CN112275337B - 一种微流控芯片及细胞筛选装置和方法 - Google Patents

Abstract

一种微流控芯片，包括筛选管道，筛选管道中提供并列设置的入口通道和出口通道，入口通道和出口通道由分割部间隔开，分割部设置有筛选单元。筛选单元连通入口通道和出口通道，筛选管道包含转弯段，且转弯段中入口通道的离心侧设置有连通出口通道的筛选单元，所述微流控芯片可实现目标细胞高效的截留。还包括使用上述微流控芯片的细胞筛选装置及细胞筛选方法。

Description

一种微流控芯片及细胞筛选装置和方法

技术领域

本公开涉及微流控芯片领域，具体涉及使用微流控芯片进行细胞筛选和捕获。

背景技术

在各种生物检测场景中，需要利用细胞筛选装置从血液中将目标细胞分离出来，以对目标细胞进行进一步的操作，例如观测或者检验等。如在辐射暴露等条件下机体神经与免疫功能可能发生改变，此时需要检测不同阶段下的免疫细胞(Immune Cells)的状态，又如在实体肿瘤在生长过程中产生进入人体外周血的循环肿瘤细胞(CTC，CirculatingTumor Cells)，在适宜条件下这些细胞将进一步繁殖形成继发性肿瘤，严重影响病人病情的发展，因此需及时分离病人血液以检测CTC含量和观测CTC状态。

目前，以CTC为代表的液体活检技术已经在肿瘤筛查、预后检测、药效评价等多方面开展应用。通常，健康人的血液中是没有CTC的，一般患者的血液中，10mL血液中含有的CTC数目也只有1~10个。目前的规则是在7.5mL血液中，如果检测到的CTC数目大于5个，则病人预后较差；CTC数目小于等于5个，则病人预后较好。为了尽早地发现CTC，需要将CTC从人外周血中分离出来进行CTC数量的监测，为癌症病人的治疗及预后评估提供依据。然而，在1mL血液中约含有五百万个单核细胞，在此背景条件下获得CTC细胞犹如大海捞针，同时CTC浓度含量较低，筛选出单一的CTC需要装置具有极高的灵敏度和精确度。

目前对于筛选目标细胞的筛选方法主要有两类：基于抗原抗体的免疫亲和捕获法和物理特性筛选法，这里以CTC为例对两种方法进行简单介绍。基于抗原抗体的免疫亲和捕获法是利用CTC与血液中其他细胞表面标志物的差异以达到筛选的目的，基于CTC表面的特异性抗原，通过固定在基底表面或磁性颗粒上的针对CTC表面特异性抗原的抗体或核酸适配体，实现循环肿瘤细胞的特异性捕获并与血液中其他细胞实现分离。但这种方法具有较大的缺陷：由于CTC的个体异质性较高，基于抗体的免疫亲和捕获法只能捕获上皮来源肿瘤细胞，具有较高的假阴性，容易漏检其他不同来源的肿瘤细胞，如间质来源、干细胞来源等肿瘤细胞。

物理特性筛选法是利用CTC与血液中其他细胞物理性质的差异，如密度、大小、力学差异，实现CTC与其他细胞的分离。例如从大小上比较：CTC的直径约为10-20μm，而血细胞中红细胞直径约为6-9μm，血小板直径约为1-4μm，白细胞直径约为7-20μm。从密度上比较：CTC的密度较白细胞和红细胞的密度小。从力学特性上比较：CTC的可变形性不及血细胞。此时可根据上述物理差异设计小于CTC直径的微孔、微过滤网、微柱等筛选结构，当含有CTC的样品流经筛选结构时，CTC由于直径大不易变形而被卡在结构内，尺寸小的血细胞则随缓冲液一起流出，较大的白细胞被结构捕获时，由于白细胞比CTC硬度更小、变形性更大，加大缓冲液流速时，白细胞被冲走，CTC则留在筛选结构内，从而达到CTC分离目的。但现有的物理特性筛选法的缺点是装置捕获效果差，导致检测效率低。

发明内容

本公开的目的之一是提供一种微流控芯片，可实现目标细胞的高效捕获。

为实现上述目的的微流控芯片，包括筛选管道，在筛选管道中并列设置有入口通道和出口通道，入口通道和出口通道由分割部间隔开，分割部设置有筛选单元。筛选单元连通入口通道和出口通道；筛选管道包含转弯段，且转弯段中入口通道的离心侧设置有连通出口通道的筛选单元。

筛选管道还包括多个直线段，多个直线段分别由转弯段连接。

优选的，在直线段以所述芯片的宽面所在平面为截面，入口通道在延伸方向上的截面宽度逐渐变小然后逐渐变大。

优选的，筛选单元的导流方向与入口通道的导流方向之夹角成锐角。

上述微流控芯片还包括进样口，出样口，连接进样口和多个筛选管道的入口侧的入液分流管道，以及连接出样口和多个筛选管道的出口侧的出液分流管道。其中，入液分流管道或/和出液分流管道为多级分流管道，多级分流管道的每级设置为两股分流，且相对于上一级，管道尺寸减半。

本公开的另一个目的是提供一种细胞筛选装置，包括进样泵组、微流控芯片和废液收集部，进样泵组用于将液体泵送到微流控芯片，废液收集部用于收集微流控芯片排出的废液，所述细胞筛选装置中的微流控芯片为上述微流控芯片。

细胞筛选装置还包括光发射器、光接收器。光发射器用于发射光到微流控芯片的筛选单元，光接收器用于接收反映筛选单元中目标细胞的光。

上述微流控芯片通过设置转弯段，在转弯段中设置筛选单元，在细胞流过时，由于惯性，细胞受到远离旋转中心的离心力影响，导致细胞在转弯区会聚集到外侧筛选阵列，转弯区外侧的筛选阵列截留到的目标细胞数量较多，由此，相对于直线区，在转弯区能实现较佳的细胞捕获效果。

附图说明

本公开的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显，其中：

图1是细胞筛选装置的示意图。

图2是微流控芯片的第一种实施方式的示意图。

图3是图2中A部分的放大图。

图4是微流控芯片的第二种实施方式的示意图。

图5是图4中B部分的放大图。

图6是微流控芯片的直线段的一种变化的示意图。

图7是微流控芯片的第四种实施方式的示意图。

图8是微流控芯片的第五种实施方式的示意图。

图9是筛选单元的第一种实施方式示意图。

图10是图9中E部分的放大图。

图11是筛选单元的第二种实施方式的示意图。

图12是筛选单元的第三种实施方式的示意图。

图13是图12中F部分的放大图。

图14是筛选单元的第四种实施方式的示意图。

图15是筛选单元的第五种实施方式的示意图。

图16是筛选单元的第六种实施方式的示意图。

图17是阻挡部的放大图。

图18是微流控芯片的结构示意图。

图19是沿图18中H-H线的剖面图。

具体实施方式

使用微流控芯片1进行细胞筛选的过程如图1所示。一种细胞筛选装置100包括进样泵组2、微流控芯片1、和废液收集部3。进样泵组2用于将液体泵送到微流控芯片1，废液收集部3用于收集所述微流控芯片1排出的废液。进样泵组2通过换向阀6向微流控芯片1输送预设液，预设液包括但不限于图1所示的种类。

进样泵组2首先向微流控芯片1泵入表面处理液P，如聚乙烯吡咯烷酮，以对芯片进行表面处理，再对表面处理后的微流控芯片1泵入缓冲液M，如磷酸盐缓冲液，以填充满芯片中的各个流体通道，排除微通道中的气泡。随后向微流控芯片1泵入血液样本O，这里血液样本O可以是采用稀释后的血液。血液样本O进入微流控芯片1后便在微流控芯片1中的微通道中持续流动，实现所要筛选的目标细胞9的分离。在后述实施方式中，目标细胞9以CTC为例，但不限于此，还可包括各种人体细胞，例如白细胞、免疫细胞等。

当目标细胞9在微流控芯片1内完成截留后，再次泵入缓冲液M实现芯片内通道的清洗。对芯片通道清洗完毕之后泵入固定液N，如含4%多聚甲醛的溶液，用于对目标细胞9定型，具体的，固定液N可以减少细胞弹性，经固定液N作用后的细胞不易变形，且细胞内各种结构也被固定住，实现细胞自身的定型。目标细胞9位置固锁后再次泵入缓冲液M对固定液N进行清洗，最后泵入染色液S，如荧光染色剂等，对微流控芯片1中富集的目标细胞9进行染色。染色后再次泵入缓冲液M对芯片进行清洗。进样泵组2泵入微流控芯片1的各种液体最终流入废液收集部3中。

在完成上述步骤后，微流控芯片1中得到染色后的目标细胞9，完成对血液样本中目标细胞9的截留富集。随后打开光发射器4，光发射器4对微流控芯片1提供背景光，以使得光接收器5捕获到目标细胞9的荧光图像，并将该图像传输给处理终端8进行数据处理，识别出图像中微流控芯片1内目标细胞9的数量。

光接收器5可以是常见的电荷耦合元件，用来有效捕捉目标细胞9的荧光图像。光发射器4为常见光源，如日光灯、LED灯等照明灯。光发射器4可以设置在芯片下方，也可以与光接收器5设置同一侧，通过正入射或斜入射都可以，只要光线穿过微流控芯片1以显示出染色后的目标细胞9即可。

上述细胞筛选装置100中的微流控芯片1的第一种实施方式如图2和图3所示。进样口16用以提供试样，进样口16与换向阀6联通，以向微流控芯片1输入来自进样泵组2的预设液。出样口17供微流控芯片1的液体流出，出样口17与废液收集部3连通。在进样口16和出样口17之间设置筛选管道10，筛选管道10内并列设置有入口通道11和出口通道12，入口通道11和出口通道12由分割部13间隔开，分割部13包括筛选单元130，多个筛选单元130形成筛选阵列18。

参照图2，筛选管道10包括转弯段14和直线段15，多个直线段15分别由转弯段14连接，转弯段14和直线段15成一体设置。在图2中多个直线段15沿微流控芯片1的长度方向平行分布，多个转弯段14沿微流控芯片1的宽度方向布置，分别连接多条直线段15的两端。

在筛选管道10中，以入口通道11为中心，分割部13和出口通道12在入口通道11的两侧分别都设置。在入口通道11的两侧设置分割部13和出口通道12获得的好处是可以提供较高密集度的筛选阵列18，增大筛选阵列18对试验流速的限制，减小试样流速。

图3所示的筛选管道10中，分割部13包括导流板19和筛选阵列18，但不限于此，在另一些实施方式中，分割部13可以仅由筛选阵列18组成。筛选管道10的直线段15内的分割部13为包含筛选单元130的筛选阵列18，而在转弯段14内的分割部13为导流板19。可选的，筛选管道10也可以将直线段15的分割部13设置为导流板19，在转弯段14的分割部13设置为筛选阵列18，不仅可起到减少芯片长度的作用，还可以在转弯段14实现更佳的细胞捕获效果。

在图3中，筛选单元130以后述筛选单元130的第四实施方式示意图为例进行说明，但其可以选择自如图9至图17所示的任意一种筛选单元130或者其它结构形式的筛选单元130。筛选单元130包括容置腔131和筛选通道132，容置腔131和筛选通道132连通，容置腔131连通入口通道11，筛选通道132连通出口通道12。由于不同细胞在物理性质上的差异，容置腔131可用来容置被筛选通道132截留下的目标细胞9，而非目标细胞7则可通过筛选通道132流入到出口通道12中，由此筛选单元130实现目标细胞9和非目标细胞7的分离。例如，相比于血液中正常的红细胞或血小板等，CTC的直径较大而可变形性较小，因此当血液样本O流经筛选单元130时CTC由于直径比筛选通道132的流道直径大，且不易变形，在受到筛选通道132的阻挡后被卡在容置腔131内，尺寸小的红细胞等则随血液样本O一起通过其它的筛选单元130的筛选通道132并最终流入出口通道12。又如血液中正常的白细胞比CTC变形性更大，当血液样本O在筛选管道10流动时，白细胞可通过自身的变形性通过其它的筛选单元130的筛选通道132并最终流入出口通道12。

微流控芯片1的第二种实施方式如图4所示，进样口16和出样口17之间设置筛选管道10，筛选管道10包括多个直线段15和多个转弯段14。直线段15沿微流控芯片1的宽度方向分布，转弯段14沿微流控芯片1的长度方向布置，分别可连接多条直线段15的两端。通过直线段15和转弯段14相结合的方式构造筛选管道10，可有效实现筛选通道的折叠，可以在有限的微流控芯片空间内保证筛选区域的有效增加。通过增加筛选管道10的长度，也可同时增加血液样本的筛选时间，提高截留在筛选管道10内的目标细胞9的数目，实现了在有限空间内截留效率的最大化，使得上述微流控芯片1具有较高的经济性。

如图5所示的实施方式中，转弯段14和直线段15中的分割部13均由筛选阵列18组成。在转弯段14，入口通道11相应地具有离心侧111和向心侧112，离心侧111设置有连通出口通道12的筛选单元130。血液样本O中的细胞流经转弯段14时，由于惯性，细胞受到远离旋转中心的离心力影响，血液样本O中的目标细胞9沿流动方向偏向离心侧111，导致细胞在转弯段14会聚集到离心侧111的筛选阵列18，使得离心侧111的筛选单元130所截留的目标细胞9的数量增多，因此转弯段14能实现较佳的捕获效果。通过在转弯段14设置包含多个筛选单元130的筛选阵列18，可以增加筛选管道10截留目标细胞9的数目，因此有效提高了整个微流控芯片1的截留效果。

图4所示的实施方式相对于图2所示的实施方式可提供更多的转弯段14，当在转弯段14设置筛选阵列18时，可增加目标细胞9的捕获数目，由此可获得更好的细胞捕获效果。

可选的，转弯段14的外形不一定为严格的半圆形或正弦曲线，只要起到产生离心力的其它弧状结构都可以。

为避免细胞堵塞，图6示出了微流控芯片的直线段15的一种变化的示意图。由于液体倾向于走流速快的管道，因此入口通道11在延伸方向上的截面宽度设置为逐渐变小然后逐渐变大。如图6所示，C区域代表直线段15的中间段，D区域和D’区域代表直线段15的两头。在直线段15，入口通道11的形状由两侧并列分布的筛选阵列18的位置来界定，C区域中筛选阵列18的位置相比于D区域内的筛选阵列18更靠近筛选管道10的中心线，其所围成的入口通道11的宽度小于D区域中入口通道11的宽度。通过将入口通道11设置为中间窄两端宽的形状，可以增加入口通道11中间段即C区域的压力，迫使血液样本O通过中间段C区域中的两侧筛选阵列18，提高筛选管道10中间段筛选阵列18的截留率，减少尾部D和D’区域的细胞堆积。

图6示出的直线段15可单独构成微流控芯片1的筛选管道10或者适用于改进图2和图4的中的直线段15的实施方式。

微流控芯片1的第四种实施方式如图7所示，图中筛选管道10仅包括直线段15，但可以理解到的是，该筛选管道10也可以设置成前述任一筛选管道10的结构，对图8至图19涉及的筛选管道10也可以做类似理解。

在图7中，微流控芯片1包括进样口16、出样口17、连接进样口16和多个筛选管道10的入口侧的入液分流管道20以及连接出样口17和多个筛选管道10的出口侧的出液分流管道21。入液分流管道20或/和出液分流管道21为多级分流管道，多级分流管道的每级设置为两股分流，且相对于上一级，管道尺寸减半。如第一级入液分流管道20连接进样口16，血液样本O由进样口16流入后进入第一级入液分流管道20，随后第一级入液分流管道20分为两股分流，血液样本O进入第二级入液分流管道20’，两条第二级入液分流管道20’位于第一级入液分流管道20对称的上下两侧且管道尺寸减半，将血液样本O进行分流。随后第三级入液分流管道20’’继续将第二级入液分流管道20’分流为两股，并且管道尺寸减半，最终将血液样本O送入筛选管道10的入口通道11。经过入液分流管道20的多次均匀分流，可均衡流入各筛选管道10的各入口通道11的流量，提高均匀性，提高进样口16的初始速度。

由于筛选管道10的数目加倍，因此出液分流管道21也设置为与第三级入液分流管道20’’相同数目的第三级出液分流管道21’’，出液分流管道21按入液分流管道20相同的分级布置完成对出口通道12内液体的排出。可选的，出液分流管道21也可不需要分级设置，一条出液分流管道21可直接接收来自各个筛选管道10中出口通道12内的废液，并将其输送到出样口17和废液收集部3完成废液的收集。

考虑到血液样本O是需要预先对血液进行稀释，再将稀释后的血液试样O泵入入口通道11进行目标细胞9的筛选分离，因此预先稀释的过程耗费了较多时间。在图8所示的微流控芯片1的第五种实施方式中，可以在入口通道11前设置两个进样口。第一进样口161用于泵入稀释液，第二进样口162用于直接泵入血液，第一进样口161和第二进样口162同时泵入，通过控制流量来控制稀释血液样本O的比例。采取多个进样口同时泵入的方式去除了预先稀释的过程，缩短了检测时长，提高了检测效率。

接下来说明筛选管道10中筛选单元130的各种实施方式，其可以实现对目标细胞9的高效截留。

图9和图10示出筛选单元130的第一种实施方式。筛选单元130包括容置腔131和筛选通道132，容置腔131和筛选通道132连通，容置腔131连通入口通道11，筛选通道132连通出口通道12。在工作过程中，血液样本O从左侧的进样口16流入，沿入口通道11流入微流控芯片1中的筛选阵列18，目标细胞9被截留在部分筛选单元130的容置腔131内，非目标细胞7则流过另外一部分筛选单元130的容置腔131、筛选通道132，并进入出口通道12，最终流入到出样口17中。

筛选单元130的导流方向如图9中倾斜双点划线所示，筛选单元130的导流方向与入口通道11中血液样本O流动方向形成的夹角a为锐角，优选的为45°夹角。相比于垂直进入，成锐角的倾斜导流有利于血样中细胞进入筛选单元130后被截留，减少目标细胞9因受到形变从而被挤出筛选通道132的可能性，最终提高目标细胞9的截留率。

筛选单元130的一些细节上的设计包括筛选通道132的宽度设计满足小于目标细胞9的最小宽度，以起到截留目标细胞9的作用。例如所要筛选的目标细胞9是CTC，则筛选通道132的宽度优选为8μm，通过筛选通道132的宽度限定，CTC可因为尺寸较大的原因无法通过筛选通道132，而被截留在容置腔131内，血液样本O中尺寸较小的非目标细胞7从入口通道11通过筛选通道132“挤进”或“漏进”出口通道12。筛选通道132的宽度根据目标细胞9的具体尺寸确定。

在上述实施方式的基础上，筛选单元130的第二种实施方式如图11所示，入口通道11两侧设置有筛选阵列18，两侧筛选阵列18的通道位置错开设置，也就是说，两侧筛选单元130的导流方向交错设置。通道位置交错分布的结构可以错开液体的分流位置，使入口通道11全程分流，避免了对称结构中间隔出现两侧相对壁的问题，提高了分流效率，均衡分压，最终提供了对目标细胞9的截留率，减少目标细胞9的漏出。另外，管道中流体流动通常为层流，靠近管道中心的流体的流速更大，靠近管壁的流体的流速更小，左右两侧筛选阵列18中筛选通道132从侧向分流可提供侧向流速，因此通过设置交错分布通道可以降低血液中的细胞错过两侧容置腔131的概率，提高筛选效果。

如图12和14所示的筛选单元130的第三种实施方式是在筛选通道132的末端增加外凹槽138，外凹槽138的宽度大于筛选通道132的宽度。由于在筛选单元130的第一实施方式中，血液样本O的导流方向与流动方向倾斜布置，筛选通道132的长度增加，细胞流经狭窄且长的筛选通道132时容易发生拥堵，影响流速。因此，增加外凹槽138可有效缩短非目标细胞7流经筛选通道132的距离，避免非目标细胞7在过长的筛选通道132中堵塞淤积，提高血液样本O的流速，提高检测效率。细胞外凹槽138的另一个好处是缓解出口通道12中液体的反冲压力，从另一方面避免筛选通道132淤积。

图14示出了筛选单元130的第四种实施方式，筛选通道132由于第一分叉部136的设置，而增加了第二通道134。筛选通道132和第二通道134均接通容置腔131和出口通道12。相比单个容置腔131对应单个筛选通道132的方案，第一分叉部136的设置增加了血液样本O的流通路径，有利于分压分流，同时也可以达到提高流速的效果。

由于第一分叉部136的设置，增加的第二通道134可以是与入口通道11中心线垂直，也可以是设置在筛选通道132的锐角区域内。第二通道134的出液方向与出口通道12中液体流向成锐角，可减小相互作用力，出口通道12中液体流带走筛选通道132出来的液体，提高流速。反之，如果第二通道134的出液方向与出口通道12中液体流向夹角大于90度，会形成逆向冲击，不利于筛选通道132内试样流出，出口通道12中液体易对容置腔131中捕获的目标细胞9造成反向冲击，导致目标细胞9脱离容置腔131。

在第四种实施方式的基础上，进一步的，筛选单元130的第五种实施方式如图15所示，在筛选通道132处继续增加第二分叉部137。第二分叉部137和第一分叉部136在筛选通道132的基础上增加第二通道134和第三通道135。筛选通道132、第二通道134和第三通道135均接通出口通道12和容置腔131。容易想到的是，增加流通路径的数目可以增强分压分流的效果，优化流体的流动，进一步减小细胞在筛选通道132中出现堵塞的可能。

筛选单元130的第五种实施方式可以和图14所示的筛选单元130的第四种实施方式共同应用于一个微流控芯片，如图15所示，也可以单独应用，只要起到有效分离目标细胞9的作用即可。

筛选单元130的第六种实施方式如图16和图17所示，在筛选通道132的入口顶部设置阻挡部23，阻挡部23减小了筛选通道132的高度，使非目标细胞7只能从阻挡部23下方的流通部24流出。通常目标细胞9在进入容置腔131后，该容置腔131对应的筛选通道132还能继续分流，试样中的非目标细胞7和其他目标细胞9还会进入该容置腔131，试图从该容置腔131的筛选通道132中漏出，这会导致持续对先进入的目标细胞9产生推力，导致可能会把先进入的目标细胞9挤入或挤出筛选通道132并进入出口通道12，或者反冲脱离容置腔131回到入口通道11。通过设置阻挡部23，可减小筛选通道132入口的高度，在目标细胞9卡入该筛选单元130的容置腔131后，以目标细胞9堵住筛选通道132入口，实现该筛选通道132的堵塞，不再将其用于分流或减少该筛选通道132的流量，从而结束或减轻该筛选单元130的细胞捕获任务。也可防止已捕获的目标细胞9因流体冲击而脱离容置腔131。目标细胞9也可能无法完全封堵住筛选通道132的入口，但目标细胞9进入容置腔131后也能缩小筛选通道132的入口尺寸，大大减小本通道的流量，结束该单元的捕获任务。

上述实施方式可应用于单容置腔131对应单筛选通道132，如图9至图13所示的实施方式，也可应用于单容置腔131对应多筛选通道132的结构，如图14和图15所示的实施方式。

可选的，阻挡部23可以有平面、凹面、凸面等多种选择，只要可以起到增加对目标细胞9的阻挡力即可。

考虑到容置腔131用以截留目标细胞9，因此围成容置腔131的壁面不一定垂直于芯片的底面。如图17所示，容置腔131由左右两边的两侧壁面141和具有阻挡部23的阻挡壁面142所围成，两侧壁面141和阻挡壁面142可以与出口通道11的底面成一定角度。优选的，两侧壁面141与出口通道11的底面的夹角可以设置成大于90°，因此容置腔131的靠近出口通道11底面部分则可容纳更多血液样本O，可以提高非目标细胞7通过阻挡部23下方的流通部24流出的数量。

图18和图19示出微流控芯片1的结构图。微流控芯片1由芯片主体26和封层25两部分组成。其中，封层25可以是上封层也可以是下封层，也就是说，封层25可以位于芯片主体26的上方，也可以位于芯片主体26的下方。当封层25位于芯片主体26的上方时称为上封层，当封层25位于芯片主体26的下方时称为下封层。封层25具体可以是通过贴膜工艺实现的膜层，也可以是通过注塑工艺实现的键合盖板，还可以由3D打印一体成型，封层25不限于由上述方法制成。芯片主体26上的图案可由凹凸形状相反的模仁制作而成，通过设计模仁的结构可实现对芯片图案的设计。

考虑到材料表面的亲/疏水平衡是影响细胞粘附的重要因素，因此在上述实施方式的基础之上，优选的，微流控芯片1的流道面可全部设置成亲水性膜材料，亲水性材料的流道面可降低与血液的界面能，增加血液样本的流动效果。

根据前述实施方式，还可以理解到一种细胞筛选方法，利用上述微流控芯片筛选目标细胞，微流控芯片包括筛选阵列，筛选阵列包括筛选单元，筛选单元包括容置腔和筛选通道，在微流控芯片中旋转液体样本，以利用离心力引导目标细胞到筛选单元。利用离心力进行目标细胞的筛选可以使细胞聚集到离心外侧筛选阵列处，增加对目标细胞的捕获，具有较佳的筛选效果。离心力的施加可以是采用流道设计引导流体进行旋转运动产生，也可以是借助于外部作用力驱动微流控芯片产生。

本公开虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本公开，任何本领域技术人员在不脱离本公开的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改。因此，凡是未脱离本公开技术方案的内容，依据本公开的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化及修饰，均落入本公开权利要求所界定的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种微流控芯片(1)，包括筛选管道(10)，其特征在于，所述筛选管道(10)中并列设置有入口通道(11)和出口通道(12)，所述入口通道(11)和所述出口通道(12)由分割部(13)间隔开，以入口通道(11)为中心，分割部(13)和出口通道(12)在入口通道(11)的两侧分别都设置，所述分割部(13)设置有筛选单元(130)；

所述筛选单元(130)连通所述入口通道(11)和所述出口通道(12)；

所述筛选管道(10)包含转弯段(14)，且所述转弯段(14)中入口通道(11)的离心侧(111)设置有连通所述出口通道(12)的所述筛选单元(130)，以利用离心力引导目标细胞到筛选单元(130)，所述筛选管道(10)还包括多个直线段(15)，所述多个直线段(15)分别由所述转弯段(14)连接。

2.如权利要求1所述的微流控芯片(1)，其特征在于，在所述直线段(15)，以所述微流控芯片(1)的宽面所在平面为截面，所述入口通道(11)在延伸方向上的截面宽度逐渐变小然后逐渐变大。

3.如权利要求1所述的微流控芯片(1)，其特征在于，所述筛选单元(130)的导流方向与所述入口通道(11)的导流方向之夹角成锐角。

4.如权利要求1所述的微流控芯片(1)，其特征在于，该微流控芯片还包括：

进样口(16)；

出样口(17)；

连接所述进样口(16)和多个所述筛选管道(10)的入口侧的入液分流管道(20)；以及

连接所述出样口(17)和多个所述筛选管道(10)的出口侧的出液分流管道(21)；

其中，所述入液分流管道(20)或/和所述出液分流管道(21)为多级分流管道，所述多级分流管道的每级设置为两股分流，且相对于上一级，管道尺寸减半。

5.一种细胞筛选装置(100)，包括进样泵组(2)、微流控芯片(1)和废液收集部(3)，所述进样泵组(2)用于将液体泵送到微流控芯片(1)，所述废液收集部(3)用于收集所述微流控芯片(1)排出的废液，其特征在于，所述微流控芯片(1)为如权利要求1至4中任一项所述的微流控芯片(1)。

6.如权利要求5所述的细胞筛选装置(100)，其特征在于，还包括光发射器(4)、光接收器(5)；

所述光发射器(4)用于发射光到所述微流控芯片(1)的所述筛选单元(130)，所述光接收器(5)用于接收反映所述筛选单元(130)中目标细胞(9)的光。

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