流层(1)上的进样单元、滤膜层(2)上的过滤单元和下导流层(3)上的出样单元构成n个滤选单元，其中n为3～12，所述进样单元由相互连通的第一样本入口(1011)、进样流道(1021)和第一样本出口(1031)构成，所述过滤单元由滤膜(202)和正对着滤膜(202)上表面和下表面，并且相互连通的第二样本入口(2011)和第二样本出口(2031)构成，所述出样单元由相互连通的废液入口(3011)、出样流道(3021)和废液出口(3031)构成，所述样本出口(1031)、进样腔室(2011)和废液入口(3011)相互连通。
2.根据权利要求1所述的细胞用多通道滤选计数芯片，其特征在于，所述滤选单元沿圆周均匀分布。
3.根据权利要求1或2所述的细胞用多通道滤选计数芯片，其特征在于，所述进样流道(1021)和出样流道(3021)之间夹角α＝360/n，宽度为200-600μm。
4.根据权利要求1所述的细胞用多通道滤选计数芯片，其特征在于，所述导流层(1)由入口膜(101)、进样流道膜(102)和进样出口膜(103)堆叠而成，所述第一样本入口(1011)、进样流道(1021)和第一样本出口(1031)分别设置在入口膜(101)、进样流道膜(102)和进样出口膜(103)上。
5.根据权利要求1所述的细胞用多通道滤选计数芯片，其特征在于，所述滤膜层(2)由滤膜上盖板(201)、滤膜(202)和滤膜下盖板(203)堆叠而成，所述第二样本入口(2011)和第二样本出口(2031)分别设置在滤膜上盖板(201)上和滤膜下盖板(203)上。
6.根据权利要求1或5所述的细胞用多通道滤选计数芯片，其特征在于，所述第二样本入口(2011)和第二样本出口(2031)为边长小于1mm的正方形或直径小于1mm的圆形。
7.根据权利要求5所述的细胞用多通道滤选计数芯片，其特征在于，所述滤膜上盖板(201)上和滤膜下盖板(203)为双面胶。
8.根据权利要求1或6所述的细胞用多通道滤选计数芯片，其特征在于，所述滤膜(202)为微孔滤膜，所述微孔滤膜为聚碳酸酯、硅、聚二甲基硅氧烷PDMS或SU-8光刻胶。
9.根据权利要求1所述的细胞用多通道滤选计数芯片，其特征在于，所述下导流层(3)由废液入口膜(301)、废液流道膜(302)、废液出口膜(303)堆叠而成，所述废液入口(3011)、出样流道(3021)和废液出口(3031)分别设置在废液入口膜(301)、废液流道膜(302)和废液出口膜(303)上。
10.根据权利要求1所述的细胞用多通道滤选计数芯片，其特征在于，所述上导流层(1)和下导流层(3)为透明材料制成，所述透明材料为聚二甲基硅氧烷PDMS、硅胶、塑料、玻璃材料，所述上导流层(1)、滤膜层(2)和下导流层(3)上设有定位孔。
CN202010488740.XA 2020-06-02 2020-06-02 一种细胞用多通道滤选计数芯片 Active CN111829938B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010488740.XA CN111829938B (zh) 2020-06-02 2020-06-02 一种细胞用多通道滤选计数芯片

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010488740.XA CN111829938B (zh) 2020-06-02 2020-06-02 一种细胞用多通道滤选计数芯片

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111829938A true CN111829938A (zh) 2020-10-27
CN111829938B CN111829938B (zh) 2023-02-28

Family

ID=72897519

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010488740.XA Active CN111829938B (zh) 2020-06-02 2020-06-02 一种细胞用多通道滤选计数芯片

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111829938B (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102580794A (zh) * 2011-01-13 2012-07-18 博奥生物有限公司 可定位细胞及生物体的微流控芯片及其应用
CN103937658A (zh) * 2014-03-28 2014-07-23 武汉介观生物科技有限责任公司 一种稀有细胞检测芯片及其应用
US20150196913A1 (en) * 2012-11-08 2015-07-16 Wuhan Yzy Biopharma Co., Ltd. Microfluidic chip for capturing cells and preparing method thereof
CN106190770A (zh) * 2015-05-08 2016-12-07 中国科学院深圳先进技术研究院 一种用于肿瘤细胞分选的双层微流控芯片
CN107058060A (zh) * 2017-04-10 2017-08-18 东南大学 一种肿瘤细胞高通量分选富集微流控芯片
CN109852530A (zh) * 2019-03-29 2019-06-07 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 一种集循环肿瘤细胞捕获、裂解与核酸检测于一体的微流控芯片及其装置以及方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102580794A (zh) * 2011-01-13 2012-07-18 博奥生物有限公司 可定位细胞及生物体的微流控芯片及其应用
US20150196913A1 (en) * 2012-11-08 2015-07-16 Wuhan Yzy Biopharma Co., Ltd. Microfluidic chip for capturing cells and preparing method thereof
CN103937658A (zh) * 2014-03-28 2014-07-23 武汉介观生物科技有限责任公司 一种稀有细胞检测芯片及其应用
CN106190770A (zh) * 2015-05-08 2016-12-07 中国科学院深圳先进技术研究院 一种用于肿瘤细胞分选的双层微流控芯片
CN107058060A (zh) * 2017-04-10 2017-08-18 东南大学 一种肿瘤细胞高通量分选富集微流控芯片
CN109852530A (zh) * 2019-03-29 2019-06-07 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 一种集循环肿瘤细胞捕获、裂解与核酸检测于一体的微流控芯片及其装置以及方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
李晨等: "生物芯片荧光检测光学系统综述", 《光学仪器》 *
洪龙烨等: "基于液滴微流控芯片的单细胞分离", 《湖北大学学报(自然科学版)》 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN111829938B (zh) 2023-02-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109852530B (zh) 一种集循环肿瘤细胞捕获、裂解与核酸检测于一体的微流控芯片及其装置以及方法
KR101813880B1 (ko) 유체 중의 세포를 분리하는 장치
CN108499619B (zh) 一种膜整合式微流控过滤芯片及其制备方法和用途
CN109580323A (zh) 一种螺旋形微通道及其使用方法与串、并联安装结构
CN109603936B (zh) 一种用于结核检测的弹性微流控芯片
CN102360010A (zh) 一种全血癌细胞捕获集成微流控芯片
US20210283609A1 (en) System and method for isolating and analyzing cells
CN117264765A (zh) 细胞捕获与肿瘤球培养的阵列化芯片及其制备和操作方法
CN110468026B (zh) 一种用于光纤光动力细胞操纵的微流芯片
CN209432573U (zh) 一种螺旋形微通道及其串、并联安装结构
CN111829938B (zh) 一种细胞用多通道滤选计数芯片
CN202994647U (zh) 一种显微镜用多通道流动样品池
CN100509121C (zh) 一种多通道膜管及其应用
CN109499631A (zh) 一种集成阳极氧化铝多孔膜的微流体芯片
EP3338074A1 (en) A microfluidic hydrodynamic shuttling chip device for highthroughput multiple single cells capture
CN110835596B (zh) 一种细胞分选与检测的微流控装置及方法
CN106190770A (zh) 一种用于肿瘤细胞分选的双层微流控芯片
CN208599792U (zh) 一种结构堆叠式微流控芯片夹具
CN112844504B (zh) 一种全血预处理微流控装置及全血预处理方法
CN208505743U (zh) 一种阵列式超便携浮游生物样品浓缩装置
CN212894689U (zh) 一种细胞过滤器
CN210065780U (zh) 一种循环肿瘤细胞检测装置
CN210893781U (zh) 一种水体中微塑料快速采集分选装置
CN113862151A (zh) 一种用于细胞共培养的微流控芯片装置及一种细胞共培养方法
CN209784162U (zh) 一种用于红细胞超分辨成像的固定装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant