CN113039019A - 微流控装置和用其分离靶细胞的方法 - Google Patents

微流控装置和用其分离靶细胞的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113039019A
CN113039019A CN201980075510.6A CN201980075510A CN113039019A CN 113039019 A CN113039019 A CN 113039019A CN 201980075510 A CN201980075510 A CN 201980075510A CN 113039019 A CN113039019 A CN 113039019A
Authority
CN
China
Prior art keywords
microfluidic device
magnetic beads
space
magnetic
separation chamber
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.)
Pending
Application number
CN201980075510.6A
Other languages
English (en)
Inventor
金玟锡
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.)
Daegu Gyeongbuk Institute of Science and Technology
Original Assignee
Daegu Gyeongbuk Institute of Science and Technology
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 Daegu Gyeongbuk Institute of Science and Technology filed Critical Daegu Gyeongbuk Institute of Science and Technology
Publication of CN113039019A publication Critical patent/CN113039019A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
    • B01L3/5027—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
    • B01L3/502753—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip characterised by bulk separation arrangements on lab-on-a-chip devices, e.g. for filtration or centrifugation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
    • B01L3/5027—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
    • B01L3/502761—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip specially adapted for handling suspended solids or molecules independently from the bulk fluid flow, e.g. for trapping or sorting beads, for physically stretching molecules
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C1/00—Magnetic separation
    • B03C1/005—Pretreatment specially adapted for magnetic separation
    • B03C1/01—Pretreatment specially adapted for magnetic separation by addition of magnetic adjuvants
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D21/00—Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
    • B01D21/0009—Settling tanks making use of electricity or magnetism
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D21/00—Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
    • B01D21/26—Separation of sediment aided by centrifugal force or centripetal force
    • B01D21/262—Separation of sediment aided by centrifugal force or centripetal force by using a centrifuge
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
    • B01L3/5027—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
    • B01L3/50273—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip characterised by the means or forces applied to move the fluids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
    • B01L3/5027—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
    • B01L3/502738—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip characterised by integrated valves
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C1/00—Magnetic separation
    • B03C1/02—Magnetic separation acting directly on the substance being separated
    • B03C1/025—High gradient magnetic separators
    • B03C1/031—Component parts; Auxiliary operations
    • B03C1/033—Component parts; Auxiliary operations characterised by the magnetic circuit
    • B03C1/0332—Component parts; Auxiliary operations characterised by the magnetic circuit using permanent magnets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C1/00—Magnetic separation
    • B03C1/02—Magnetic separation acting directly on the substance being separated
    • B03C1/025—High gradient magnetic separators
    • B03C1/031—Component parts; Auxiliary operations
    • B03C1/033—Component parts; Auxiliary operations characterised by the magnetic circuit
    • B03C1/0335—Component parts; Auxiliary operations characterised by the magnetic circuit using coils
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C1/00—Magnetic separation
    • B03C1/02—Magnetic separation acting directly on the substance being separated
    • B03C1/28—Magnetic plugs and dipsticks
    • B03C1/288—Magnetic plugs and dipsticks disposed at the outer circumference of a recipient
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C1/00—Magnetic separation
    • B03C1/02—Magnetic separation acting directly on the substance being separated
    • B03C1/30—Combinations with other devices, not otherwise provided for
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/0098—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor involving analyte bound to insoluble magnetic carrier, e.g. using magnetic separation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/06—Fluid handling related problems
    • B01L2200/0647—Handling flowable solids, e.g. microscopic beads, cells, particles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/06—Fluid handling related problems
    • B01L2200/0647—Handling flowable solids, e.g. microscopic beads, cells, particles
    • B01L2200/0652—Sorting or classification of particles or molecules
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/04—Closures and closing means
    • B01L2300/046—Function or devices integrated in the closure
    • B01L2300/047—Additional chamber, reservoir
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/08—Geometry, shape and general structure
    • B01L2300/0861—Configuration of multiple channels and/or chambers in a single devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2400/00—Moving or stopping fluids
    • B01L2400/04—Moving fluids with specific forces or mechanical means
    • B01L2400/0403—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific forces
    • B01L2400/0409—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific forces centrifugal forces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2400/00—Moving or stopping fluids
    • B01L2400/04—Moving fluids with specific forces or mechanical means
    • B01L2400/0403—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific forces
    • B01L2400/043—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific forces magnetic forces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2400/00—Moving or stopping fluids
    • B01L2400/06—Valves, specific forms thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2400/00—Moving or stopping fluids
    • B01L2400/08—Regulating or influencing the flow resistance
    • B01L2400/084—Passive control of flow resistance
    • B01L2400/086—Passive control of flow resistance using baffles or other fixed flow obstructions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C2201/00—Details of magnetic or electrostatic separation
    • B03C2201/18—Magnetic separation whereby the particles are suspended in a liquid
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C2201/00—Details of magnetic or electrostatic separation
    • B03C2201/26—Details of magnetic or electrostatic separation for use in medical applications

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Clinical Laboratory Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Centrifugal Separators (AREA)

Abstract

提供了微流控装置和用其分离靶细胞的方法。根据本发明的实施方案的微流控装置是用于从生物样品中分离所述样品中的第一材料并且包括：可在旋转轴上旋转的主体；在所述主体中提供的混合室，并且其中所述样品和与所述样品中的第二材料结合的磁珠混合；在所述主体中提供的并与所述混合室相连的分离室，并且其中将具有与所述磁珠结合的所述第二材料和在其中混合的所述第一材料的混合样品分离；以及布置在所述分离室外的一侧的磁性部件，其中在所述分离室中能够形成微流控装置，从而通过离心力和磁力分离与所述磁珠结合的所述第二材料和所述第一材料。

Description

微流控装置和用其分离靶细胞的方法
技术领域
本公开涉及能够在生物样品中分离靶细胞的微流控装置，以及使用该微流控装置分离靶细胞的方法。
背景技术
微流控装置系指用于转移微流控结构中流体的装置。微流控装置用作临床诊断分析装置，使用户能够容易且廉价地检测流体中的少量靶物质。为了在微流控装置中转移流体，需要驱动压力，并且使用毛细管压力或泵产生的压力作为驱动压力。
最近，作为这样的微流控装置，已经提出了通过将微流控结构放置在圆形、盘状、可旋转的平台，即盘上实验室(Lab-on-a-Disk)或实验碟(Lab CD)上而使用离心力的微流控装置。
盘上实验室(Lab-on-a-Disk)系指“在盘(disc)上的实验室”，其用于实现在实验室中进行的各种实验过程，例如在小尺寸芯片上对样品进行分离、纯化、混合、标记(labeling)、分析、清洗等。盘上实验室将实验室分析生物分子所需的各种设备集成到CD状的装置中。
通过将诸如血液的生物样品注入盘上的微流控结构中，可以仅使用离心力而不使用用于施加驱动压力以转移流体的驱动系统来转移诸如样品或试剂的流体。
然而，当靶材料是对诸如离心力的外力敏感的神经元细胞等材料时，通过仅使用离心力转移液体，由于长时间施加离心力以分离诸如样品、试剂等的流体中的少量靶材料，靶材料受到损坏的风险很高。因此，仅使用离心力很难分离靶细胞。
实施方案的描述
技术问题
本公开的实施方案提供了能够容易且快速地分离对诸如离心力的外力敏感的靶细胞的微流控装置，以及使用该微流控装置分离靶细胞的方法。
还提供了能够在离心力最小化的条件下分离对外力敏感的靶细胞，以使靶细胞的活性最大化并提高分离效率的微流控装置，以及使用该微流控装置分离靶细胞的方法。
问题的解决方案
根据本公开的一方面，提供了用于从生物样品分离所述生物样品中第一材料的微流控装置，所述微流控装置包括：可在旋转轴上旋转的主体；包括在所述主体中的混合室，其中所述生物样品和与所述生物样品中的第二材料结合的磁珠在所述混合室中混合；包括在所述主体中并与所述混合室相连的分离室，其中所述第一材料和与所述磁珠结合的所述第二材料的混合样品在所述分离室中分离；以及位于所述分离室外的所述主体一侧上的磁性部件，其中，在所述分离室中，通过离心力和磁力从与所述磁珠结合的所述第二材料分离所述第一材料。
公开的有益效果
本公开的实施方案的微流控装置可以通过使用离心力和磁力分离靶细胞，而在通过离心力最小化外力时分离靶细胞，从而使对诸如离心力的外力敏感的靶细胞的活性最大化。
此外，本公开的实施方案的微流控装置可以通过使用离心力和磁力分离靶细胞来快速分离靶细胞。
此外，本公开的实施方案的微流控装置可以在最小离心力条件下提高靶细胞的分离效率。
附图的简要说明
图1示出了本公开实施方案的微流控装置的配置图。
图2示出了通过使用本公开实施方案的微流控装置分离作为靶细胞的第一材料的靶细胞分离方法的流程图。
图3a、3b和3c示出了分离样品中靶细胞的过程，其中图3a示出了包括第一材料和与磁珠结合的第二材料的样品位于分离室内的状态，图3b示出了分离室内从与磁珠结合的第二材料分离的第一材料的状态，并且图3c示出了第一材料移动到储存室内部的状态。
图4a和图4b分别示出了图3a和图3b的截面图。
图5a和图5b示出了图4的另一实施方案。
图6的图表用于比较在使用磁铁时靶细胞被分离后存在于储存室中的与磁珠结合的第二材料的数量和在不使用磁铁时靶细胞被分离后存在于储存室中的与磁珠结合的第二材料的数量。
最佳方式
根据本公开的一方面，提供了用于从生物样品分离所述生物样品中的第一材料的微流控装置，所述微流控装置包括：可在旋转轴上旋转的主体；包括在所述主体中的混合室，其中所述生物样品和与所述生物样品中的第二材料结合的磁珠在所述混合室中混合；包括在所述主体中并与所述混合室相连的分离室，其中所述第一材料和与所述磁珠结合的所述第二材料的混合样品在所述分离室中分离；以及位于所述分离室外的所述主体一侧的磁性部件，其中，在所述分离室中，通过离心力和磁力从与所述磁珠结合的所述第二材料分离所述第一材料。
所述微流控装置还可以包括安装在将所述混合室与所述分离室连接的第一通道中的第一阀。
所述分离室的位置可以比所述混合室更远离所述旋转轴。
所述分离室可以包括：第一空间；比所述第一空间更远离所述旋转轴的第二空间；以及在所述第一空间和所述第二空间之间形成的隔墙，其中，所述隔墙包括朝所述第一空间向上倾斜的倾斜面。
所述第一材料位于所述第一空间中，并且与所述磁珠结合并通过所述离心力和所述磁力从所述第一材料分离的所述第二材料可以位于所述第二空间中。
所述隔墙可以包括形成为平面的顶面，所述平面从所述倾斜面的顶边缘向所述第二空间延伸。
所述微流控装置还可以包括与所述分离室相连的储存室，并且所述储存室储存从与所述磁珠结合的所述第二材料分离的所述第一材料。
所述微流控装置还可以包括安装在将所述储存室与所述分离室连接的第二通道中的第二阀。
所述第二通道可以与所述隔墙上方的空间相连。
所述磁性部件可以位于所述分离室外相对于所述分离室的径向上，高度与所述分离室相同。
所述磁性部件可以包括永磁铁或电磁铁。
所述第一材料可以为哺乳动物细胞。
所述磁珠的密度可以高于所述第一材料和所述第二材料中的每一种。
所述磁珠可以与所述第二材料以1:50至1:100的比例结合。
所述分离室中可以包括具有高于所述第一材料的密度且低于所述磁珠的密度的密度梯度介质。
所述离心力和所述磁力可以从所述旋转轴径向向外施加。
根据本公开的另一方面，提供了分离生物样品中第一材料的方法，所述方法包括：提供包括所述第一材料的样品；将与所述样品中的所述第一材料不同的第二材料与磁珠结合；以及对所述第一材料和与所述磁珠结合的所述第二材料施加离心力和磁力，并从与所述磁珠结合的所述第二材料分离所述第一材料。
所述方法还可以包括从与所述磁珠结合的所述第二材料分离的所述第一材料转移至分隔空间，并将所述第一材料储存在所述分隔空间中。
所述将所述第二材料与所述磁珠结合和从与所述磁珠结合的所述第二材料分离所述将所述第一材料可以在不同的空间中进行。
所述在所述样品中将不同于所述第一材料的所述第二材料与所述磁珠结合可以包括将所述磁珠与所述样品混合。
在从与所述磁珠结合的所述第二材料分离所述第一材料中，施加于所述第二材料的所述磁力可以在远离所述第二材料的旋转中心的方向施加。
与所述磁珠结合的所述第二材料可以比所述第一材料更重。
所述第一材料可以为神经元细胞。
公开的方案
在下文中，将参考附图详细描述本公开的实施方案，以便本领域普通技术人员容易地实现本公开。然而，本公开可以以各种不同的形式实现，并且不限于本文描述的实施方案。在附图中，为了明确地描述本公开，没有示出与说明无关的部分，并且在整个说明书中，相同或类似的部件被分配了类似的标号。
图1示出了本公开实施方案的微流控装置的配置图。图2示出了通过使用本公开实施方案的微流控装置分离作为靶细胞的第一材料的靶细胞分离方法的流程图。图3a、3b和3c示出了分离样品中的靶细胞的过程，其中图3a示出了包括第一材料和与磁珠结合的第二材料的样品位于分离室内的状态，图3b示出了分离室内从与磁珠结合的第二材料分离的第一材料的状态，并且图3c示出了第一材料移动到储存室内部的状态。图4a和图4b分别示出了图3a和图3b的截面图。图5a和图5b示出了图4的另一实施方案。图6的图表用于比较在使用磁铁时靶细胞被分离后存在于储存室中的与磁珠结合的第二材料的数量和在不使用磁铁时靶细胞被分离后存在于储存室中的与磁珠结合的第二材料的数量。
参考图1，本公开实施方案的微流控装置100可以包括主体101、在主体101中提供的混合室110、分离室120和磁性部件140。
主体101可以是具有预定高度的盘状，并且可以通过例如电机(未示出)的旋转驱动器旋转。电机可以与形成在主体101的中心的孔或槽耦合，并且主体101的转速可以由用于控制电机的控制器控制。通过旋转驱动器来旋转主体101，可以提供用于离心位于主体101中的样品并转移流体的离心力。
微流控装置100的主体101可由塑料材料制成，例如丙烯酸或聚二甲基硅氧烷(PDMS)，其易于模制并且具有生物惰性表面。然而，主体101的材料不限于此，只要主体101由具有生物安全性、光学透明性和可加工性的材料制成即可。微流控装置100的主体101可以配置为具有若干层的板。通过在与另一板接触的板的表面中形成与腔室、通道等相对应的雕刻结构并结合这些板，可以在微流控装置100的主体101的内部提供容纳流体的空间和流体的通道。
例如，顶盖可位于微流控装置100的主体101上方。或者，可以提供包括限定主体101和顶盖之间的微流控结构的隔板的3层结构。顶盖可以通过诸如粘合剂、使用双面胶带结合、超声波焊接、激光焊接等各种方法与主体101结合。
在微流控装置100的主体101中，可以提供一个或多个微流控结构。例如，微流控装置100的主体101可以被划分为若干区域，并且可以为各个区域提供独立运行的微流控结构。
更具体地，参考图1，混合室110可以包括在主体101的内部。混合室110可用于将样品S与磁珠混合。样品S可以是包括靶细胞T在内的任何生物样品。例如，样品S可以选自活检样品、组织样品、通过将分离的细胞悬浮在液体介质中而获得的细胞悬浮液、细胞培养物及其组合。样品S可以选自血液、骨髓液、唾液、泪液、精液、粘膜液及其组合。样品S可以包括是靶细胞T的第一材料的和不同于第一材料的第二材料。磁珠MB可与第二材料结合。在本公开的实施方案中，第一材料可以是哺乳动物细胞(mammalian cell)，更具体地，是神经元细胞。更具体地，根据实施方案，第一材料和第二材料可以从自与神经相关的组织获得的背根神经节(Dorsal Root Ganglion)获取。在这种情况下，第一材料可以是外周神经细胞(peripheral neuronal cell)，以及第二材料可以是成纤维细胞(Fibroblast)、雪旺氏细胞(Schwann cell)等。然而，第一材料和第二材料并不限于此。
磁珠MB的表面可以修饰为抗体或对第二材料具有亲和力的金属氧化物。金属氧化物可选自Al2O3、TiO2、Ta2O3、Fe2O3、Fe3O4和HfO2。同时，磁珠MB可以包括选自具有铁磁性的Fe、Ni、Cr及其氧化物中的一种或多种材料。作为本公开的实施方案，磁珠MB可以通过使用细胞特异性表面表达差异附着于第二材料。例如，通过将生物素化CD-9抗体和生物素化西非单叶豆凝集素(Bandeiraea simplicifolia lectin)附着于2.8μm微珠(DynabeadsTM M-280链霉亲和素)上，微珠MB可以附着于第二材料。
在混合室110中，可以形成注入样品S的入口和注入磁珠MB的入口。通过制备包括第一材料的样品S，将样品S注入混合室110(图2的操作S10)，然后将磁珠MB注入混合室110，并且将样品S与磁珠MB混合，磁珠MB可以在与第二材料结合的状态下位于混合室110的内部(图2的操作S20)。此时，为了将第二材料与混合室110内的磁珠(MB)结合，主体101可以低速旋转以向样品S施加离心力。
混合室110可以与分离室120相连。分离室120的位置可以比混合室110更远离主体101的旋转中心。在将分离室120与混合室110相连的通道处，可以安装第一阀152。
第一阀152可以是常闭阀(normally closed valve)，用于关闭通道以防止流体流动，直到其从外部接收能量并打开。
常闭阀可以包括在室温下呈固态的阀材料。阀材料可以以固化状态存在于通道中以关闭通道。阀材料可以在高温下熔化，以移动到通道中的空间中，并打开通道，通道打开后，阀材料可再次凝固。从外部接收的能量可以是例如电磁波或高温热。能量源可以是照射激光束的激光光源、照射可见光或红外光的发光二极管(light-emitting diode)、氙灯(Xenon)或加热元件。当使用激光光源时，激光光源可包括至少一激光二极管(laserdiode)。
可以根据包括在阀材料中的加热颗粒可吸收的电磁波的波长来选择外部能量源。作为阀材料，可采用热塑性树脂，例如环烯烃共聚物(Cyclic Olefin Copolymer,COC)、聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate,PMMA)、聚碳酸酯(Polycarbonate,PC)、聚苯乙烯(Polystyrene,PS)、聚甲醛(Polyoxymethylene,POM)、全氟烷氧基(Perfluoralkoxy,PFA)、聚氯乙烯(Polyvinylchloride,PVC)、聚丙烯(Polypropylene,PP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene Terephthalate,PET)、聚醚醚酮(Polyetheretherketone,PEEK)、聚酰胺(Polyamide,PA)、聚砜(Polysulfone,PSU)、聚偏二氟乙烯(PolyvinylideneFluoride,PVDF)。作为阀材料，还可以采用在室温下呈固态的相变材料。
相变材料可以是蜡(wax)。当蜡被加热时，蜡可能会熔化变成液态，使体积膨胀。蜡可以是例如石蜡(paraffin wax)、微晶蜡(microcrystalline wax)、合成蜡(syntheticwax)或天然蜡(natural wax)。相变材料可以是凝胶(gel)或热塑性树脂。
凝胶可以是聚丙烯酰胺(polyacrylamide)、聚丙烯酸酯(polyacrylates)、聚甲基丙烯酸酯(polymethacrylates)或聚乙烯基酰胺(polyvinylamides)。通过吸收电磁波能量而发热的多个微加热颗粒可以分散在阀材料中。微加热颗粒的直径可以为1nm至100μm以自由通过深度约为0.1mm、宽度约为1mm的微通道。微加热颗粒可以具有当能量通过例如激光或加热元件供应给微加热颗粒时其温度急剧上升以发射热量的特性，以及均匀地分散在蜡中的特性。为了使微加热颗粒具有所述特性，微加热颗粒可以包括包括金属成分的芯(core)和具有疏水性的表面结构。例如，微加热颗粒可以具有分子结构，其包括由铁(Fe)和与铁(Fe)结合并围绕铁(Fe)的多种表面活性剂(surfactant)构成的芯(core)。
微加热颗粒可以以分散在载体油(carrier oil)中的状态储存。载体油也可以具有疏水性以均匀分散具有疏水性的表面结构的微加热颗粒。通过将分散有微加热颗粒的载体油倒入熔融的相变材料中，将熔融的相变材料与载体油混合，将混合物注入通道中，然后使混合物凝固，可以使通道关闭。
然而，微加热颗粒不限于上述实施例的聚合物(polymer)颗粒，并且可以是量子点(quantum dot)或磁珠(magnetic bead)的形式。微加热颗粒还可以是微金属氧化物，例如Al2O3、TiO2、Ta2O3、Fe2O3、Fe3O4或HfO2。同时，关闭的阀不一定包括微加热颗粒，并且可以仅由没有微加热颗粒的相变材料组成。
在旋转主体101以施加离心力的同时，通过打开第一阀152，可以将混合室110中包括第一材料和与磁珠MB混合的第二材料的样品S转移至分离室120。
在分离室120中，可以从与磁珠MB结合的第二材料分离第一材料。为此，分离室120可以包括第一空间122、第二空间126和位于第一空间122和第二空间126之间的隔墙124。
第一空间122可以与混合室110相连，并且从混合室110进入的样品S可以位于第一空间122中(参见图3a和图4a)。
第二空间126可以比第一空间122更远离作为主体101的中心的旋转轴，并且第一空间122可以通过隔墙124与第二空间126分隔。将第一空间122与第二空间126分隔的隔墙124可以具有朝向第一空间122的倾斜面124a，以及从倾斜面124a的上边缘向第二空间126延伸的顶面124b。
顶面124b的高度可以低于第一空间122和第二空间126的高度。由此，当位于第一空间122中的样品S受到离心力时，样品S中的重材料可以转移至第二空间126，并且在第一空间122中，可以留下相对轻的材料。
隔墙124的倾斜面124a可以使存在于第一空间122中的样品S中的重材料容易转移至第二空间126。
作为另一实施方案，分离室120可以配置有第一空间122和第二空间126，而没有隔墙124。为了从与磁珠结合的待分离材料容易地分离靶材料，样品S或分离室120中可以包括密度梯度介质(Density Gradient Medium，DGM)。密度梯度介质(DGM)可以是密度高于是靶细胞T的第一材料并且密度低于分离室120中的磁珠MB的材料。
更具体地，如图5a所示，密度梯度介质(DGM)可以在分离室120的第二空间126中制备。因此，当向第一空间122供应样品S时，尽管不存在隔墙124，但是第一空间122仍可以与第二空间126分隔。
在这种情况下，样品S可以与磁珠MB在混合室110中混合，以包括是靶细胞T的第一材料以及是非靶细胞和磁珠MB的混合物(T+MB)的第二材料。此后，如图5b所示，当施加离心力时，尽管第一空间122没有与第二空间126物理地分隔，但是样品S中的重材料可以转移至第二空间126，并且在第一空间122中，可以留下相对轻的材料。由于这样的密度梯度(density gradient)，是轻靶细胞的第一材料可以留在第一空间122中，并且在第二空间126中，与磁珠MB结合的第二材料可以留下，使得可以从第二材料分离第一材料。特别地，通过位于分离室120中的第一材料和第二材料之间并且具有比第一材料更高的密度和比磁珠MB更低的密度的密度梯度介质(DGM)，可以有效地从第二材料分离第一材料。
同时，根据本公开的实施方案，磁性部件140可位于主体101的一侧，并与分离室120隔开。磁性部件140可以与第二空间126相邻，并且具有在垂直方向上延伸的宽度和高度，以具有与第二空间126相同的高度。磁性部件140的位置可以比分离室120更远离主体101的旋转中心。可以通过实验选择磁性部件140的磁力、形状和位置。
在该实施方案中，磁性部件140可以是永磁铁。当从第一材料分离与磁珠MB结合的第二材料时，在离心力被施加到主体101上的同时，磁性部件140可以与离心力一同作用，以使与磁珠MB结合的第二材料快速进入第二空间126。例如，为了比使用永磁铁更有效地产生磁力，可以使用海尔贝克阵列(Halbach array)磁铁作为磁性部件140。
作为另一实施例，磁性部件140还可以形成为电磁铁，以调整磁力的强度。由此，当磁性部件140形成为电磁铁时，电磁铁可以在需要磁力来引发磁力以更容易分离分离室120中的样品时产生磁力，以及在不需要磁力时，电磁铁可以防止磁力的产生。如此，磁性部件140可以根据需要调整磁力的强度。
在本公开的实施方案中，当在分离室120中施加离心力和磁力时，第一材料可以留在第一空间122中，并且与磁珠MB结合的第二材料可以留在第二空间126中，使得从第二材料分离第一材料(图2的操作S30)(参见图3b和图4b)。在这种情况下，在该实施方案中，样品中可以存在各种材料以及第一材料和第二材料。当主体101通过离心力旋转时，各种材料可以不与磁珠MB结合，并且可以存在于第一空间122中或转移至第二空间126以存在于第二空间126中。
同时，分离室120可以与储存室130相连。由此，在分离室120中分离的第一材料可以储存在储存室130中。
参考图1和图3a至图3c，将储存室130与分离室120连接的通道的入口可以位于第一空间122和第二空间126之间的隔墙124的顶面124b上。在将储存室130与分离室120连接的通道处，可以安装第二阀154。储存室130的位置可以比第一空间122更远离旋转轴的中心。
根据本公开的实施方案，当在分离室120中从第二材料分离第一材料后，第二阀154打开并且主体101旋转时(参见图3b和图4b)，第一材料可进入储存室130以与第二材料分开地储存在储存室130内(图2的操作S40)(参见图3c)。因此，当第一材料即靶细胞T储存在储存室130内时，分离靶细胞T的任务可以终止。
图6示出了用于比较对本公开的实施方案的微流控装置同时施加离心力和磁力时(磁铁W)第一空间中留下的第二材料量，与没有对微流控装置施加磁力时(磁铁W/O)第一空间中留下的第二材料量的图表，并且表1是图5所示的图表的数字数据。
表1
磁铁W 磁铁W/O
10秒 602.7 8331
30秒 465 4695
1分钟 338 2497.7
2分钟 - 1215.3
为得出表1中所示的实验结果，本公开的发明人进行了以下实验。I.分离背根神经节(DRG)神经元细胞的过程
1.在怀孕第十三天，将位于沿着小鼠胚胎的脊柱两端的DRG从脊柱中取出。
2.为了将DRG分离成单个细胞，将DRG放入在37度下用2.5％胰蛋白酶-EDTA处理过的杜尔贝科磷酸盐缓冲盐水(DPBS)中15分钟(水浴)。
3.将所得的介质转移到10％FBS DMEM中。
4.通过使用细胞过滤器过滤介质，并且将通过细胞过滤器的介质以1300rpms离心3分钟。
5.除去上清液，并再次在小于1ml的神经元生长(neuron growth,NG)介质中释放颗粒。
II.通过微流控装置进行分离(纯化)的过程。
1.将包括通过上述过程分离的细胞的NG介质与预先制备的2.8um大小的抗体包被磁珠(a)一起放入微流控装置的混合室中。总体积优选地保持在1ml以内。
2.通过将NG介质左右摇晃15分钟，给出了珠与细胞充分反应的时间。
3.此后，通过1000rpms的旋转，将混合溶液转移至分离室。
4.此后，通过以220g(RCF)的速度旋转微流控装置2分钟，通过离心力和磁力将与珠结合的雪旺氏细胞(Schwann cell)、成纤维细胞(Fibroblast)和上皮细胞(Epitheialcell)在分离室的第二空间中收集。由于神经元细胞的密度比预先放置在分离室中的密度梯度介质Percoll低，神经元细胞无法转移至第二空间，而是留在Percoll上方的第一空间中。
5.只有Percoll上方的上清液被转移至下一储存室。
6.收集并培养在储存室中纯化并采集的神经元细胞。
在本公开的实施方案中，磁珠需要具有比细胞即第一材料和第二材料更高的密度。例如，与第二材料的数量相比，可以放置足够大数量的2.8um珠，使得珠可以以预定范围的比例与第二材料结合。例如，磁珠可以与第二材料以1:10到1:5000的比例结合，优选地，以1:50到1:100的比例结合。作为一种包被材料，可以使用与雪旺氏细胞(Schwann cell)特异性结合的CD-9抗体，并且可以使用西非单叶豆凝集素1(Bandeiraea simplicifolialectin 1，BSL1)去除成纤维细胞(Fibroblast)和上皮细胞(Epitheial cell)。最后制备的抗体包被磁珠可储存在包含0.1％牛血清白蛋白(bovine serum albumin)的磷酸盐缓冲盐水(PBS)中。
Percoll用于形成密度梯度，其可以具有高于神经元细胞(最大为1.077g/ml)，并低于磁珠(1.3g/ml)的密度。因为与磁珠结合的细胞的密度比Percoll的密度高，所以细胞位于Percoll之下，即在通过离心力形成密度梯度时的第二空间中。该现象由磁铁加速。尽管放置在分离室中的Percoll的体积根据微流控装置的主体体积而变化，但是Percoll的体积不超过400ul，使得Percoll不被转移至储存室。
参考图6和表1，在分离室120中产生离心力以分离第一材料和第二材料的情况下，当同时施加磁力与离心力时，在10秒之后，1000或更少与磁珠MB结合的第二材料留在第一空间122中，然而，当没有施加磁力时，在10秒之后，8000或更多与磁珠MB结合的第二材料留在第一空间122中。并且，当同时施加磁力和离心力30秒后留在第一空间122中的第二材料量约为当仅施加离心力而不施加磁力30秒后留在第一空间122中的第二材料量的十分之一。并且，当同时施加磁力和离心力2分钟后，没有第二材料留在第一空间122中，而当仅施加离心力而不施加磁力2分钟后，在第一空间122中检测到1000或更多第二材料。
当使用根据本公开的实施方案的微流控装置去除第二材料时，第二材料可优选地从样品中去除80％或更多，尽管并不限于此。为此，当同时使用离心力和磁力时，可以优选地运行微流控装置至少20秒至最多5分钟，尽管并不限于此。
并且，在本公开的实施方案中，与离心力同时施加的用于分离第二材料的磁力可以具有离心力的至少20％或以上的大小，尽管并不限于此。
根据本公开的实施方案，当磁力和离心力同时施加于第二材料以分离第二材料时，磁力和离心力可以在同一方向上施加。因此，磁力和离心力的合力可以是施加在第二材料上的力的大小。
在这种情况下，可以通过实验选择施加在第二材料上的离心力和磁力的大小、离心力和磁力的最佳大小比以及磁力和离心力的最佳施加时间。
与仅使用离心力而不使用磁力分离第二材料的情况相比，本公开的实施方案的微流控装置可以施加磁力，该磁力能够将分离第二材料所需的时间减少至少20％或更多，从而减少分离第二材料所需的时间。因此，本公开的实施方案，可以防止由于长时间施加在第二材料上的离心力而损坏第一材料。在这种情况下，分离第二材料等所需的时间可以通过取决于微流控装置的转速的离心力的大小、磁力的大小等来适当地选择。
如上所述，与仅使用离心力分离靶材料的情况相比，本公开的实施方案的微流控装置可以更快地分离靶材料，从而提高靶材料的分离效率。
并且，由于为分离靶材料施加离心力的时间短，因此可以将由于离心力长时间施加在靶材料上而形成的外力对靶材料的损害降至最低。
同时，为了在本公开的实施方案的微流控装置中从与磁珠结合的待分离材料容易地分离靶材料，在样品或分离室中可以另外包括DGM(density gradient medium)。例如，在混合室内，可通过使用离心法和DGM使样品S中的特定材料和其他材料位于不同的层中。由此，通过将使用DGM的分离方法与该实施方案的使用离心力和磁力的分离方法以各种方式组合，可以根据靶细胞的特性快速并且有效地将其分离。
通过使用本公开的实施方案的微流控装置将第二材料而不是靶材料与磁珠结合，并通过离心材料和磁性材料从靶材料快速分离与磁珠结合的待分离材料，即使靶材料是少量的或是容易由于外力而损坏的材料，也可以有效地将其分离。
在本公开的实施方案中，第一材料是神经元细胞，并且第二材料是雪旺氏细胞(Schwann cell)、成纤维细胞(Fibroblast)等。然而，可以通过使用本公开的实施方案的微流控装置来分离的各种材料和细胞不限于此。本领域的普通技术人员将理解的是，可以通过使用本公开的实施方案的微流控装置来分离各种材料。
到目前为止，已经描述了本公开的实施方案。然而，本公开的概念并不限于本说明书中提出的实施方案，理解本公开的概念的本领域技术人员可以通过在相同概念的范围内添加、更改、删除和添加成分来容易地提议其他实施方案。尽管可以这样做，但是这也落入本公开的概念的范围内。
工业实用性
根据本公开，提供了微流控装置。此外，本公开的实施方案可以应用于工业使用的用于分离生物样品中靶细胞的靶细胞分离技术。

Claims (23)

1.用于从生物样品分离所述生物样品中的第一材料的微流控装置，所述微流控装置包括：
可在旋转轴上旋转的主体；
包括在所述主体中的混合室，其中所述样品和与所述样品中的第二材料结合的磁珠在所述混合室中混合；
包括在所述主体中并与所述混合室相连的分离室，其中所述第一材料和与所述磁珠结合的所述第二材料的混合样品在所述分离室中分离；以及
位于所述分离室外的所述主体一侧上的磁性部件，
其中，在所述分离室中，通过离心力和磁力从与所述磁珠结合的所述第二材料分离所述第一材料。
2.如权利要求1所述的微流控装置，其还包括安装在将所述混合室与所述分离室连接的第一通道中的第一阀。
3.如权利要求2所述的微流控装置，其中所述分离室的位置比所述混合室更远离所述旋转轴。
4.如权利要求1所述的微流控装置，其中所述分离室包括：
第一空间；
比所述第一空间更远离所述旋转轴的第二空间；以及
在所述第一空间和所述第二空间之间形成的隔墙，
其中，所述隔墙包括朝所述第一空间向上倾斜的倾斜面。
5.如权利要求4所述的微流控装置，其中所述第一材料位于所述第一空间中，并且与所述磁珠结合并通过所述离心力和所述磁力从所述第一材料分离的所述第二材料位于所述第二空间中。
6.如权利要求4所述的微流控装置，其中所述隔墙包括形成为平面的顶面，所述平面从所述倾斜面的顶边缘向所述第二空间延伸。
7.如权利要求4所述的微流控装置，其还包括与所述分离室相连的储存室，并且所述储存室储存从与所述磁珠结合的所述第二材料分离的所述第一材料。
8.如权利要求7所述的微流控装置，其还包括安装在将所述储存室与所述分离室连接的第二通道中的第二阀。
9.如权利要求8所述的微流控装置，其中所述第二通道与所述隔墙上方的空间相连。
10.如权利要求9所述的微流控装置，其中所述磁性部件位于所述分离室外相对于所述分离室的径向上，所述磁性部件具有与所述分离室相同的高度。
11.如权利要求10所述的微流控装置，其中所述磁性部件包括永磁铁或电磁铁。
12.如权利要求1所述的微流控装置，其中所述第一材料为哺乳动物细胞。
13.如权利要求1所述的微流控装置，其中所述磁珠的密度高于所述第一材料和所述第二材料中的每一种。
14.如权利要求1所述的微流控装置，其中所述磁珠与所述第二材料以1:10至1:5000的比例结合。
15.如权利要求1所述的微流控装置，其中所述分离室中包括具有高于所述第一材料的密度且低于所述磁珠的密度的密度梯度介质。
16.如权利要求1所述的微流控装置，其中所述离心力和所述磁力从所述旋转轴径向向外施加。
17.分离生物样品中第一材料的方法，所述方法包括：
提供包括所述第一材料的样品；
将与所述样品中的所述第一材料不同的第二材料与磁珠结合；以及
对所述第一材料和与所述磁珠结合的所述第二材料施加离心力和磁力，并从与所述磁珠结合的所述第二材料分离所述第一材料。
18.如权利要求17所述的方法，其还包括从与所述磁珠结合的所述第二材料分离的所述第一材料转移至分隔空间，并将所述第一材料储存在所述分隔空间中。
19.如权利要求17所述的方法，其中将所述第二材料与所述磁珠结合和从与所述磁珠结合的所述第二材料分离所述第一材料在不同的空间中进行。
20.如权利要求17所述的方法，其中所述在所述样品中将不同于所述第一材料的所述第二材料与所述磁珠结合包括将所述磁珠与所述样品混合。
21.如权利要求17所述的方法，其中，在从与所述磁珠结合的所述第二材料分离所述第一材料中，施加于所述第二材料的所述磁力在远离所述第二材料的旋转中心的方向施加。
22.如权利要求17所述的方法，其中与所述磁珠结合的所述第二材料比所述第一材料更重。
23.如权利要求17所述的方法，其中所述第一材料为神经元细胞。
CN201980075510.6A 2018-11-15 2019-11-15 微流控装置和用其分离靶细胞的方法 Pending CN113039019A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180140887A KR102155587B1 (ko) 2018-11-15 2018-11-15 미세 유동 장치 및 이를 이용한 표적 세포 분리 방법
KR10-2018-0140887 2018-11-15
PCT/KR2019/015677 WO2020101438A1 (ko) 2018-11-15 2019-11-15 미세 유동 장치 및 이를 이용한 표적 세포 분리 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113039019A true CN113039019A (zh) 2021-06-25

Family

ID=70731270

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201980075510.6A Pending CN113039019A (zh) 2018-11-15 2019-11-15 微流控装置和用其分离靶细胞的方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11772094B2 (zh)
EP (1) EP3881934A4 (zh)
KR (1) KR102155587B1 (zh)
CN (1) CN113039019A (zh)
WO (1) WO2020101438A1 (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2023533221A (ja) * 2020-12-01 2023-08-02 チンフン ワン 遠心反応装置及び遠心反応方法
WO2022187563A1 (en) * 2021-03-03 2022-09-09 Georgia Tech Research Corporation Cell culture growth apparatus and method of underside attachment to a surface using cell seeding
WO2024106996A1 (ko) * 2022-11-18 2024-05-23 주식회사 씨티셀즈 원심력을 이용한 희소세포 분리장치

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103852354A (zh) * 2012-12-04 2014-06-11 三星电子株式会社 微流体装置以及通过使用该微流体装置富集靶材料的方法
CN106662596A (zh) * 2014-06-30 2017-05-10 松下健康医疗控股株式会社 试样分析用基板和试样分析装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050186415A1 (en) 2003-11-21 2005-08-25 Mccormick Chris E. Protective laminate for windshields
JP4396478B2 (ja) * 2004-10-21 2010-01-13 オムロン株式会社 キースイッチ
KR100754409B1 (ko) * 2006-08-30 2007-08-31 삼성전자주식회사 원심력을 이용한 자성비드 팩킹 유닛, 이를 구비한미세유동 장치 및 상기 미세유동 장치를 이용한 면역학적검정 방법
US7384798B2 (en) * 2006-10-31 2008-06-10 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Method of detecting analytes in a microfluidic sample and a system for performing the same
KR101335726B1 (ko) 2007-06-04 2013-12-04 삼성전자주식회사 면역혈청 검사 및 생화학 검사를 동시에 수행하는 디스크형미세유동장치
EP2253958B1 (en) * 2009-05-18 2013-04-17 F. Hoffmann-La Roche AG Centrifugal force based microfluidic system and method for the automated analysis of samples
KR101398764B1 (ko) * 2013-08-29 2014-05-27 강릉원주대학교산학협력단 입자의 이동에 의해 분석물질을 검출하는 장치 및 방법
US10539582B2 (en) * 2014-06-30 2020-01-21 Phc Holdings Corporation Substrate for sample analysis, sample analysis device, sample analysis system, and method for removing liquid from liquid that contains magnetic particles

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103852354A (zh) * 2012-12-04 2014-06-11 三星电子株式会社 微流体装置以及通过使用该微流体装置富集靶材料的方法
CN106662596A (zh) * 2014-06-30 2017-05-10 松下健康医疗控股株式会社 试样分析用基板和试样分析装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP3881934A1 (en) 2021-09-22
KR20200056782A (ko) 2020-05-25
EP3881934A4 (en) 2022-07-27
US11772094B2 (en) 2023-10-03
KR102155587B1 (ko) 2020-09-14
WO2020101438A1 (ko) 2020-05-22
US20200246797A1 (en) 2020-08-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2021202147B2 (en) System and Method for Isolating and Analyzing Cells
CN113039019A (zh) 微流控装置和用其分离靶细胞的方法
KR102285226B1 (ko) 미세 유동 장치 및 이를 이용한 표적 세포 분리 방법
US11358147B2 (en) System and method for isolating and analyzing cells
US20220161158A1 (en) Method and system for buoyant separation
KR20150027939A (ko) 미세유동장치

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