CN115337967B - 分离芯片 - Google Patents
分离芯片 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115337967B CN115337967B CN202210799395.0A CN202210799395A CN115337967B CN 115337967 B CN115337967 B CN 115337967B CN 202210799395 A CN202210799395 A CN 202210799395A CN 115337967 B CN115337967 B CN 115337967B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- channel
- separation
- enrichment
- separation structure
- main channel
- 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.)
- Active
Links
- 238000000926 separation method Methods 0.000 title claims abstract description 342
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 70
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims abstract description 58
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 27
- 239000013026 undiluted sample Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 79
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 59
- 238000010790 dilution Methods 0.000 claims description 58
- 239000012895 dilution Substances 0.000 claims description 58
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 18
- 239000012535 impurity Substances 0.000 abstract description 8
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 5
- 238000012216 screening Methods 0.000 abstract description 3
- 208000005443 Circulating Neoplastic Cells Diseases 0.000 description 61
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 51
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 51
- 210000000601 blood cell Anatomy 0.000 description 27
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 24
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 22
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 13
- 210000002381 plasma Anatomy 0.000 description 13
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 11
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 10
- 210000001772 blood platelet Anatomy 0.000 description 9
- 210000003743 erythrocyte Anatomy 0.000 description 9
- 210000000265 leukocyte Anatomy 0.000 description 9
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000027455 binding Effects 0.000 description 4
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 4
- 241000894007 species Species 0.000 description 4
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 3
- 239000002953 phosphate buffered saline Substances 0.000 description 3
- 239000012488 sample solution Substances 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 2
- -1 Polydimethylsiloxane Polymers 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 208000007536 Thrombosis Diseases 0.000 description 2
- 239000012503 blood component Substances 0.000 description 2
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 2
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 description 2
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 239000012470 diluted sample Substances 0.000 description 2
- 239000004205 dimethyl polysiloxane Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000002572 peristaltic effect Effects 0.000 description 2
- 239000008363 phosphate buffer Substances 0.000 description 2
- 239000002504 physiological saline solution Substances 0.000 description 2
- 229920000435 poly(dimethylsiloxane) Polymers 0.000 description 2
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 2
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 2
- RPNUMPOLZDHAAY-UHFFFAOYSA-N Diethylenetriamine Chemical compound NCCNCCN RPNUMPOLZDHAAY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000000306 component Substances 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000004720 dielectrophoresis Methods 0.000 description 1
- LOKCTEFSRHRXRJ-UHFFFAOYSA-I dipotassium trisodium dihydrogen phosphate hydrogen phosphate dichloride Chemical compound P(=O)(O)(O)[O-].[K+].P(=O)(O)([O-])[O-].[Na+].[Na+].[Cl-].[K+].[Cl-].[Na+] LOKCTEFSRHRXRJ-UHFFFAOYSA-I 0.000 description 1
- 238000013399 early diagnosis Methods 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000001962 electrophoresis Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 238000000838 magnetophoresis Methods 0.000 description 1
- 238000012576 optical tweezer Methods 0.000 description 1
- 239000008055 phosphate buffer solution Substances 0.000 description 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 1
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 230000009870 specific binding Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
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
- 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
- B01L2300/0864—Configuration of multiple channels and/or chambers in a single devices comprising only one inlet and multiple receiving wells, e.g. for separation, splitting
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Hematology (AREA)
- Clinical Laboratory Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
Abstract
本申请公开了一种分离芯片，涉及样品分离技术领域；分离芯片包括入口通道，用于接收未稀释的待处理样品；依次连通的至少两个富集分离结构，入口通道与位于最前方的富集分离结构连通，且相邻两个富集分离结构之间的连通处的横截面积逐渐减小，富集分离结构用于从待处理样品中分离得到目标颗粒或用于从待处理样品中分离非目标颗粒以减小下游结构的样品处理压力；通过将未稀释的待处理样品注入到入口通道中，以使得待处理样品经过依次连通的至少两个富集分离结构后实现颗粒的筛选和分离，从而得到目标颗粒；本申请能够从未稀释的待处理样品中分离得到目标颗粒，且能够实现高通量的目标和有效减少杂质以提高目标颗粒的纯度。
Description
技术领域
本申请涉及样品分离技术领域，特别是涉及一种分离芯片。
背景技术
对于目标颗粒分离方法和装置有很多，但在实际应用中，绝大多数仅能用于分离稀释过的样品中的颗粒，但通过这种方式分离得到的目标颗粒仍含有较多杂质。对于未经过稀释等任何前处理的待处理样品，相关技术中，难以从该待处理样品中分离出目标颗粒；而特别是对于一些能够实现较高纯度分离出目标颗粒的技术，往往通量很低，也就是单位时间内能够处理的样品量很少。
发明内容
本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，提出一种分离芯片，能够从未稀释的待处理样品中分离得到目标颗粒，且能够实现高通量的目标和有效减少杂质以提高目标颗粒的纯度。
根据本申请实施例的分离芯片，包括：
入口通道，用于接收未稀释的待处理样品；
依次连通的至少两个富集分离结构，所述入口通道与位于最前方的所述富集分离结构连通，且相邻两个所述富集分离结构之间的连通处的横截面积逐渐减小，所述富集分离结构用于从所述待处理样品中分离得到目标颗粒或用于从所述待处理样品中分离非目标颗粒。
根据本申请的上述实施例，至少具有如下有益效果：本申请的分离芯片包括入口通道和依次连通的至少两个富集分离结构。通过将未稀释的待处理样品注入到入口通道中，以使得待处理样品经过依次连通的富集分离结构后实现颗粒的筛选和分离，从而得到目标颗粒。本申请实施例通过依次连通的至少两个富集分离结构，且设置相邻两个富集分离结构之间的连通处的横截面积逐渐减小，从而能够有效减小下游样品的处理压力，从而提高通量，与相关技术相比，本申请实施例能够从未稀释的待处理样品中分离得到目标颗粒，且能够实现高通量的目标和有效减少杂质以提高目标颗粒的纯度。
根据本申请的一些实施例，所述富集分离结构包括第一富集分离结构、第二富集分离结构和第三富集分离结构，所述入口通道与所述第一富集分离结构连通，所述第二富集分离结构设置于所述第一富集分离结构和所述第三富集分离结构之间，所述第三富集分离结构用于分离得到所述目标颗粒。
根据本申请的一些实施例，所述第一富集分离结构包括有分离节，所述分离节设置有第一主通道和若干侧通道，所述侧通道分别设置于所述第一主通道的两侧并与所述第一主通道连通，且所述侧通道沿所述第一主通道的流通方向排列分布，所述第一主通道的宽度大于所述侧通道的宽度；所述第一主通道的一端与所述入口通道连通，另一端与所述第二富集分离结构连通。
根据本申请的一些实施例，还包括稀释混合结构，还包括稀释混合结构，所述稀释混合结构设有第二主通道、稀释通道和混合节，所述第二主通道的一端与所述第一主通道的另一端连通，所述第二主通道的另一端与所述混合节连通，所述稀释通道与所述混合节连通且所述稀释通道靠近所述第二主通道设置，所述混合节与所述第二富集分离结构连通；沿所述第二主通道的流通方向，所述混合节的每一处的通道的宽度均大于或者等于预设倍数的所述第二主通道的宽度。
根据本申请的一些实施例，所述分离节至少设置有两个，所述分离节依次连通设置于所述入口通道与所述稀释混合结构之间；沿所述第一主通道的流通方向，前一所述分离节的第一主通道的横截面积大于后一所述分离节的第一主通道的横截面积。
根据本申请的一些实施例，所述第一富集分离结构还设有连接通道，所述连接通道的两端分别连通相邻的两个所述分离节的所述第一主通道，且所述连接通道的横截面积逐渐减小。
根据本申请的一些实施例，所述第一富集分离结构还设有第一回收通道，所述第一回收通道设置于所述侧通道远离所述第一主通道的一侧，所述第一回收通道与每一所述侧通道连通，且所述第一回收通道靠近所述入口通道的一端与所述侧通道垂直设置或倾斜设置，所述第一回收通道远离所述入口通道的另一端与所述侧通道垂直设置。
根据本申请的一些实施例，所述第二富集分离结构与所述第一富集分离结构的构造相同，其中，所述第二富集分离结构的第一主通道的横截面积大于所述第一富集分离结构的第一主通道的横截面积。
根据本申请的一些实施例，所述第三富集分离结构设置有第三主通道、鞘液通道和分流通道，所述第三主通道的一端与所述第二富集分离结构连通，所述鞘液通道与所述第三主通道连通且所述鞘液通道靠近所述第三主通道的所述一端设置，所述第三主通道的另一端与所述分流通道连通，所述分流通道用于分离得到所述目标颗粒。
根据本申请的一些实施例，所述分流通道设有第二回收通道、增宽通道、目标分离通道和若干反向流通道，所述第三主通道的另一端与所述增宽通道连通，所述反向流通道设置于所述增宽通道的一侧且与所述增宽通道连通，所述第二回收通道、所述目标分离通道均设置于所述增宽通道的另一侧且均与所述增宽通道连通；所述第二回收通道与所述增宽通道的连通处的宽度大于所述反向流通道与所述增宽通道的连通处的宽度，且小于所述目标分离通道与所述增宽通道的连通处的宽度；所述目标分离通道用于分离得到所述目标颗粒。
本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本申请实施例的分离芯片的结构示意图；
图2为图1所示的入口通道的结构示意图；
图3为图1所示的第一富集分离结构的结构示意图；
图4为图1所示的分离节的结构示意图；
图5为图1所示的稀释混合结构的结构示意图；
图6为图1所示的第三富集分离结构的结构示意图；
图7为本申请另一实施例的分离芯片的结构示意图；
图8为本申请另一实施例的分离芯片的结构示意图；
图9为本申请另一实施例的分离芯片的结构示意图；
图10为本申请实施例的血液在分离节的运动状态示意图；
图11为本申请实施例的第三富集分离结构内的物质的分流示意图。
附图标记：
分离芯片100、
入口通道110、过滤柱111、
第一富集分离结构200、分离节210、第一主通道220、侧通道230、分离柱231、连接通道240、第一回收通道250、
稀释混合结构300、第二主通道310、稀释通道320、混合节330、
第二富集分离结构400、稀释混合通道410、
第三富集分离结构500、第三主通道510、鞘液通道520、分流通道530、反向流通道531、增宽通道532、第二回收通道533、目标分离通道534、第一血液回收区535、鞘液回收区536、第二血液回收区537、循环肿瘤细胞回收区538。
具体实施方式
本部分将详细描述本申请的具体实施例，本申请之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本申请的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本申请保护范围的限制。
在本申请的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
在本申请的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二等词只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
对于目标颗粒分离方法和装置有很多，但在实际应用中，绝大多数仅能用于分离稀释过的样品中的颗粒，但通过这种方式分离得到的目标颗粒仍含有较多杂质。对于未经过稀释等任何前处理的待处理样品，相关技术中，难以从该待处理样品中分离出目标颗粒；而特别是对于一些能够实现较高纯度分离出目标颗粒的技术，往往通量很低，也就是单位时间内能够处理的样品量很少。
基于此，本申请实施例提供一种分离芯片，能够从未稀释的待处理样品中分离得到目标颗粒，且能够实现高通量的目标和有效减少杂质以提高目标颗粒的纯度。
下面参照图1至图11描述本申请的分离芯片100。
参照图1，根据本申请实施例的分离芯片100，包括：入口通道110，用于接收未稀释的待处理样品；依次连通的至少两个富集分离结构，入口通道110与位于最前方的富集分离结构连通，且相邻两个富集分离结构之间的连通处的横截面积逐渐减小，富集分离结构用于从待处理样品中分离得到目标颗粒；或者，富集分离结构用于从待处理样品中分离非目标颗粒，以减小下游结构的样品例如细胞处理压力，起到预处理的作用。
本申请的分离芯片100包括入口通道110和依次连通的至少两个富集分离结构。通过将未稀释的待处理样品注入到入口通道110中，以使得待处理样品经过依次连通的富集分离结构后实现颗粒的筛选和分离，从而得到目标颗粒。本申请实施例通过依次连通的至少两个富集分离结构，且设置相邻两个富集分离结构之间的连通处的横截面积逐渐减小，从而能够有效减小下游样品的处理压力，从而提高通量，与相关技术相比，本申请实施例能够从未稀释的待处理样品中分离得到目标颗粒，且能够实现高通量的目标和有效减少杂质以提高目标颗粒的纯度。
本申请实施例以分离芯片100例如微流控芯片来实现对目标颗粒的分离。示例性地，可以采用聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚四氟乙烯、玻璃、硅片等能够制作出微流控通道的材料来制作分离芯片100。
示例性地，本申请实施例的目标颗粒为循环肿瘤细胞。在癌症病人的体内每毫升血液中通常只有几十个甚至十几个循环肿瘤细胞。目前通常采用抽血后再使用其他目标颗粒分离方法来分离出循环肿瘤细胞，这意味着无论是用于癌症的早期诊断还是治疗评估，都不可能抽取大量血液，通常一般单次抽血不超过10毫升。因此，从有限的血液中富集、分离出稀有的循环肿瘤细胞极为困难。而通过蠕动泵等外接设备直接从人或动物体内将血液抽取后泵入分离芯片进行实时分离，并将血液成分输送回人或动物体内，就可以摆脱“有限血液”的限制，理论上可以从全身所有的血液中进行富集和分离循环肿瘤细胞。相关技术中，已有百余种基于分离芯片例如微流控芯片的分离循环肿瘤细胞的方法，这些分离方法主要分为主动分离和被动分离。主动分离方法需要外加物理场，例如电场、磁场、声场和光场等，主要包括电泳分离、介电泳分离、磁泳分离、基于声场驻波分离、使用基于光场的光镊进行分离等，即主动分离方法需要外加物理场，通过在外场的作用下依据细胞的电学特性、磁学特性和粒径大小等固有属性将循环肿瘤细胞与血细胞分离开，但这种依靠外场的方式通量普遍较低，并且外场有可能会对细胞的活性造成影响；被动分离方法主要基于微流控通道特殊结构产生特殊的流场，依据流场的特性进行分离，例如基于螺旋形通道利用迪恩流进行分离，基于正弦形通道利用流动诱导惯性升力进行分离等。除此之外，还有基于抗原抗体结合的生物分离方法，即在微流控通道中修饰能够与循环肿瘤细胞结合的抗体，当循环肿瘤细胞通过时能够实现特异性结合，从而实现分离；但基于抗原抗体结合的原理捕获循环肿瘤细胞，由于抗原抗体结合需要一定的时间，因此同样存在通量较低的问题，并且该方法富集捕获到的循环肿瘤细胞难以用于后续培养。虽然被动分离方法不需要外加物理场，但是被动分离方法往往依靠细胞的粒径大小和流体流场的分布，受分离原理的限制，需要保持细胞之间的分散性，因此使用被动分离方法一般需要进行高倍稀释，同时被动分离方法很难保证循环肿瘤细胞的分离纯度和回收率。
因此，相关技术中的分离循环肿瘤细胞的方法，难以同时实现高通量、高纯度、高回收率、高活性地从未经过稀释等任何前处理的待处理样品(例如全血液样品)中富集和分离出目标颗粒(例如循环肿瘤细胞)。
由此，本申请实施例提供一种分离芯片100，能够同时实现高通量、高纯度、高回收率、高活性地从未经过稀释等任何前处理的待处理样品(例如全血液样品)中富集和分离出目标颗粒(例如循环肿瘤细胞)。
参照图1，可以理解的是，富集分离结构包括第一富集分离结构200、第二富集分离结构400和第三富集分离结构500，入口通道110与第一富集分离结构200连通，第二富集分离结构400设置于第一富集分离结构200和第三富集分离结构500之间，第三富集分离结构500用于分离得到目标颗粒。
具体地，可通过外部设备将未经过稀释等任何前处理的待处理样品(例如全血液样品)从入口通道110注入到分离芯片100中，即待处理样品自入口通道110进入到第一富集分离结构200中。
示例性地，可以通过入口通道110与管道、注射器、蠕动泵、注射泵等外部设备相连接，进而实现待处理样品的注入。如图1、图2或图7所示，入口通道110内靠近第一富集分离结构200的一侧设有若干过滤柱111，过滤柱111成阵列间隔设置于入口通道110内(例如过滤柱111设置成两排或两列)，相邻两个过滤柱111之间形成有过滤通道，过滤通道用于过滤待处理样品(例如全血液样品)中可能存在的体积较大的血栓、细胞团等，防止其进入下游的富集分离结构造成堵塞。同一列的相邻两个过滤柱111之间的间隔距离(即过滤通道的宽度)可以设置为所要分离的目标颗粒(例如循环肿瘤细胞)的粒径的2-5倍。
第一富集分离结构200用于从待处理样品(例如全血液样品)中分离出第一类物质，得到第二类物质，例如从全血液样品中将大量红细胞、血小板和粒径较小的白细胞以及血浆分离出去；
第二富集分离结构400用于从第二类物质中分离出第三类物质，得到第四类物质，例如从经过第一富集分离结构200分离得到的第二类物质中，进一步过滤掉红细胞、血小板和粒径较小的白细胞以及已经被稀释过的血浆；
第三富集分离结构500用于从第四类物质中分离得到目标颗粒，例如第三富集分离结构500能够将循环肿瘤细胞与血细胞彻底分离，从而分离得到循环肿瘤细胞。
参照图1至图4，可以理解的是，第一富集分离结构200设有分离节210，分离节210设置有第一主通道220和若干侧通道230，侧通道230分别设置于第一主通道220的两侧且沿第一主通道220的流通方向排列分布，第一主通道220的宽度大于侧通道230的宽度；第一主通道220的一端与入口通道110连通，另一端连通第二富集分离结构400。
如图4所示，第一富集分离结构200包括有分离节210，分离节210设置有第一主通道220和多个侧通道230，每一侧通道230分别设置于第一主通道220的两侧并与第一主通道220连通，且侧通道230沿第一主通道220的流通方向排列分布，第一主通道220的宽度大于侧通道230的宽度；第一主通道220的一端与入口通道110连通，另一端与第二富集分离结构400连通。
示例性地，本申请实施例的第一富集分离结构200的分离节210的个数可以增加或减少，例如，分离节210至少设置为1个。且每个分离节210对应的侧通道230的个数可以增加或减少，具体根据分离芯片100的尺寸和待处理样品(例如全血液样品)的样品量等情况进行调整，对此不作具体限定。
示例性地，分离节210的第一主通道220的两侧分别设有一排侧通道230阵列，即若干侧通道230沿第一主通道220的流通方向排列分布。
参照图4，一些实施例中，第一富集分离结构200可设有至少两个分离柱231，分离柱231沿第一主通道220的流通方向排列分布，以使得相邻两个分离柱231之间形成有侧通道230。例如，分离柱231一般采用正方形结构，为了创造第一富集分离结构200的第一回收通道250一侧的较低的液压环境，分离柱231的边长一般为分离柱231间隔距离(即侧通道230的宽度)的10倍左右。例如，沿第一主通道220的流通方向，相邻两个分离柱231之间的间隔距离(即侧通道230的宽度)为10微米时，分离柱231的边长可以设置为100微米，本申请实施例对此不作具体限定。
需要说明的是，相邻两个分离柱231之间的间隔距离，即侧通道230的宽度可根据待分离的不同类型的目标颗粒即循环肿瘤细胞的粒径而确定，分离原则是能够使血液成分通过而不能使循环肿瘤细胞通过，例如所要分离的循环肿瘤细胞的粒径为20微米，则相邻两个分离柱231之间的间隔距离(即侧通道230的宽度)应小于20微米，通常设置为10-15微米，以确保循环肿瘤细胞不会穿过分离柱231而进入第一回收通道250即血液回收区中。另一些实施例中，例如获取不含有任何血细胞的血浆成分，则相邻两个分离柱231之间的间隔距离(即侧通道230的宽度)应设置为1微米左右(即血小板、红细胞、白细胞、循环肿瘤细胞等均不能通过侧通道230)；又例如获取含有血小板的血浆成分，则相邻两个分离柱231之间的间隔距离(即侧通道230的宽度)应设置为3至5微米左右(即侧通道230可以使血小板通过，但不能使红细胞、白细胞、循环肿瘤细胞等通过)。
一些实施例中，第二富集分离结构400还设有稀释入口，将用于稀释的缓冲液通过稀释入口注入第二富集分离结构400内与第二类物质相遇，以稀释、混合第二类物质，即第二富集分离结构400还能够用于稀释第二类物质，例如稀释血液样品。另一些实施例中，分离芯片100还包括稀释混合结构300。本申请实施例通过稀释混合结构300将没有过滤出去的血液样品即第二类物质进行稀释并混合均匀。
参照图1、图5，具体地，稀释混合结构300设有第二主通道310、稀释通道320和混合节330，第二主通道310的一端与第一主通道220的另一端连通，第二主通道310的另一端与混合节330连通，稀释通道320与混合节330连通且稀释通道320靠近第二主通道310设置，混合节330与第二富集分离结构400连通；沿第二主通道310的流通方向，混合节330的每一处的通道的宽度均大于或者等于预设倍数的第二主通道310的宽度。
稀释混合结构300可以作为稀释混合区，即血液样品通过稀释混合结构300稀释、混合均匀后进入第二富集分离结构400。
示例性地，稀释通道320设有两个，稀释通道320的一端分别对称设置于第二主通道310的两侧且分别与混合节330连通，稀释通道320的另一端相互连通。生理盐水、PBS溶液(Phosphate Buffer Saline，磷酸缓冲盐溶液)等用于稀释血液样品的缓冲液通过稀释通道320的另一端分别流向稀释通道320的一端，以进入第二主通道310与血液样品即第二类物质相遇以进行稀释，并通过混合节330进行充分混合均匀。
需要说明的是，混合节330的个数可以根据具体情况进行增减，也可以采用其他混合结构。但是，混合节330任意截面处的通道宽度应与稀释倍数相匹配，即沿第二主通道310的流通方向，混合节330的每一处的通道的宽度均大于或者等于预设倍数的第二主通道310的宽度。例如，假设在稀释混合结构300中将血液样品稀释10倍，则混合节330任意截面处的通道的宽度应是第二主通道310的宽度的10倍及以上。
第一富集分离结构200的分离节210可以设置为一个；参照图4，可以理解的是，本申请实施例第一富集分离结构200的分离节210还可以至少设置有两个，分离节210依次连通设置于入口通道110与稀释混合结构300之间；沿第一主通道220的流通方向，前一分离节210的第一主通道220的横截面积大于后一分离节210的第一主通道220的横截面积。
第一富集分离结构200可以作为一级富集分离区，主要用于将大量血细胞和血浆分离出第一主通道220。待处理样品(例如全血液样品)通过第一富集分离结构200后，全血液样品中的大量血细胞和血浆即第一类物质将被回收，而少量血细胞、血浆和循环肿瘤细胞即第二类物质将进入第二富集分离结构400中进行稀释混合和二次富集分离或进入稀释混合结构300中进行稀释混合。
具体地，本申请实施例的第一富集分离结构200的分离节210设置有两个，且相邻的两个分离节210的第一主通道220的宽度设置为自上游至下游逐渐减小，即沿第一主通道220的流通方向，前一分离节210的第一主通道220的横截面积大于后一分离节210的第一主通道220的横截面积。通过如此设置，以保持下游分离节210(即后一分离节210)的第一主通道220内的液体压力在合适范围内。
参照图4，可以理解的是，第一富集分离结构200还设有连接通道240，连接通道240的两端分别连通相邻的两个分离节210的第一主通道220，且连接通道240的横截面积逐渐减小。一些实施例中，连接通道240的截面为等腰梯形，且连接通道240的下底端连通位于前一分离节210的第一主通道220，其上底端连通位于后一分离节210的第一主通道220，其中，等腰梯形的下底长度等于位于前一分离节210的第一主通道220的宽度，等腰梯形的上底等于位于后一分离节210的第一主通道220的宽度。通过如此设置，使得相邻的两个分离节210的第一主通道220之间的连接更加紧密，同时能够保持下游分离节210(即后一分离节210)的第一主通道220内的液体压力在合适范围内。
参照图1、图3，可以理解的是，第一富集分离结构200还设有第一回收通道250，第一回收通道250设置于侧通道230远离第一主通道220的一侧，第一回收通道250与每一侧通道230连通，且第一回收通道250靠近入口通道110的一端与侧通道230垂直设置或倾斜设置，第一回收通道250远离入口通道110的另一端与侧通道230垂直设置。
示例性地，大量血细胞通过相邻两个分离柱231之间形成的侧通道230到达第一回收通道250即血液回收区，再通过管路连接至分离芯片100外。
具体地，如图3所示，第一回收通道250靠近入口通道110的一端与侧通道230垂直设置，且第一回收通道250远离入口通道110的另一端与侧通道230垂直设置。
如图7所示，第一回收通道250靠近入口通道110的一端与侧通道230倾斜设置，且第一回收通道250远离入口通道110的另一端与侧通道230垂直设置。需要说明的是，第一富集分离结构200和第二富集分离结构400对应的第一回收通道250即血液回收区的左侧(即第一富集分离结构200的第一回收通道250靠近入口通道110的一端，或第二富集分离结构400的第一回收通道靠近第一富集分离结构200的一端)均倾斜设置，即沿第一主通道220的流通方向，第一回收通道250的一端的横截面积逐渐增大，直至第一回收通道250的一端与侧通道230垂直设置。通过设置第一回收通道250的整体宽度减小，用于控制通道内流体压力。在倾斜结构下，血液在第一富集分离结构200或第二富集分离结构400内的分离节的运动状态如图10所示，其中，显微镜下能够观察到的大量血细胞，附图中的箭头代表运动方向。
示例性地，如图7至图9所示，第一回收通道250为对称结构，第二富集分离结构400为单侧结构，且第二富集分离结构400能够用于稀释和混合第二类物质，具体地，第二富集分离结构400的分离节远离第一回收通道250的一侧设有稀释混合通道410，稀释混合通道410与第二富集分离结构400的第一主通道连通，且稀释混合通道410的入口靠近第一富集分离结构200的第一主通道220的出口设置，稀释混合通道410用于将生理盐水、PBS溶液(Phosphate Buffer Saline，磷酸缓冲盐溶液)等用于稀释血液样品的缓冲液注射入第二富集分离结构400的第一主通道内，以稀释和混合第二类物质。即该结构的分离芯片100，无需再设置稀释混合结构300，第二富集分离结构400也能实现稀释混合第二类物质的作用。示例性地，稀释混合通道410可以设置为中间膨胀的S型结构，通过如此设置，能够在整个分离芯片100运行初期进行调整的时候，防止第二类物质倒流进入稀释混合通道410或稀释混合通道410的入口。
如附图8或图9所示，第一富集分离结构200和第二富集分离结构400对应的第一回收通道250即血液回收区均设置为：与侧通道230垂直设置后沿第一主通道220的流通方向向上倾斜，如此设置，可使第一回收通道250的总宽度减小，用于控制通道内流体压力。
通过上述第一回收通道250的设置，能够适用于不同的分离场景，对应具有不同的流体控制能力。如附图1所示，同一富集分离结构内的同一分离节210，通过对称设置的两个第一回收通道250即血液回收区分别回收血液，以便于控制通道内流体压力。
可以理解的是，第二富集分离结构400与第一富集分离结构200的构造相同，其中，第二富集分离结构400的第一主通道的横截面积大于第一富集分离结构200的第一主通道220的横截面积。
第二富集分离结构400可以作为二级富集分离区，作用与第一富集分离结构200类似，主要用于进一步将血细胞和血浆分离出第二富集分离结构400的第一主通道，以最大限度减小第二富集分离结构400的第一主通道中的血细胞数量，第二类物质即血液样品通过第二富集分离结构400，大量血细胞和血浆即第三类物质将进入第二富集分离结构400中的第一回收通道250以被回收，其余血细胞和循环肿瘤细胞即第四类物质进入第三富集分离结构500。
如图1所示，第二富集分离结构400的结构和第一富集分离结构200的结构除参数不同外基本一致。来自稀释混合结构300的第二类物质在通过第二富集分离结构400的第一主通道时，大部分血细胞即第三类物质穿过第二富集分离结构400的侧通道，进入对应的第一回收通道250即血液回收区；少部分血细胞和循环肿瘤细胞即第四类物质进入第三富集分离结构500。
示例性地，如图1所示，稀释混合结构300的混合节330的出口的宽度等于第二富集分离结构400的第一主通道的宽度，且第二富集分离结构400的第一主通道与第三富集分离结构500的第三主通道510之间也设有连接通道240。第二富集分离结构400的第一主通道与连接通道240的连通处的宽度，大于第三富集分离结构500的第三主通道510与连接通道240的连通处的宽度，即连接通道240的横截面积逐渐减小。
示例性地，连接通道240的截面为等腰梯形，且连接通道240的下底端连通第二富集分离结构400的第一主通道，其上底端连通第三富集分离结构500的第三主通道510，其中，等腰梯形的下底长度等于第二富集分离结构400的第一主通道的宽度，等腰梯形的上底等于第三富集分离结构500的第三主通道510的宽度。通过如此设置，使得第二富集分离结构400的第一主通道与第三富集分离结构500的第三主通道510的连接更加紧密，同时能够保持下游的第三富集分离结构500的第三主通道510内的液体压力在合适范围内。
需要说明的是，附图1仅展示了一个分离节210，与第一富集分离结构200类似，此处同样可以设置不止一个分离节210；且第二富集分离结构400的每个分离节中的分离柱数量和所形成的侧通道的宽度等参数，可以根据待分离的循环肿瘤细胞的粒径大小或其他特殊需求灵活调整，对此不作具体限定。
可以理解的是，如图7、图8、图9所示，第二富集分离结构400还可以与第一富集分离结构200的单侧的结构相同，即第一富集分离结构200为对称结构时，第二富集分离结构400为单侧结构。此时的第二富集分离结构400还能够用于稀释和混合第二类物质。
参照图1、图6，可以理解的是，第三富集分离结构500设置有第三主通道510、鞘液通道520和分流通道530，第三主通道510的一端与第二富集分离结构400连通，鞘液通道520与第三主通道510连通且鞘液通道520靠近第三主通道510的一端设置，第三主通道510的另一端与分流通道530连通，分流通道530用于分离得到目标颗粒。
第三富集分离结构500可以作为三级富集分离区，主要用于将循环肿瘤细胞和血细胞进行彻底分离，从而分离得到目标颗粒即循环肿瘤细胞。
示例性地，鞘液通道520用于注入鞘液至第三主通道510，鞘液用于聚焦样品溶液，将样品溶液中的细胞挤压在通道壁上，并与样品溶液形成稳定的层流。
如图6所示，来自第二富集分离结构400的第四类物质即循环肿瘤细胞与血细胞进入第三富集分离结构500后，与来自鞘液通道520的鞘液汇合，之后沿长直的第三主通道510进入分流通道530中。
具体地，鞘液通过鞘液通道520的入口进入鞘液通道520。鞘液通道520可以设置为中间膨胀的S型结构，通过如此设置，能够在整个分离芯片100运行初期进行调整的时候，防止血细胞和循环肿瘤细胞倒流进入鞘液通道520或鞘液通道520的入口。示例性地，鞘液通道520与第三主通道510连通的出口的宽度，与第三主通道510的宽度可以设置为相同。
示例性地，第三主通道510的宽度大约为100微米，高度大约为50微米，用于分离粒径约为20微米的循环肿瘤细胞。需要说明的是，可根据待分离的循环肿瘤细胞的粒径大小，调整第三主通道510的宽度和高度。一些实施例中，将宽度和高度的比值，即宽高比设定为2，此时的分离效果最好。另一些实施例中，为了提高分离速度或提高分离分辨率等，也可以提高或减小宽高比。
示例性地，长直的第三主通道510的长度大约为2000微米，也可以根据具体情况适当延长或缩短第三主通道510的长度，但通常不低于2厘米。
参照图6至图9，可以理解的是，分流通道530设有第二回收通道533、增宽通道532、目标分离通道534和若干反向流通道531，第三主通道510的另一端与增宽通道532连通，反向流通道531设置于增宽通道532的一侧且与增宽通道532连通，第二回收通道533、目标分离通道534均设置于增宽通道532的另一侧且均与增宽通道532连通；第二回收通道533与增宽通道532的连通处的宽度大于反向流通道531与增宽通道532的连通处的宽度，且小于目标分离通道534与增宽通道532的连通处的宽度；目标分离通道534用于分离得到目标颗粒。
示例性地，增宽通道532可以作为突变增宽区，以放大第三主通道510中不同粒径大小的细胞之间的距离。
具体地，第四类物质即循环肿瘤细胞与血细胞沿长直的第三主通道510进入增宽通道532。示例性地，增宽通道532的宽度一般为2000微米。
如图6所示，示例性地，反向流通道531设置有两个，两个反向流通道531对称设置于增宽通道532的一侧且均与增宽通道532连通，每一反向流通道531均连通有回收区。定义位于增宽通道532的一侧上方的反向流通道531连通第一血液回收区535，位于增宽通道532的一侧下方的反向流通道531连通鞘液回收区536。此外，第二回收通道533连通有第二血液回收区537，目标分离通道534连通有循环肿瘤细胞回收区538。
具体地，红细胞、血小板以及粒径较小的白细胞通过位于增宽通道532的一侧上方的反向流通道531，进入第一血液回收区535；粒径较大的白细胞通过第二回收通道533进入第二血液回收区537；循环肿瘤细胞通过目标分离通道534进入循环肿瘤细胞回收区538。
需要说明的是，两个反向流通道531的开口(即反向流通道531与增宽通道532的连通处的宽度)大小、开口位置可以根据实际需要进行调整。示例性地，反向流通道531的开口大小约占增宽通道532的总宽度的20％时，分离效果最好；反向流通道531的开口位置越靠近第三主通道510，分离效果越好。此外，位于增宽通道532的一侧下方的反向流通道531用于调整增宽通道532内的流体流线。
需要说明的是，第二血液回收区537和循环肿瘤细胞回收区538的绝对宽度和相对宽度可以根据待分离的循环肿瘤细胞的粒径大小进行调整，对此不作具体限定，回收到的血细胞和循环肿瘤细胞通过连接管道引出分离芯片100，以用于下一步分析检测等工作。如图11所示，为第三富集分离结构500中，分流通道530的增宽通道532内的第四类物质的分流示意图，由此可知，第三富集分离结构500能够将循环肿瘤细胞与血细胞彻底分离，从而分离得到循环肿瘤细胞。
可以理解的是，本申请实施例的分离芯片100，还设置有基体、盖体，入口通道110、富集分离结构均设置在基体上，盖体盖设在基体设置有富集分离结构的一面上。通过设置基体、盖体，便于保护富集分离结构，以提高使用寿命。
可以理解的是，基于分离芯片100技术从血液中富集分离出循环肿瘤细胞的方法有很多，但是，相关技术中存在以下缺点：1)这些方法中的绝大多数只能用于分离稀释过的血液样品中的循环肿瘤细胞，不适合用于分离未经过稀释等任何前处理的待处理样品即全血液样品中的循环肿瘤细胞；2)通量很低，每小时仅能用于处理几毫升甚至几微升的样品；3)回收率低，即大部分循环肿瘤细胞没有被捕获到，或者没有被分离出来；4)纯度低，即分离出来的循环肿瘤细胞中含有大量的杂质，例如其他细胞；5)回收到的循环肿瘤细胞活性低，不能用于后续的培养和分析；6)分离后血细胞活性低，不能重新输送回人或动物体内。
因此，针对于相关技术，本申请实施例能够实现高通量、高回收率和高纯度地富集和分离出未经过稀释等任何前处理的待处理样品(即全血液样品)中的目标颗粒(即循环肿瘤细胞)，并且分离出的循环肿瘤细胞和血细胞均具有较高的活性，循环肿瘤细胞可以用于后续培养和分析，血细胞及血浆可以重新输回人体。即本申请实施例能够实现分离抽取少量的离体血液。
具体地，本申请实施例将未经过稀释等任何前处理的待处理样品(即全血液样品)直接通过入口通道110注入到分离芯片100中，之后在第一富集分离结构200通过一个或多个分离节210分离出大量的血小板、红细胞、白细胞和血浆，以用于大幅度减少分离芯片100下游的细胞处理压力；之后，在稀释混合结构300中使用缓冲溶液对血液样品即第二类物质进行稀释，通过稀释操作增加了需要处理的液体量。紧接着，在第二富集分离结构400通过一个或多个分离节210将血细胞和稀释的血浆分离出第一主通道220，得到第四类物质；最后，第四类物质进入第三富集分离结构500，第三富集分离结构500将循环肿瘤细胞和血细胞彻底分离开。
综上，本申请实施例具有以下有益效果：
1)具有高通量的特点，通过调整通道尺寸，单组通道可以在1mL/h至1000mL/h的流速下处理未经过稀释等任何前处理的待处理样品(即全血液样品)；
2)具有高纯度的特点，第三富集分离结构500中，位于增宽通道532的一侧上方的反向流通道531可以将几乎全部红细胞和血小板牵引至与第三富集分离结构500连通的第一血液回收区535，同时位于增宽通道532的一侧上方的反向流通道531也会牵引粒径较大的白细胞向与第二回收通道533连通的第二血液回收区537偏移，从而增大白细胞与循环肿瘤细胞之间的间隔，因此，本申请实施例的分离芯片100可以将几乎全部血细胞与循环肿瘤细胞分离，特别对于粒径大于20微米的循环肿瘤细胞，纯度接近百分之百；
3)具有高回收率的特点，在整个微流控通道中，循环肿瘤细胞只能沿第一主通道220、第二主通道310和第三主通道510依次向下游动至增宽通道532。根据待分离的循环肿瘤细胞的粒径大小，可适应性地调整第二回收通道533和目标分离通道534的绝对宽度和相对宽度，特别对于粒径大于20微米的循环肿瘤细胞，回收率可以接近百分之百；
4)具有高活性的特点，本申请实施例由于不依赖外加物理场、不需要使用磁珠、不需要做抗原抗体修饰、通道中各处转角等结构均做圆角处理尽可能避免机械损伤、高通量等情况下，使得待处理样品在分离芯片100内的分离时间较短，无论是血细胞还是循环肿瘤细胞的活性在完成整个分离过程后，均能达到百分之九十五以上；
5)具有不需要进行稀释等任何前处理的特点，第一富集分离结构200具有过滤的功能，可以将大量血浆和红细胞、血小板等粒径较小的血细胞分离出第一主通道220，且第二富集分离结构400或稀释混合结构300具有稀释的功能，因此将未稀释的待处理样品注入分离芯片100之前不需要进行任何前处理。
需要说明的是，附图内的虚线仅是为了更加清楚描述本申请实施例的结构，其为虚拟的划线，并不对本申请实施例的分离芯片100造成限制。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本申请的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本申请的范围由权利要求及其等同物限定。
上面结合附图对本申请实施例作了详细说明，但是本申请不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本申请宗旨的前提下做出各种变化。
Claims (7)
1.一种分离芯片，其特征在于，包括：
入口通道，用于接收未稀释的待处理样品；
依次连通的至少两个富集分离结构，所述入口通道与位于最前方的所述富集分离结构连通，且相邻两个所述富集分离结构之间的连通处的横截面积逐渐减小，所述富集分离结构用于从所述待处理样品中分离得到目标颗粒或用于从所述待处理样品中分离非目标颗粒；
其中，所述富集分离结构包括第一富集分离结构、第二富集分离结构和第三富集分离结构，所述入口通道与所述第一富集分离结构连通，所述第二富集分离结构设置于所述第一富集分离结构和所述第三富集分离结构之间，所述第三富集分离结构用于分离得到所述目标颗粒；所述第三富集分离结构设置有第三主通道、鞘液通道和分流通道，所述第三主通道的一端与所述第二富集分离结构连通，所述鞘液通道与所述第三主通道连通且所述鞘液通道靠近所述第三主通道的所述一端设置，所述第三主通道的另一端与所述分流通道连通，所述分流通道用于分离得到所述目标颗粒；
所述第一富集分离结构包括有分离节，所述分离节设置有第一主通道和若干侧通道，所述侧通道分别设置于所述第一主通道的两侧并与所述第一主通道连通，且所述侧通道沿所述第一主通道的流通方向排列分布，所述第一主通道的宽度大于所述侧通道的宽度；所述第一主通道的一端与所述入口通道连通，另一端与所述第二富集分离结构连通。
2.根据权利要求1所述的分离芯片，其特征在于，还包括稀释混合结构，所述稀释混合结构设有第二主通道、稀释通道和混合节，所述第二主通道的一端与所述第一主通道的另一端连通，所述第二主通道的另一端与所述混合节连通，所述稀释通道与所述混合节连通且所述稀释通道靠近所述第二主通道设置，所述混合节与所述第二富集分离结构连通；沿所述第二主通道的流通方向，所述混合节的每一处的通道的宽度均大于或者等于预设倍数的所述第二主通道的宽度。
3.根据权利要求2所述的分离芯片，其特征在于，所述分离节至少设置有两个，所述分离节依次连通设置于所述入口通道与所述稀释混合结构之间；沿所述第一主通道的流通方向，前一所述分离节的第一主通道的横截面积大于后一所述分离节的第一主通道的横截面积。
4.根据权利要求3所述的分离芯片，其特征在于，所述第一富集分离结构还设有连接通道，所述连接通道的两端分别连通相邻的两个所述分离节的所述第一主通道，且所述连接通道的横截面积逐渐减小。
5.根据权利要求1至4任一项所述的分离芯片，其特征在于，所述第一富集分离结构还设有第一回收通道，所述第一回收通道设置于所述侧通道远离所述第一主通道的一侧，所述第一回收通道与每一所述侧通道连通，且所述第一回收通道靠近所述入口通道的一端与所述侧通道垂直设置或倾斜设置，所述第一回收通道远离所述入口通道的另一端与所述侧通道垂直设置。
6.根据权利要求1至4任一项所述的分离芯片，其特征在于，所述第二富集分离结构与所述第一富集分离结构的构造相同，其中，所述第二富集分离结构的第一主通道的横截面积大于所述第一富集分离结构的第一主通道的横截面积。
7.根据权利要求1所述的分离芯片，其特征在于，所述分流通道设有第二回收通道、增宽通道、目标分离通道和若干反向流通道，所述第三主通道的另一端与所述增宽通道连通，所述反向流通道设置于所述增宽通道的一侧且与所述增宽通道连通，所述第二回收通道、所述目标分离通道均设置于所述增宽通道的另一侧且均与所述增宽通道连通；所述第二回收通道与所述增宽通道的连通处的宽度大于所述反向流通道与所述增宽通道的连通处的宽度，且小于所述目标分离通道与所述增宽通道的连通处的宽度；所述目标分离通道用于分离得到所述目标颗粒。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210799395.0A CN115337967B (zh) | 2022-07-08 | 2022-07-08 | 分离芯片 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210799395.0A CN115337967B (zh) | 2022-07-08 | 2022-07-08 | 分离芯片 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115337967A CN115337967A (zh) | 2022-11-15 |
| CN115337967B true CN115337967B (zh) | 2024-04-02 |
Family
ID=83947855
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210799395.0A Active CN115337967B (zh) | 2022-07-08 | 2022-07-08 | 分离芯片 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115337967B (zh) |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1279953A2 (de) * | 2001-07-25 | 2003-01-29 | Fraunhofer-Gesellschaft Zur Förderung Der Angewandten Forschung E.V. | Verfahren und Vorrichtung zur Probentrennung |
| CN106132546A (zh) * | 2014-01-20 | 2016-11-16 | 哈尔希恩生物医学公司 | 颗粒的分离和浓缩 |
| CN107110765A (zh) * | 2014-11-03 | 2017-08-29 | 通用医疗公司 | 在微流体装置中浓缩颗粒 |
| CN107402295A (zh) * | 2016-05-20 | 2017-11-28 | 益善生物技术股份有限公司 | 循环肿瘤细胞自动分离纯化微流控芯片及其分离纯化方法 |
| CN107604039A (zh) * | 2010-03-04 | 2018-01-19 | 新加坡国立大学 | 检测和分离细胞的微流体分选器 |
| CN107723207A (zh) * | 2017-11-01 | 2018-02-23 | 深圳市瑞格生物科技有限公司 | 一种分离捕获细胞的芯片及其在肿瘤细胞分选中的应用 |
| CN110093247A (zh) * | 2019-05-07 | 2019-08-06 | 西安交通大学 | 一种富集捕获不同规格尺寸靶标细胞的微流控芯片 |
| CN210916029U (zh) * | 2019-09-06 | 2020-07-03 | 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 | 一种用于分离和检测循环肿瘤细胞的简易型微流控芯片 |
| CN112538430A (zh) * | 2020-12-24 | 2021-03-23 | 南方科技大学 | 一种微流控芯片及其制作方法 |
| CN112553043A (zh) * | 2020-12-09 | 2021-03-26 | 深圳先进技术研究院 | 用于胎儿有核红细胞分离纯化的微流控芯片 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010004870A (ja) * | 2008-05-30 | 2010-01-14 | Univ Of Tokyo | 細胞分離装置、細胞分離システム及び細胞分離方法 |
| ITTO20100068U1 (it) * | 2010-04-20 | 2011-10-21 | Eltek Spa | Dispositivi microfluidici e/o attrezzature per dispositivi microfluidici |
-
2022
- 2022-07-08 CN CN202210799395.0A patent/CN115337967B/zh active Active
Patent Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1279953A2 (de) * | 2001-07-25 | 2003-01-29 | Fraunhofer-Gesellschaft Zur Förderung Der Angewandten Forschung E.V. | Verfahren und Vorrichtung zur Probentrennung |
| CN107604039A (zh) * | 2010-03-04 | 2018-01-19 | 新加坡国立大学 | 检测和分离细胞的微流体分选器 |
| CN106132546A (zh) * | 2014-01-20 | 2016-11-16 | 哈尔希恩生物医学公司 | 颗粒的分离和浓缩 |
| CN107110765A (zh) * | 2014-11-03 | 2017-08-29 | 通用医疗公司 | 在微流体装置中浓缩颗粒 |
| CN107110763A (zh) * | 2014-11-03 | 2017-08-29 | 通用医疗公司 | 分选微流体装置中的颗粒 |
| EP3215270A1 (en) * | 2014-11-03 | 2017-09-13 | The General Hospital Corporation | Concentrating particles in a microfluidic device |
| CN107402295A (zh) * | 2016-05-20 | 2017-11-28 | 益善生物技术股份有限公司 | 循环肿瘤细胞自动分离纯化微流控芯片及其分离纯化方法 |
| CN107723207A (zh) * | 2017-11-01 | 2018-02-23 | 深圳市瑞格生物科技有限公司 | 一种分离捕获细胞的芯片及其在肿瘤细胞分选中的应用 |
| CN110093247A (zh) * | 2019-05-07 | 2019-08-06 | 西安交通大学 | 一种富集捕获不同规格尺寸靶标细胞的微流控芯片 |
| CN210916029U (zh) * | 2019-09-06 | 2020-07-03 | 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 | 一种用于分离和检测循环肿瘤细胞的简易型微流控芯片 |
| CN112553043A (zh) * | 2020-12-09 | 2021-03-26 | 深圳先进技术研究院 | 用于胎儿有核红细胞分离纯化的微流控芯片 |
| CN112538430A (zh) * | 2020-12-24 | 2021-03-23 | 南方科技大学 | 一种微流控芯片及其制作方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN115337967A (zh) | 2022-11-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9090663B2 (en) | Systems and methods for the capture and separation of microparticles | |
| WO2019128841A1 (zh) | 一种螺旋形微通道及其使用方法与串、并联安装结构 | |
| US11219897B2 (en) | Device for separating or aligning fine particles, and method for separating or aligning fine particles using same | |
| CN106434302B (zh) | 一种便携式无动力源的微流控细胞分离芯片 | |
| US20220251497A1 (en) | Microfluidic chip suitable for capturing circulating tumour cells | |
| US20220088588A1 (en) | Multi-dimensional double spiral device and methods of use thereof | |
| Huang et al. | Rapid and precise tumor cell separation using the combination of size-dependent inertial and size-independent magnetic methods | |
| WO2022068648A1 (zh) | 一种微流控芯片盒 | |
| US9846150B2 (en) | High efficiency particle separating apparatus and method | |
| CN115337967B (zh) | 分离芯片 | |
| CN111733074B (zh) | 用于循环肿瘤细胞高通量磁力分选的微流控芯片及其系统 | |
| US20180161774A1 (en) | High efficiency microfluidic device for trapping circulating tumor cells | |
| CN115041243B (zh) | 一种基于微孔进行粒子分选和高度浓缩的微流控装置 | |
| KR20140032094A (ko) | 표적 물질 포획이 용이한 미세유동 장치 및 상기 미세유동 장치를 이용한 표적 물질 분리 방법 | |
| CN218573685U (zh) | 微流控芯片 | |
| JP2015051430A (ja) | マイクロ流路構造体及び粒子の分離方法 | |
| KR102474060B1 (ko) | 미세유체칩 유동에 의한 세포입자의 크기별 분리 장치와 방법 | |
| CN111733138B (zh) | 一种循环肿瘤细胞高通量磁力分选方法 | |
| CN210496474U (zh) | 微流道装置 | |
| CN112044479A (zh) | 微流道装置 | |
| CN111690534B (zh) | 一种基于黏弹性聚焦技术的肿瘤细胞多级分选装置 | |
| CN110437971A (zh) | 一种循环肿瘤细胞的泵驱动式循环俘获系统及其控制方法 | |
| US20230033651A1 (en) | Microfluidic systems and methods for low-shear isolation of rare cells from large sample volumes | |
| CN114733586B (zh) | 一种微粒子流动聚焦装置及方法 | |
| KR20240003187A (ko) | 세포밖 소포체 농축 및 분리를 위한 미세유체 필터장치, 이를 이용한 세포밖 소포체 농축 및 분리 방법 및 미세유체 모듈장치 |
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 |