CN115786076B

CN115786076B - 一种磁分离微流控芯片装置及其制备方法与应用

Info

Publication number: CN115786076B
Application number: CN202211603123.5A
Authority: CN
Inventors: 卢洪洲; 李倩; 王俊
Original assignee: Third Peoples Hospital of Shenzhen
Current assignee: Third Peoples Hospital of Shenzhen
Priority date: 2022-12-14
Filing date: 2022-12-14
Publication date: 2023-07-04
Anticipated expiration: 2042-12-14
Also published as: CN115786076A

Abstract

本发明涉及生物医用工程技术领域，公开一种磁分离微流控芯片装置及其制备方法与应用，其中，装置包括芯片夹具和微流控芯片；微流控芯片包括设置有微流道的芯片基板、设置在芯片基板一侧且与微流道平行设置的软磁体，设置在芯片基板上且与微流道左侧连通的PBS缓冲液腔和细胞磁珠液腔，设置在芯片基板上且与微流道右侧连通的强磁性细胞收集腔、弱磁性细胞收集腔和无磁性细胞收集腔；芯片夹具上靠近所述软磁体的一侧设置有与所述软磁体平行的强磁铁。本发明通过设置软磁体把强磁铁更密的磁场线引到更靠近微流道附近，从而影响微流道内部的纳米磁珠移动轨迹，能有效实现强磁性细胞、弱磁性细胞及无磁性细胞的分离富集。

Description

一种磁分离微流控芯片装置及其制备方法与应用

技术领域

本发明涉及生物医用工程技术领域，特别涉及一种磁分离微流控芯片装置及其制备方法与应用。

背景技术

磁珠富集或分离是一项新兴的分子及细胞生物学技术，该技术现已广泛应用于分子生物学的核酸提取、固相cDNA文库构建、蛋白质和细胞的分选或富集。磁珠富集或分离的工作原理是将上述表面接合配(抗)体的磁珠悬浮液与待选目标分子或者细胞溶液(悬液)混合，通过配体-受体结合反应或者抗原-抗体反应，使得磁珠与目标分子或细胞紧密结合；通过磁力捕获磁珠-目标复合体，即可富集或纯化目标分子或者细胞。磁珠富集或者分选相对于其他的分离手段如离心，层析等传统的操作，具有分离速度快、量化程度高、成本低、样品无需有害或有毒化学试剂处理等优点。实际使用中，根据磁珠微粒的大小可分为微米级和纳米级磁珠；根据磁珠的材料可分为永磁材料或为顺磁材料。而磁珠分离的效率实际上受制于产生捕捉磁力的分离磁场。大部分的常规分离磁场往往设计随意，未进行精确的磁力计算和磁场布置设计，磁珠在这样的磁场中，不同位置受到的磁场强度往往难以进行精确地控制，靠磁铁近的磁珠长时间暴露在高强度磁场中，磁珠发生不可逆性聚集，丧失磁性，甚至失去重悬浮能力等；距磁铁远的磁珠所受的磁场作用力微弱，沉降缓慢，需要分离的目标细胞或者分子损失量大。磁珠在磁场中沿吸附力移动的速度受磁珠表面积，溶液的阻滞系数及磁场磁场强度梯度差影响，在磁珠表面积和溶液阻滞系数固定的情况下，增加磁场强度梯度差，而不是简单地增加磁场强度，不仅可提高磁珠的吸附力，还能避免磁珠吸附过于集中。

目前，普遍使用的磁力分选装置或分选器等大多并未针对磁珠分选的特性进行设计，分选的重复率不高，分选效果亦不理想。磁珠分选按照操作形式可以分为静态分选和流式分选两种。申请号为CN 201220420020.0的专利中，静态分选装置因受分选液容器的容量、形状等限制，对分选磁场产生装置的体积、形状有特定要求。同时，对于分选样品量大，且分选效率要求高的情况，难以满足需求。流式分选因样品流经位于分选磁场中的管路实现动态分选，更适合于高通量分选。但目前市场上的流式磁珠细胞分选(富集)仪器非常少。公开号为EP 0842704A1的专利公开了一种细胞磁珠分选的磁场产生装置，该装置由一对二极永磁体组成，中间包含一个分选柱，分选柱中填充硅胶质形成微孔，细胞分选液流经分选柱进行细胞分选，分选柱通过手动移出磁场的方式脱离磁场进行重悬浮。该装置由于本身微孔的设计的特点，液体流过的速度受到极大限制，细胞分选后洗涤纯化效率、分选效果不理想，且不适用于高通量分选。公开号为US20120034624A1的专利公开了一种震荡式免疫分析仪，该分析仪设计有一种磁珠捕获磁场，该磁场有平行排列的多个条形磁铁构成，每个磁铁的磁极方向相同。该磁场仅仅用于捕获磁珠结合的样品，不能对捕获效率做任何保证。上述装置由于磁场本身设计局限，无法对细胞分选的速度和效率作有效保证。

目前，微流控芯片中产生磁场的方式主要有集成电磁铁和外置磁体。集成电磁铁是通过微加工的方式，在芯片内集成微小的线圈，施加电流后产生磁场。但施加电流时会产生焦耳热，应用到细胞分析时会有因流体被加热而导致生物活性减小的问题。外置磁体，是磁控微流控芯片中最常用的产生磁场的方式，一般在微流控芯片的外部直接放置常规永磁铁。该方法虽然简单且在微流通道的设计上不受限制，但是产生的磁场梯度比较弱。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种磁分离微流控芯片装置及其制备方法与应用，旨在解决现有磁力分选装置由于磁场本身设计局限，导致对细胞分选的速度和效率较差的问题。

本发明的技术方案如下：

一种磁分离微流控芯片装置，其中，包括芯片夹具以及与设置在所述芯片夹具内部的微流控芯片；所述微流控芯片包括设置有微流道的芯片基板、设置在所述芯片基板一侧且与所述微流道平行设置的软磁体，设置在所述芯片基板上且与所述微流道左侧连通的PBS缓冲液腔和细胞磁珠液腔，设置在所述芯片基板上且与所述微流道右侧连通的强磁性细胞收集腔、弱磁性细胞收集腔和无磁性细胞收集腔；所述芯片夹具上靠近所述软磁体的一侧设置有与所述软磁体平行的强磁铁。

所述的磁分离微流控芯片装置，其中，所述软磁体由设置在所述芯片基板上的软磁体嵌入坑以及填入到所述软磁体嵌入坑内的金属混合胶组成，所述金属混合胶由PDMS预混合胶和掺入到所述PDMS预混合胶中的镍粉末或镍铁合金粉末组成。

所述的磁分离微流控芯片装置，其中，所述软磁体嵌入坑靠近所述微流道的一侧设置为锯齿状。

所述的磁分离微流控芯片装置，其中，与所述微流道连通的PBS缓冲液腔、细胞磁珠液腔、强磁性细胞收集腔、弱磁性细胞收集腔和无磁性细胞收集腔的上方均设置有通孔，所述芯片夹具与所述PBS缓冲液腔和细胞磁珠液腔上的通孔对应的位置设置有进气孔。

一种磁分离微流控芯片装置的制备方法，其中，包括步骤：

采用塑料注塑成型工艺制备带有微流道的芯片基板，所述芯片基板上还设置有与所述微流道左侧连通的PBS缓冲液腔和细胞磁珠液腔，与所述微流道右侧连通的强磁性细胞收集腔、弱磁性细胞收集腔和无磁性细胞收集腔，以及与所述微流道平行设置的软磁体嵌入坑；

将镍粉末或镍铁合金粉末掺入到PDMS预混合胶中，得到金属混合胶；

将所述金属混合胶填充到所述软磁体嵌入坑中并进行烘烤处理后，得到与所述微流道平行设置的软磁体；

采用单面压力敏感胶与所述芯片基板的底面进行贴合后，制得微流控芯片；

提供一种芯片夹具，所述芯片夹具包括用于放置所述微流控芯片的下夹具板以及与所述下夹具板转动连接的上夹具板，所述下夹具板上靠近所述软磁体的一侧设置有与所述软磁体平行的强磁铁；

将所述微流控芯片放置在所述芯片夹具的下夹具板上，并打下所述上夹具板，制得所述磁分离微流控芯片装置。

所述磁分离微流控芯片装置的制备方法，其中，所述镍粉末或镍铁合金粉末与所述PDMS预混合胶的质量比为1:1-50:1。

所述磁分离微流控芯片装置的制备方法，其中，制备所述芯片基板的材料为环烯烃聚合物、环烯烃共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚碳酸酯和聚二甲基硅氧烷中的一种或多种。

一种磁分离微流控芯片装置的应用，其中，将所述磁分离微流控芯片用于细胞的分离富集。

所述磁分离微流控芯片装置的应用，其中，将所述磁分离微流控芯片用于细胞的分离富集包括步骤：

使用乙醇和含油酸的水溶液依次对纳米四氧化三铁粉进行洗涤，并经匀质机处理后，得到纳米四氧化三铁分散液；

向所述纳米四氧化三铁分散液中依次加入正硅酸四乙酯和氨水混合液反应，使所述纳米四氧化三铁表面包裹二氧化硅，再次经乙醇及含油酸的水溶液洗涤后得磁珠溶液；

所述磁珠溶液经匀质机处理后，通过超声搅拌及水洗涤至中性，在超纯水中保存得到的纳米磁珠；

将所述纳米磁珠与生物素偶联后，再包被含抗生物素的抗体，得到的纳米磁珠抗体与免疫细胞按1:500-1:1000的体积比孵育完成后，使用PBS缓冲液清洗并重悬于PBS缓冲液中，得到纳米磁珠细胞混合液；

将微流控芯片放置在芯片基板的合适位置，使所述微流控芯片上的软磁体靠近所述芯片基板上的强磁铁；

将PBS缓冲液加入到微流控芯片的PBS缓冲液腔中，将所述纳米磁珠细胞混合液添加到微流控芯片的细胞磁珠液腔中；

扣上芯片基板的上夹具板，启动精密气压控制器，调节好进样气压，保持PBS缓冲液和纳米磁珠细胞混合液的进样气压一致，根据需要分类的细胞可上下调节纳米磁珠细胞在微流道内部的流动速度及在磁场影响下所产生的横向位移；

在强磁性细胞收集腔、弱磁性细胞收集腔和无磁性细胞收集腔分别收集不同磁性程度的磁性细胞。

所述磁分离微流控芯片装置的应用，其中，进样气压为50-200mbar。

有益效果：本发明采用纳米磁珠作为标记物，由于纳米磁珠对磁场的响应比较弱，因而本发明使用软磁体嵌入到微流控芯片的方式，在微流道的侧壁很近的位置布局一排软磁体，这样可以把强磁铁更密的磁场线引到更靠近微流道附近，加强对微流道内的纳米磁珠的磁感应，从而更高效地影响微流道内部的纳米磁珠移动轨迹，在外接气压控制器的作用下，能有效实现强磁性细胞、弱磁性细胞及无磁性细胞的分离富集。

附图说明

图1为本发明一种磁分离微流控芯片装置的第一使用状态图。

图2为本发明磁分离微流控芯片装置中微流控芯片与强磁铁的立体图。

图3位本发明磁分离微流控芯片装置中微流控芯片与强磁铁的主视图。

图4为本发明一种磁分离微流控芯片装置的第二使用状态图。

图5为本发明一种磁分离微流控芯片装置的制备方法流程图。

图6位本发明将本发明磁分离微流控芯片装置用于细胞的分离富集流程图。

具体实施方式

本发明提供一种磁分离微流控芯片装置及其制备方法与应用，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供了一种磁分离微流控芯片装置，如图1-图4所示，所述磁分离微流控芯片装置包括芯片夹具10以及与设置在所述芯片夹具10内部的微流控芯片20；所述微流控芯片20包括设置有微流道21的芯片基板22、设置在所述芯片基板22一侧且与所述微流道21平行设置的软磁体23，设置在所述芯片基板22上且与所述微流道21左侧连通的PBS缓冲液腔24和细胞磁珠液腔25，设置在所述芯片基板22上且与所述微流道21右侧连通的强磁性细胞收集腔26、弱磁性细胞收集腔27和无磁性细胞收集腔28；所述芯片夹具10上靠近所述软磁体23的一侧设置有与所述软磁体23平行的强磁铁30。

具体来讲，纳米磁珠标记的抗体分选技术是基于免疫磁珠分选的基本原理：磁珠通过与特异性抗体相互交联（如CD14抗体与纳米磁珠相结合，产生CD14⁺细胞的磁流体与CD14^-细胞磁流体），在外加磁场力作用下，有磁性的磁珠发生方向偏转；没有磁性的磁珠被流体带走，从而使得阳性细胞亚群与阴性细胞亚群得到分离。使用纳米磁珠替代普通磁珠，其优势在于纳米磁珠大小均匀且性质稳定；纳米磁珠能够充分的提升磁珠与抗体等生物大分子的相互结合，从而更好的反应细胞表面特异性蛋白的表达强弱。将纳米磁珠磁力技术与微通道内的层流特征结合起来，在微流体通道上形成一种纳米磁控技术。相较于现有的磁颗粒免疫细胞分选柱的磁分选方法，其优势在于采取磁颗粒免疫细胞过分选柱的方法，无法有效地同时分选多种抗体同时标记的细胞亚群；较于普通的分选技术，其对微量细胞的分选及获取更加精准且流速可控；较于普通的分选柱及磁极装置，其基于微流控集成芯片与磁控结合的装置操作更加简单、小型装置更加便携。

本实施例提供的磁分离微流控芯片装置是采用侧边进行磁场布局的，在生产微流控芯片20的时候侧边要留有足够多的封接面，这样就会造成强磁铁无法足够近的靠近微流道侧壁，对于纳米磁珠的吸附力度会变得非常弱，进而影响细胞的分类效果，因此本实施例在微流道的侧壁很近的位置布局了一排软磁体，这样可以把强磁铁更密的磁场线引到更靠近微流道附近，加强对微流道内的纳米磁珠的磁感应。配合芯片夹具10，可以更简便地实现该微流控芯片的使用，只需添加好细胞磁珠混合液及PBS缓冲液，强磁铁安装在芯片夹具10的合适位置紧密靠近微流控芯片，在外接气压控制器的作用下，实现强磁性细胞、弱磁性细胞及无磁性细胞的分离富集。

在一些实施方式中，如图2和图3所示，所述软磁体23由设置在所述芯片基板上的软磁体嵌入坑231以及填入到所述软磁体嵌入坑231内的金属混合胶组成，所述金属混合胶由PDMS预混合胶和掺入到所述PDMS预混合胶中的镍粉末或镍铁合金粉末组成。

本实施例把软磁材料引入到微流控芯片20中，所述软磁体23可聚集外置强磁铁形成的磁场，这样可以把强磁铁更密的磁场线引到更靠近微流道附近，加强对微流道内的纳米磁珠的磁感应，从而让微流道内的磁珠细胞磁珠收到更大的磁力。在本实施例中，所述软磁材料为镍粉末或镍铁合金粉末。

在一些实施方式中，还可将所述软磁体嵌入坑靠近所述微流道的一侧设置为锯齿状。也就是说，在本实施例中，软磁体的尖角朝向微流道一侧，这会进一步提升磁感应线的密度，本实施例根据需要调整尖角与微流道侧壁的距离来优化磁场强度的分布。

在一些实施方式中，如图2和图3所示，与所述微流道21连通的PBS缓冲液腔24、细胞磁珠液腔25、强磁性细胞收集腔26、弱磁性细胞收集腔27和无磁性细胞收集腔28的上方均设置有通孔29，所述芯片夹具10上与PBS缓冲液腔24和细胞磁珠液腔25上的通孔29对应的位置设置有进气孔11。所述进气孔11通过进气管与外接气泵设备连通，所述进气管上设置有气压控制器。

在一些实施方式中，还提供一种磁分离微流控芯片装置的制备方法，如图5所示，其包括步骤：

S10、采用塑料注塑成型工艺制备带有微流道的芯片基板，所述芯片基板上还设置有与所述微流道左侧连通的PBS缓冲液腔和细胞磁珠液腔，与所述微流道右侧连通的强磁性细胞收集腔、弱磁性细胞收集腔和无磁性细胞收集腔，以及与所述微流道平行设置的软磁体嵌入坑；

S20、将镍粉末或镍铁合金粉末掺入到PDMS预混合胶中，得到金属混合胶；

S30、将所述金属混合胶填充到所述软磁体嵌入坑中并进行烘烤处理后，得到与所述微流道平行设置的软磁体；

S40、采用单面压力敏感胶与所述芯片基板的底面进行贴合后，制得微流控芯片；

S50、提供一种芯片夹具，所述芯片夹具包括用于放置所述微流控芯片的下夹具板以及与所述下夹具板转动连接的上夹具板，所述下夹具板上靠近所述软磁体的一侧设置有与所述软磁体平行的强磁铁；

S60、将所述微流控芯片放置在所述芯片夹具的下夹具板上，并打下所述上夹具板，制得所述磁分离微流控芯片装置。

具体来讲，本实施例中制备所述芯片基板的材料为环烯烃聚合物（COP）、环烯烃共聚物（COC）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚苯乙烯（PS）、聚碳酸酯（PC）和聚二甲基硅氧烷（PDMS）中的一种或多种，但不限于此。本实施例首先采用塑料注塑成型的生产工艺制备带有微流道的芯片基板，所述芯片基板上还设置有与所述微流道左侧连通的PBS缓冲液腔和细胞磁珠液腔，与所述微流道右侧连通的强磁性细胞收集腔、弱磁性细胞收集腔和无磁性细胞收集腔，以及与所述微流道平行设置的软磁体嵌入坑，优选所述软磁体嵌入坑靠近所述微流道的一侧设置为锯齿状；接着将镍粉末或镍铁合金粉末掺入到PDMS预混合胶中得到金属混合胶，所述镍粉末或镍铁合金粉末与所述PDMS预混合胶的质量比为1:1-50:1，将所述金属混合胶刮涂填充到软磁体嵌入坑中，表面刮干净后放置在70-90^oC的烘箱中烘烤15-30min，形成软磁体。通常软磁体是利用微加工技术制作，聚集外置永磁形成的磁场在软磁体周围形成高梯度磁场，从而让细胞受到更大的磁力。到目前为止这些产生高磁场梯度的软磁体结构虽然可通过复杂的微加工工艺或是电镀的方法制造，但极大程度上受到了制作成本高、与微流控芯片的结合难度高的限制。而本发明从微流控芯片的结构设计及制作工艺进行了合理的优化，使得这种具有软磁体结构的微流控芯片能够快速简单的制备；最后使用3M品牌的单面压力敏感胶（型号为9965）与所述芯片基板的底面进行贴合后，并在刮板的作用下粘合在一起，制得所述微流控芯片。作为举例，本实施例制备的微流控芯片外形尺寸可以为长75mm，宽25mm，高10mm，内部微流道的高度为100μm，但不限于此。

在制得微流控芯片后，本实施例还提供一种与所述微流控芯片适配的芯片夹具，如图1所示，所述芯片夹具10包括用于放置所述微流控芯片的下夹具板12以及与所述下夹具板12转动连接的上夹具板13，所述下夹具板13上靠近所述软磁体的一侧设置有与所述软磁体平行的强磁铁；将所述微流控芯片放置在所述芯片夹具的下夹具板上，并打下所述上夹具板，可制得所述磁分离微流控芯片装置。在本实施例中，配合芯片夹具，可以更简便地实现改微流控芯片的使用，只需添加好细胞磁珠混合液及PBS缓冲液，强磁铁安装在夹具的合适位置能紧密微流控芯片，在外接气压控制器的作用下，实现强磁性细胞、弱磁性细胞及无磁性细胞的分离富集。

在一些实施方式中，还提供一种磁分离微流控芯片装置的应用，其中，将所述磁分离微流控芯片用于细胞的分离富集。

具体来讲，如图6所示，将所述磁分离微流控芯片用于细胞的分离富集包括步骤：

S100、使用乙醇和含油酸的水溶液依次对纳米四氧化三铁粉进行洗涤，并经匀质机处理后，得到纳米四氧化三铁分散液；

S200、向所述纳米四氧化三铁分散液中依次加入正硅酸四乙酯和氨水混合液反应，使所述纳米四氧化三铁表面包裹二氧化硅，再次经乙醇及含油酸的水溶液洗涤后得磁珠溶液；

S300、所述磁珠溶液经匀质机处理后，通过超声搅拌及水洗涤至中性，在超纯水中保存得到的纳米磁珠；

S400、将所述纳米磁珠与生物素偶联后，再包被含抗生物素的抗体，得到的纳米磁珠抗体与免疫细胞按1：500-1：1000的体积比孵育完成后，使用PBS缓冲液清洗并重悬于PBS缓冲液中，得到纳米磁珠细胞混合液；

S500、将微流控芯片放置在芯片基板的合适位置，使所述微流控芯片上的软磁体靠近所述芯片基板上的强磁铁；

S600、将PBS缓冲液加入到微流控芯片的PBS缓冲液腔中，将所述纳米磁珠细胞混合液添加到微流控芯片的细胞磁珠液腔中；

S700、扣上芯片基板的上夹具板，启动精密气压控制器，调节好进样气压，保持PBS缓冲液和纳米磁珠细胞混合液的进样气压一致，根据需要分类的细胞可上下调节纳米磁珠细胞在微流道内部的流动速度及在磁场影响下所产生的横向位移；

S800、在强磁性细胞收集腔、弱磁性细胞收集腔和无磁性细胞收集腔分别收集不同磁性程度的磁性细胞。

具体来讲，使用纳米四氧化三铁粉末依次经乙醇和含油酸的水溶液洗涤，得到含油酸和乙醇的纳米四氧化三铁悬浊液，用匀质机处理悬浊液，得到纳米四氧化三铁分散液；在纳米四氧化三铁分散液中依次加入正硅酸四乙酯和氨水混合液反应，再次经醇及含油酸的水溶液洗涤后得磁珠溶液，用匀质机器处理磁珠溶液，超声搅拌及水洗涤至中性，在超纯水中保存该纳米磁珠；将所述纳米磁珠与生物素偶联后，再包被含抗生物素的抗体，得到的纳米磁珠抗体与免疫细胞按1：500-1：1000的体积比于4℃孵育30min后，使用PBS缓冲液清洗3次，重悬于PBS缓冲液中，得到纳米磁珠细胞混合液；将微流控芯片放置在芯片基板的合适位置，使所述微流控芯片上的软磁体靠近所述芯片基板上的强磁铁；将2mL PBS缓冲液加入到微流控芯片的PBS缓冲液腔中，将所述纳米磁珠细胞混合液添加到微流控芯片的细胞磁珠液腔中，总体积为1mL；扣上芯片基板的上夹具板，启动精密气压控制器，调节好进样气压为50-200mbar之间，保持PBS缓冲液和纳米磁珠细胞混合液的进样气压一致，根据需要分类的细胞可上下调节纳米磁珠细胞在微流道内部的流动速度及在磁场影响下所产生的横向位移；最后在强磁性细胞收集腔、弱磁性细胞收集腔和无磁性细胞收集腔分别收集不同磁性程度的磁性细胞，所述不同磁性程度的磁性细胞包括磁性强度由大到小逐渐减弱的强磁性细胞、弱磁性细胞及无磁性细胞。

本实施例在靠近微流道的侧壁的位置布局了一排软磁体，这样可以把强磁铁更密的磁场线引到更靠近微流道附近，进一步地，本发明将软磁体的尖角（锯齿状）朝向微流道一侧，会提升磁感应线的密度，根据需要调整尖角与微流道侧壁的距离来优化磁场强度的分布。配合芯片夹具，可以更简便地实现该微流控芯片的使用，只需添加好细胞磁珠混合液及PBS缓冲液，强磁铁安装在芯片夹具的合适位置紧密靠近微流控芯片，在外接气压控制器的作用下，实现强磁性细胞、弱磁性细胞及无磁性细胞的分离富集。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims

1.一种磁分离微流控芯片装置，其特征在于，包括芯片夹具以及与设置在所述芯片夹具内部的微流控芯片；所述微流控芯片包括设置有微流道的芯片基板、设置在所述芯片基板一侧且与所述微流道平行设置的软磁体，设置在所述芯片基板上且与所述微流道左侧连通的PBS缓冲液腔和细胞磁珠液腔，设置在所述芯片基板上且与所述微流道右侧连通的强磁性细胞收集腔、弱磁性细胞收集腔和无磁性细胞收集腔；所述芯片夹具上靠近所述软磁体的一侧设置有与所述软磁体平行的强磁铁；

所述软磁体由设置在所述芯片基板上的软磁体嵌入坑以及填入到所述软磁体嵌入坑内的金属混合胶组成，所述金属混合胶由PDMS预混合胶和掺入到所述PDMS预混合胶中的镍粉末或镍铁合金粉末组成；

所述软磁体嵌入坑靠近所述微流道的一侧设置为锯齿状；

与所述微流道连通的PBS缓冲液腔、细胞磁珠液腔、强磁性细胞收集腔、弱磁性细胞收集腔和无磁性细胞收集腔的上方均设置有通孔，所述芯片夹具与所述PBS缓冲液腔和细胞磁珠液腔上的通孔对应的位置设置有进气孔；所述进气孔通过进气管与外接气泵设备连通，所述进气管上设置有气压控制器；所述气压控制器的进样气压为50-200mbar。

2.一种如权利要求1所述磁分离微流控芯片装置的制备方法，其特征在于，包括步骤：

3.根据权利要求2所述磁分离微流控芯片装置的制备方法，其特征在于，所述镍粉末或镍铁合金粉末与所述PDMS预混合胶的质量比为1:1-50:1。

4.根据权利要求2所述磁分离微流控芯片装置的制备方法，其特征在于，制备所述芯片基板的材料为环烯烃聚合物、环烯烃共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚碳酸酯和聚二甲基硅氧烷中的一种或多种。

5.一种如权利要求1所述磁分离微流控芯片装置的应用，其特征在于，将所述磁分离微流控芯片装置用于细胞的分离富集。

6.根据权利要求5所述磁分离微流控芯片装置的应用，其特征在于，将所述磁分离微流控芯片装置用于细胞的分离富集包括步骤：

将所述纳米磁珠与生物素偶联后，再包被含抗生物素的抗体，得到的纳米磁珠抗体与免疫细胞按1：500-1：1000的体积比孵育完成后，使用PBS缓冲液清洗并重悬于PBS缓冲液中，得到纳米磁珠细胞混合液；

扣上芯片基板的上夹具板，启动精密气压控制器，调节好进样气压，保持PBS缓冲液和纳米磁珠细胞混合液的进样气压一致，根据需要分类的细胞上下调节纳米磁珠细胞在微流道内部的流动速度及在磁场影响下所产生的横向位移；

通气预定时间后，在强磁性细胞收集腔、弱磁性细胞收集腔和无磁性细胞收集腔中分别收集不同磁性程度的磁性细胞。

7.根据权利要求6所述磁分离微流控芯片装置的应用，其特征在于，进样气压为50-200mbar。