CN112547145A - 一种稀有细胞快速筛选微流控器件 - Google Patents

一种稀有细胞快速筛选微流控器件 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种稀有细胞快速筛选微流控器件，包括微流控芯片，其结构包括螺旋微流道，其入口端与段蛇形微流道连接，出口端通过两条支管分别形成内出口和外出口；螺旋微流道的横截面两侧的高度不同：沿流动方向，靠近螺旋线中心的内侧的高度低于远离螺旋线中心的外侧的高度；内出口、外出口分别对接于螺旋微流道的内外侧；螺旋微流道内设有阻件，其结构包括贴合于螺旋微流道上下侧面对应设置的凸台，凸台与螺旋微流道内、外侧之间、以及上下两侧的凸台之间均形成过流间隙；多个阻件沿流动方向间隔布置。螺旋微流道截面形状促使产生较强的迪恩涡流，凸台促使形成两个新涡流，与迪恩涡流共同作用达到快速、高效筛选循环肿瘤细胞的目的。

Description

一种稀有细胞快速筛选微流控器件
技术领域
本发明涉及微流控分析检测技术领域，特别是一种稀有细胞快速筛选微流控器件。
背景技术
循环肿瘤细胞(Circulating tumor cells，CTCs)是存在于外周血中各类肿瘤细胞的统称，是在转移性癌症患者血液中发现的罕见细胞。它可用于非血液学癌症的监测、鉴定和检测，为癌症的早期判定以及治疗效果的评估提供了有力依据，对于攻克癌症这道难关具有十分重要的意义。目前，对于循环肿瘤细胞检测的难点在于，血液中循环肿瘤细胞的数量极低，一般来说，每毫升全血中约含有数十亿的红细胞，却只有1-100个循环肿瘤细胞。因此，将循环肿瘤细胞从血液中筛选出来是一项十分具有挑战的工作。
目前分选CTCs主要通过两种方式，一种是基于生物特性差异，如特殊的标记物、抗体等等，另一种是基于CTCs的物理特性差异，比如大小、密度、磁性等等。其中被动式微流控芯片利用了不同细胞的物理特性差异，在不外加额外的场发生装置的情况下，对细胞进行筛选。被动式微流控芯片不仅结构简单，并且处理通量大的同时可以保证一定的精度，不会对细胞造成额外的损伤，成本较低。因此被动式微流控芯片具有广阔的发展前景和应用价值。
被动式微流控芯片包括微结构过滤式、惯性迁移式、确定性侧向位移式等等不同方式的芯片，其中以螺旋微流道为代表的惯性迁移式微流控芯片应用更为广泛。不同大小的粒子在螺旋微流道内所受的惯性力大小不同，会在流道内聚焦在不同的位置，从而达到分选的目的。循环肿瘤细胞的大小大多在13-20μm之间，正常的血细胞大小在6-10μm之间，因此应用螺旋微流道可以达到筛选的目的。但是也存在一定的缺陷：传统的螺旋微流道的横截面多为矩形，对同一种细胞而言会存在多个聚焦位置，无法实现单位置聚焦，会对细胞的筛选带来一定的干扰，不利于循环肿瘤细胞的快速、准确筛选。
发明内容
本发明的目的针对现有技术的缺陷，提供一种结构简单、筛选通量大、效果好的被动式稀有细胞快速筛选微流控器件，可更加准确、高效地将循环肿瘤细胞从血液中筛选出来。
本发明采用的技术方案如下：
一种稀有细胞快速筛选微流控器件，包括微流控芯片，所述微流控芯片的结构包括螺旋微流道，其入口端与一段蛇形微流道连接，出口端通过两条支管分别形成内出口和外出口；所述螺旋微流道的横截面两侧的高度不同：沿流动方向，靠近螺旋线中心的内侧的高度低于远离螺旋线中心的外侧的高度；所述内出口对接于所述螺旋微流道的内侧，所述外出口对接于所述螺旋微流道的外侧；所述螺旋微流道内设有阻件，所述阻件的结构包括贴合于所述螺旋微流道上下侧面对应设置的凸台，所述凸台与螺旋微流道内、外侧之间、以及上下两侧的凸台之间均形成过流间隙；多个所述阻件沿流动方向间隔布置。
所述螺旋微流道的横截面呈梯形。
同一所述阻件的上侧凸台截面呈梯形，下侧凸台截面呈矩形，使上侧凸台底面与下侧凸台顶面水平设置且相互平行。
同一所述阻件的两个凸台宽度相同。
多个所述阻件沿流动方向等间距布置。
所述蛇形微流道由若干小圆弧段和大圆弧段顺次连接成，所述大圆弧段和小圆弧段反向弯曲，且半径不同。
所述螺旋微流道的截面尺寸大于所述蛇形微流道的截面尺寸，所述蛇形微流道出口端通过一过渡流道与螺旋微流道的入口端连接，所述过渡流道沿流动方向呈渐扩结构。
还包括顶板和底座，所述顶板和底座过盈配合后在内部形成容纳所述微流控芯片的空间；所述顶板上设有样液入口导孔、样液内出口导孔、样液外出口导孔和定位槽块，所述样液入口导孔位于顶板边缘处，所述样液内出口导孔和样液外出口导孔位于顶板中心处；所述底座上设有定位所述微流控芯片的芯片槽和与所述定位槽块配合的定位边槽。
本发明的有益效果如下：
本发明螺旋微流道的内侧高度低于外侧高度，在离心力的作用下形成上下反向回旋的迪恩涡流，有利于不同直径细胞的分选，且无需额外的场发生装置和鞘液，本发明的凸台结构，在迪恩涡流的基础上形成两个新的涡流，新产生的涡流和迪恩涡流共同作用从而达到快速、高效筛选循环肿瘤细胞的目的。
同时，本发明还具有如下优点：
本发明样液入口段的蛇形微流道可以对不同大小的细胞进行初步的聚焦，有助于后续螺旋微流道的筛选工作，提高了筛选的效率。
样液经过螺旋微流道后，由于受到惯性升力和迪恩曳力的耦合作用，样液内直径较大的CTCs会聚焦在流道高度较底的内侧，直径较小的血细胞会聚焦在高度较高的外侧，设置内出口和外出口分别对接于内外侧，实现即时分离，操作方便。
螺旋微流道的截面设计成梯形，相比于三角形截面或者半圆形截面，方便加工精度更高；流道形状简单，便于加工，采用光固化3D打印可大幅缩短加工周期。
附图说明
图1为本发明结构的爆炸图。
图2为本发明微流控芯片的结构示意图。
图3为本发明蛇形微流道内细胞的迁移运动示意图。
图4为本发明螺旋微流道的内细胞惯性聚焦的原理示意图。
图5为本发明螺旋微流道的内凸台处涡流对循环肿瘤细胞和血细胞影响的示意图。
图6为本发明螺旋微流道入口端和出口端的细胞分布示意图。
图7为本发明的顶板结构示意图。
图8为本发明的底座结构示意图。
图中：1、顶板；2、微流控芯片；3、底座；11、样液入口导孔；12、样液内出口导孔；13、样液外出口导孔；14、定位槽块；21、样液入口；22、蛇形微流道；221、小圆弧段；222、大圆弧段；23、过渡流道；24、螺旋微流道；25、凸台；26、内出口；27、外出口；28、循环肿瘤细胞；29、血细胞；31、芯片槽；32、定位边槽。
具体实施方式
以下结合附图说明本发明的具体实施方式。
如图1所示，本实施例的稀有细胞快速筛选微流控器件，包括顶板1、微流控芯片2和底座3；
如图2所示，微流控芯片2的结构包括螺旋微流道24，其入口端与一段蛇形微流道22连接，出口端通过两条支管分别形成内出口26和外出口27；螺旋微流道24的横截面两侧的高度不同：沿流动方向，靠近螺旋线中心的内侧的高度低于远离螺旋线中心的外侧的高度；内出口26对接于螺旋微流道24的内侧，外出口27对接于螺旋微流道24的外侧；螺旋微流道24内设有阻件，阻件的结构包括贴合于螺旋微流道24上下侧面对应设置的凸台25，凸台25与螺旋微流道24内、外侧之间、以及上下两侧的凸台25之间均形成过流间隙；多个阻件沿流动方向间隔布置。
螺旋微流道24的横截面呈梯形。
同一阻件的上侧凸台25截面呈梯形，下侧凸台25截面呈矩形，使上侧凸台25底面与下侧凸台25顶面水平设置且相互平行。
多个阻件沿流动方向等间距布置。
如图3所示，蛇形微流道22由若干小圆弧段221和大圆弧段222顺次连接而成，大圆弧段222和小圆弧段221反向弯曲，且半径不同。
螺旋微流道24的截面尺寸大于蛇形微流道22的截面尺寸，蛇形微流道22出口端通过一过渡流道23与螺旋微流道24的入口端连接，过渡流道23沿流动方向呈渐扩结构。
具体地，过渡流道23用于将螺旋微流道24与蛇形微流道22进行连接。
如图1、图7和图8所示，顶板1和底座3扣合后在内部形成容纳微流控芯片2的空间；顶板1上设有样液入口导孔11、样液内出口导孔12、样液外出口导孔13和定位槽块14，样液入口导孔11位于顶板1边缘处，样液内出口导孔12和样液外出口导孔13位于顶板1中心处；底座3上设有定位微流控芯片2的芯片槽31和与定位槽块14配合的定位边槽32。
具体地，如图2所示，微流控芯片2还包括样液入口21，位于微流控芯片2边缘处的为微流道的入口端，位于微流控芯片中心处的为微流道的出口端；
具体地，样液入口21为蛇形微流道22的入口，本实施例中，如图3所示，蛇形微流道22小圆弧段221内径为150μm，外径为450μm，大圆弧段222内径为85μm，外径为1150μm，小圆弧段221和大圆弧段222为一个单元，共有8个单元；
具体地，本实施例中，如图4和图5所示，螺旋微流道24横截面成直角梯形，梯形的上底、下底分别对应于螺旋微流道的内侧面、外侧面，梯形的上底为80μm，下底为140μm，高(流道宽度)为550-650μm，可使不同直径的细胞聚焦在流道的不同位置；凸台25宽度为220-250μm，高度为30-40μm，长度为1mm，相邻两阻件的间距约18-20mm。
优选地，流道宽度为600μm，相邻流道间距为3mm。
具体地，内出口26为靠近样液入口21，外出口27为远离样液入口21。
具体地，微流控芯片2的样液入口21和顶板1的样液入口导孔相11连通，微流控芯片2的内出口26和外出口27分别与顶板1的样液内出口导孔12和样液外出口导孔13相连通，其中样液入口21、样液内出口26和样液外出口27均为圆柱形空间结构，直径为0.68mm，样液入口导孔11、样液内出口导孔12和样液外出口导孔13均为上宽下窄圆锥台式空间结构，上表面直径为0.72mm，下表面为0.68mm，可以保证导孔和点胶针头的过盈配合，其中顶板1示意图如图7所示；如图8所示，底座3有一圈宽度为3mm的定位边槽32，顶板1有一圈宽度为3.05mm的定位槽块14，可以保证顶板1与底座3为过盈配合。
本发明的工作原理如下：
样液经过注射泵以恒定的流速注入微流控器件，样液先经过蛇形微流道22进行初步的聚焦，由于在流道的横截面上存在一个速度梯度，流道中心流速高于流道壁面流速，由于流道外侧的速度梯度大于流道中心处的速度梯度，会对细胞产生一个由流道中心指向壁面的剪切惯性升力，同时随着细胞向流道壁面靠近，会导致更多的流体从细胞靠近流道中心一侧流过，导致细胞两侧流速的不同，细胞两侧的压力不同，会产生一个由流道壁面指向流道中心的壁面惯性升力，在两种惯性升力的共同作用下，不同细胞会聚焦在不同的位置，在弯曲微流道内，由于离心力的存在，流道中心处流速较高的流体会受到更大的离心力，向流道外壁面运动，流道壁面处流体由于流速较低，所受到的离心力较小，会受到流道中心处流体的挤压，由于流体中各处的质量守恒，流道上下两侧的流体会向流道内壁面运动，从而在垂直于流速方向的横截面上形成上下分布的两个迪恩涡流，细胞所受到的惯性升力和迪恩曳力的大小与其自身的直径相关，在惯性升力和迪恩涡流的共同作用下，细胞直径较大的循环肿瘤细胞28和细胞直径较小的血细胞29会受到大小不同的惯性升力和迪恩曳力，所以会在蛇形微流道22内形成初步的聚焦，聚焦示意图如图3所示，流动方向由左向右，可看到细胞在右侧部分形成初步的聚焦，大大加快了下一步螺旋微流道的筛选速度，同时也提高了处理更高细胞浓度的能力，有利于接下来的筛选工作。
样液经过蛇形微流道22后，经过过渡流道23进入梯形螺旋微流道24，在螺旋微流道24的横截面上，如图4和图5所示，由于横截面内侧面低于外侧面，流道中心处流速较高的流体会在离心力的作用下向流道外壁面运动，外壁面处的流体受到挤压沿着上下壁面回流，所以会形成一个上下不对称的迪恩涡流，相比于矩形截面上下对称的迪恩涡流，梯形截面这种不对称的迪恩涡流能够扩大不同直径细胞之间的间距，不同的细胞在迪恩涡流和惯性力的耦合作用下，聚焦在流道内的不同位置，其中直径较大的循环肿瘤细胞28会聚焦在微流道的内侧，直径较小的血细胞29会聚焦在微流道的外侧，筛选示意图如图4所示。
如图5所示，样液在通过螺旋微流道24中的凸台25时，由于流道内部结构的变化，流体在流过凸台25的瞬间，凸台25的对于流体的挤压以及流道中心处流体的速度本身大于流体边界的速度，所以在离心力的作用下，在凸台25的左右两侧形成两个小的迪恩涡流，并且由于凸台附近流体速度的提高，会使细胞受到更强的剪切梯度升力，加速了细胞向壁面迁移的速度，在这种新的迪恩涡流与惯性升力的耦合作用下，凸台25两侧的循环肿瘤细胞28都会向着螺旋微流道24的内壁运动，血细胞29都会向着螺旋微流道24的外壁运动，这种结构的存在加速了对循环肿瘤细胞28和血细胞29的筛选速度，筛选示意图如图5所示，这种运动机理的变化会更有利于出口处对于循环肿瘤细胞28的筛选，最终循环肿瘤细胞28从样液内出口26收集，血细胞29从样液外出口27收集，实现了快速、准确的将循环肿瘤细胞28从血细胞29中分离。
具体地，本实施例中的顶板1、微流控器件2和底座3均采用光敏树脂材料，经过光固化3D打印加工而成，不仅可以较好的保证各部件精度，同时可以缩短加工时间。此外，本实例中的微流控器件还可以采用玻璃、PDMS、硅等材料，经过软光刻、超精密加工、注塑等方法制作。
采用本实施例的微流控器件进行具体细胞筛选工作的流程如下：
将微流控器件2放置在底座3的芯片槽31中，将顶板1的定位槽块14和底座3的定位边槽32装配起来，将22G点胶针头插入顶板1上的样液入口导孔11、样液内出口导孔12、样液外出口导孔13，将样液入口导孔11处点胶针头与注射泵连接，将样液内出口导孔12、样液外出口导孔13处点胶针头与收集装置连接。
样液由正常血液与循环肿瘤细胞28按照一定的比例配置而成，并经过充分振荡后，加入到注射泵中，注射泵以恒定的流速向微流控装置中注入，这里选用流速为1.4mL/min的体积流量，样液入口21处的各细胞分布如图6中左侧示意图所示，样液进入微流道内，首先经过蛇形微流道22，由于蛇形微流道22内惯性升力和迪恩曳力耦合作用，细胞会聚焦在流道的外侧，相对于直径较小的血细胞29，直径较大的循环肿瘤细胞28会聚焦在靠近流道中心处，如图3所示。
不同的细胞经过蛇形微流道22完成了初步的聚焦，经过过渡流道23过渡后进入螺旋微流道24，由于螺旋微流道24的横截面为梯形，在其截面上形成了左右不对称的迪恩涡流，导致直径较大的循环肿瘤细胞28聚焦在螺旋微流道24的内侧，直径较小的血细胞29聚焦在螺旋微流道24外侧，如图4所示，在流体经过凸台25时，凸台25两侧会形成两个新的迪恩涡流，同时靠近凸台25附近的流体运动速度也会加快，这时细胞会受到一个新的惯性升力和迪恩曳力的耦合作用，在这两种力的共同作用下，凸台25两侧的循环肿瘤细胞28都会向着螺旋微流道24的内壁运动，血细胞29都会向着螺旋微流道24的外壁运动，筛选示意图如图5所示，通过在螺旋微流道24内设置若干组凸台25，可以加快本发明的微流道芯片对于循环肿瘤细胞28的筛选效率，最终样液在流道出口处完成筛选，由不同的出口导出，如图6中右侧结构所示，内出口26为分离出的循环肿瘤细胞28，外出口27为分离出的血细胞29，分离后的细胞经样液内出口导孔12、样液外出口导孔13与收集装置相连通，完成收集工作。
本实例中稀有细胞快速筛选微流控器件结构简单，操作方便，加工周期短，本发明的梯形截面螺旋微流道有更少的平衡位置，更有利于不同直径细胞的分选，并且无需额外的场发生装置和鞘液；并且，本发明在梯形微流道内增加了凸台结构，可以更快速的、更高效的对血细胞中的循环肿瘤细胞进行筛选，同时结合了蛇形微流道的优势进行了初步的聚焦，有效提高了筛选的效率。

Claims (8)

1.一种稀有细胞快速筛选微流控器件，包括微流控芯片(2)，其特征在于：所述微流控芯片(2)的结构包括螺旋微流道(24)，其入口端与一段蛇形微流道(22)连接，出口端通过两条支管分别形成内出口(26)和外出口(27)；
所述螺旋微流道(24)的横截面两侧的高度不同：沿流动方向，靠近螺旋线中心的内侧的高度低于远离螺旋线中心的外侧的高度；所述内出口(26)对接于所述螺旋微流道(24)的内侧，所述外出口(27)对接于所述螺旋微流道(24)的外侧；
所述螺旋微流道(24)内设有阻件，所述阻件的结构包括贴合于所述螺旋微流道(24)上下侧面对应设置的凸台(25)，所述凸台(25)与螺旋微流道(24)内、外侧之间、以及上下两侧的凸台(25)之间均形成过流间隙；多个所述阻件沿流动方向间隔布置。
2.根据权利要求1所述的稀有细胞快速筛选微流控器件，其特征在于，所述螺旋微流道(24)的横截面呈梯形。
3.根据权利要求2所述的稀有细胞快速筛选微流控器件，其特征在于，同一所述阻件的上侧凸台(25)截面呈梯形，下侧凸台(25)截面呈矩形，使上侧凸台(25)底面与下侧凸台(25)顶面水平设置且相互平行。
4.根据权利要求1所述的稀有细胞快速筛选微流控器件，其特征在于，同一所述阻件的两个凸台(25)宽度相同。
5.根据权利要求1所述的稀有细胞快速筛选微流控器件，其特征在于，多个所述阻件沿流动方向等间距布置。
6.根据权利要求1所述的稀有细胞快速筛选微流控器件，其特征在于，所述蛇形微流道(22)由若干小圆弧段(221)和大圆弧段(222)顺次连接而成，所述小圆弧段(221)和大圆弧段(222)反向弯曲，且半径不同。
7.根据权利要求1所述的稀有细胞快速筛选微流控器件，其特征在于，所述螺旋微流道(24)的截面尺寸大于所述蛇形微流道(22)的截面尺寸，所述蛇形微流道(22)出口端通过一段过渡流道(23)与螺旋微流道(24)的入口端连接，所述过渡流道(23)沿流动方向呈渐扩结构。
8.根据权利要求1所述的稀有细胞快速筛选微流控器件，其特征在于，还包括顶板(1)和底座(3)，所述顶板(1)和底座(3)过盈配合后在内部形成容纳所述微流控芯片(2)的空间；所述顶板(1)上设有样液入口导孔(11)、样液内出口导孔(12)、样液外出口导孔(13)和定位槽块(14)，所述样液入口导孔(11)位于顶板(1)边缘处，所述样液内出口导孔(12)和样液外出口导孔(13)位于顶板(1)中心处；所述底座(3)上设有定位所述微流控芯片(2)的芯片槽(31)和与所述定位槽块(14)配合的定位边槽(32)。
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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112755934A (zh) * 2021-01-13 2021-05-07 广东工业大学 一种微流道结构、微流控芯片以及非均相反应方法
CN112755935A (zh) * 2021-01-13 2021-05-07 广东工业大学 一种微流道结构、微流控芯片以及非均相反应方法
CN113713867A (zh) * 2021-08-09 2021-11-30 东南大学 用于肿瘤细胞团簇分选的微流控芯片
CN114534809A (zh) * 2022-02-25 2022-05-27 河海大学常州校区 一种截面形状可调的微流控微粒操控器件及微粒操控方法
CN114643088A (zh) * 2022-03-14 2022-06-21 常熟理工学院 一种基于卡门涡街的微液滴生成芯片
WO2022161371A1 (zh) * 2021-01-29 2022-08-04 广州万孚生物技术股份有限公司 体外分析诊断仪、循环肿瘤细胞分选富集的微流控芯片及方法
CN115041243A (zh) * 2022-05-19 2022-09-13 珠海大略科技有限公司 一种基于微孔进行粒子分选和高度浓缩的微流控装置
CN115155680A (zh) * 2022-06-23 2022-10-11 山西农业大学 一种超低高宽比的惯性微流控芯片及其应用
WO2024062903A1 (ja) * 2022-09-21 2024-03-28 キヤノン株式会社 マイクロ流路デバイス、分離装置、および分離方法
WO2024098566A1 (zh) * 2022-11-10 2024-05-16 铭汰医药设备(上海)有限公司 药物递送系统用微流控芯片

Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120070833A1 (en) * 2010-09-22 2012-03-22 Jun Wang Lateral flow microfluidic assaying device and related method
CN103464229A (zh) * 2013-09-10 2013-12-25 东南大学 一种稀有细胞多级分选微流控器件
WO2014046621A1 (en) * 2012-09-21 2014-03-27 Massachusetts Institute Of Technology Micro-fluidic device and uses thereof
US20160068883A1 (en) * 2014-09-10 2016-03-10 The United States Of America, As Represented By The Secretary Of Agriculture Micro-fluidic mixer and method of determining pathogen inactivation via antimicrobial solutions
CN206008737U (zh) * 2016-06-15 2017-03-15 广东工业大学 一种用于控制颗粒间距的微流控芯片装置及其微流道结构
CN106902906A (zh) * 2017-04-28 2017-06-30 清华大学 一种无鞘液式粒子三维聚焦微流体芯片及其聚焦的方法
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
CN107159326A (zh) * 2017-05-09 2017-09-15 西北工业大学 基于增强型二次流的惯性聚焦芯片
US20170306288A1 (en) * 2014-10-20 2017-10-26 University Of Utah Research Foundation Tissue sample processing system and associated methods
US20170333903A1 (en) * 2016-05-20 2017-11-23 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Systems and Methods for Automated Single Cell Cytological Classification in Flow
CN207366327U (zh) * 2017-09-08 2018-05-15 深圳市太赫兹科技创新研究院有限公司 一种全血血浆分离系统
WO2019117800A1 (en) * 2017-12-11 2019-06-20 A. Menarini Biomarkers Singapore Pte Ltd Microfluidic device and method for cell separation of a blood sample
CN109967150A (zh) * 2019-04-24 2019-07-05 河海大学常州校区 一种用于操控微纳米颗粒的惯性微流控芯片
CN109975265A (zh) * 2019-04-22 2019-07-05 中国矿业大学 一种多向诱导Dean流的三维缩扩微流控器件及方法
CN111330656A (zh) * 2020-03-03 2020-06-26 东南大学 一种微米颗粒悬液体积浓缩微流控器件
CN111909823A (zh) * 2019-05-08 2020-11-10 清华大学 一种用于循环肿瘤细胞富集的惯性微流控芯片

Patent Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120070833A1 (en) * 2010-09-22 2012-03-22 Jun Wang Lateral flow microfluidic assaying device and related method
WO2014046621A1 (en) * 2012-09-21 2014-03-27 Massachusetts Institute Of Technology Micro-fluidic device and uses thereof
CN103464229A (zh) * 2013-09-10 2013-12-25 东南大学 一种稀有细胞多级分选微流控器件
US20160068883A1 (en) * 2014-09-10 2016-03-10 The United States Of America, As Represented By The Secretary Of Agriculture Micro-fluidic mixer and method of determining pathogen inactivation via antimicrobial solutions
US20170306288A1 (en) * 2014-10-20 2017-10-26 University Of Utah Research Foundation Tissue sample processing system and associated methods
US20170333903A1 (en) * 2016-05-20 2017-11-23 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Systems and Methods for Automated Single Cell Cytological Classification in Flow
CN206008737U (zh) * 2016-06-15 2017-03-15 广东工业大学 一种用于控制颗粒间距的微流控芯片装置及其微流道结构
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
CN106902906A (zh) * 2017-04-28 2017-06-30 清华大学 一种无鞘液式粒子三维聚焦微流体芯片及其聚焦的方法
CN107159326A (zh) * 2017-05-09 2017-09-15 西北工业大学 基于增强型二次流的惯性聚焦芯片
CN207366327U (zh) * 2017-09-08 2018-05-15 深圳市太赫兹科技创新研究院有限公司 一种全血血浆分离系统
WO2019117800A1 (en) * 2017-12-11 2019-06-20 A. Menarini Biomarkers Singapore Pte Ltd Microfluidic device and method for cell separation of a blood sample
CN109975265A (zh) * 2019-04-22 2019-07-05 中国矿业大学 一种多向诱导Dean流的三维缩扩微流控器件及方法
CN109967150A (zh) * 2019-04-24 2019-07-05 河海大学常州校区 一种用于操控微纳米颗粒的惯性微流控芯片
CN111909823A (zh) * 2019-05-08 2020-11-10 清华大学 一种用于循环肿瘤细胞富集的惯性微流控芯片
CN111330656A (zh) * 2020-03-03 2020-06-26 东南大学 一种微米颗粒悬液体积浓缩微流控器件

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
SHI-BO CHENG ETC.: "《Current techniques and future advance of microfluidic devices for circulating tumor cells》", 《TRENDS IN ANALYTICAL CHEMISTRY》 *
刘和波等: "新型浓度梯度微流控芯片的设计及药物诱导内皮细胞凋亡应用", 《基因组学与应用生物学》 *
陈园园等: "微流控器件中血细胞行为的研究与分离技术", 《中国科学:技术科学》 *

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112755935B (zh) * 2021-01-13 2023-11-24 广东工业大学 一种微流道结构、微流控芯片以及非均相反应方法
CN112755935A (zh) * 2021-01-13 2021-05-07 广东工业大学 一种微流道结构、微流控芯片以及非均相反应方法
CN112755934A (zh) * 2021-01-13 2021-05-07 广东工业大学 一种微流道结构、微流控芯片以及非均相反应方法
CN112755934B (zh) * 2021-01-13 2023-12-19 广东工业大学 一种微流道结构、微流控芯片以及非均相反应方法
WO2022161371A1 (zh) * 2021-01-29 2022-08-04 广州万孚生物技术股份有限公司 体外分析诊断仪、循环肿瘤细胞分选富集的微流控芯片及方法
CN113713867A (zh) * 2021-08-09 2021-11-30 东南大学 用于肿瘤细胞团簇分选的微流控芯片
CN114534809A (zh) * 2022-02-25 2022-05-27 河海大学常州校区 一种截面形状可调的微流控微粒操控器件及微粒操控方法
CN114534809B (zh) * 2022-02-25 2023-12-01 河海大学常州校区 一种截面形状可调的微流控微粒操控器件及微粒操控方法
CN114643088A (zh) * 2022-03-14 2022-06-21 常熟理工学院 一种基于卡门涡街的微液滴生成芯片
CN114643088B (zh) * 2022-03-14 2024-04-19 常熟理工学院 一种基于卡门涡街的微液滴生成芯片
CN115041243B (zh) * 2022-05-19 2023-11-10 珠海大略科技有限公司 一种基于微孔进行粒子分选和高度浓缩的微流控装置
CN115041243A (zh) * 2022-05-19 2022-09-13 珠海大略科技有限公司 一种基于微孔进行粒子分选和高度浓缩的微流控装置
CN115155680A (zh) * 2022-06-23 2022-10-11 山西农业大学 一种超低高宽比的惯性微流控芯片及其应用
WO2024062903A1 (ja) * 2022-09-21 2024-03-28 キヤノン株式会社 マイクロ流路デバイス、分離装置、および分離方法
WO2024098566A1 (zh) * 2022-11-10 2024-05-16 铭汰医药设备(上海)有限公司 药物递送系统用微流控芯片

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