CN116735460B - 一种快速磁珠计数装置及其制作和使用方法 - Google Patents
一种快速磁珠计数装置及其制作和使用方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116735460B CN116735460B CN202310718575.6A CN202310718575A CN116735460B CN 116735460 B CN116735460 B CN 116735460B CN 202310718575 A CN202310718575 A CN 202310718575A CN 116735460 B CN116735460 B CN 116735460B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- magnetic bead
- chip
- capturing
- magnetic
- matrix
- 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
- 239000011324 bead Substances 0.000 title claims abstract description 310
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 84
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 22
- UQLDLKMNUJERMK-UHFFFAOYSA-L di(octadecanoyloxy)lead Chemical compound [Pb+2].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O UQLDLKMNUJERMK-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 15
- 239000004205 dimethyl polysiloxane Substances 0.000 claims description 13
- 229920000435 poly(dimethylsiloxane) Polymers 0.000 claims description 13
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 10
- 238000004064 recycling Methods 0.000 claims description 9
- 238000009832 plasma treatment Methods 0.000 claims description 6
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 4
- 230000008030 elimination Effects 0.000 claims description 4
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 claims description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 3
- 235000013870 dimethyl polysiloxane Nutrition 0.000 claims 2
- CXQXSVUQTKDNFP-UHFFFAOYSA-N octamethyltrisiloxane Chemical compound C[Si](C)(C)O[Si](C)(C)O[Si](C)(C)C CXQXSVUQTKDNFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 238000004987 plasma desorption mass spectroscopy Methods 0.000 claims 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 abstract description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 7
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 37
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 9
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 description 8
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 4
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 description 4
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 4
- -1 Polydimethylsiloxane Polymers 0.000 description 3
- 229920001213 Polysorbate 20 Polymers 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 239000000256 polyoxyethylene sorbitan monolaurate Substances 0.000 description 3
- 235000010486 polyoxyethylene sorbitan monolaurate Nutrition 0.000 description 3
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 2
- 239000002390 adhesive tape Substances 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000004005 microsphere Substances 0.000 description 2
- FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N D-Glucitol Natural products OC[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N 0.000 description 1
- 238000002965 ELISA Methods 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000012620 biological material Substances 0.000 description 1
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 230000036039 immunity Effects 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- 229920000136 polysorbate Polymers 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000000600 sorbitol Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
- G01N15/10—Investigating individual particles
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Automatic Analysis And Handling Materials Therefor (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)
Abstract
本发明公开了一种快速磁珠计数装置及其制作和使用方法，装置包括：磁珠捕获矩阵芯片和流道芯片，所述磁珠捕获矩阵芯片和所述流道芯片连接，所述磁珠捕获矩阵芯片上设置有磁珠捕获矩阵，所述流道芯片上设置有磁珠流道，所述磁珠捕获矩阵对应所述磁珠流道设置，所述流道芯片的两端分别设置有出样孔和进样孔，所述出样孔、所述磁珠流道以及所述进样孔依次连通。本发明通过设置磁珠捕获矩阵，实现了对磁珠的捕获及回收，使得磁珠能够进行其他类型的实验，适用范围更为丰富，同时保证了磁珠捕获数量的稳定性，通过获取捕获以及回收后的效果图并对获取的效果图进行分析计算，实现了对磁珠的计数，提高基于磁珠的相关反应的反应速率。
Description
技术领域
本发明涉及生物技术领域，特别涉及一种快速磁珠计数装置及其制作和使用方法。
背景技术
磁珠是一种医学检测技术中常用的检测平台，可以用于生物材料的附着，基于磁力的富集和清洗，极大地促进了医学检测技术的科研和临床应用的发展；在基于磁珠的免疫或分子检测中，磁珠的用量往往依靠于粗略的质量计算和体积计算，该计算方法可以满足大部分的实验需求，但是粗略计算会对检测的精密度和重复性产生一定影响，且在一些复杂实验(如单细胞检测、数字ELISA等)中对检测结果有较大影响。
现有磁珠装置具有以下不足：
1、缺乏一体化的磁珠捕获、回收及计数装置：现有磁珠装置通常只具备捕获功能，或者，现有磁珠装置通常只具备捕获、回收功能，这不仅增加了实验操作的复杂度和时间成本，而且容易造成实验结果的误差。
2、目前一些用到了磁珠捕获功能的芯片，都是直接将磁珠捕获，然后在装置内进行原位反应，一方面无法保证磁珠捕获数量的稳定性，另一方面磁珠不能回收，只能待在孔内进行反应，一定程度上会影响反应速率；此外，磁珠捕获装置内嵌于实验装置，一方面不能完成回收任务，另一方面不能够满足下游的多元化的免疫和分子反应需要磁珠具备一定的分散性的要求。
3、现有的磁珠装置只对磁珠进行捕获，无法对磁珠进行回收，磁珠直接在装置内进行反应，磁珠无法共通，存在局限性。
发明内容
本发明的目的是提供一种快速磁珠计数装置及其制作和使用方法，旨在解决现有磁珠装置无法进行计数，从而导致后续实验结果的误差和不稳定性增加等问题。
第一方面，本发明实施例提供一种快速磁珠计数装置，包括：磁珠捕获矩阵芯片和流道芯片，所述磁珠捕获矩阵芯片和所述流道芯片连接，所述磁珠捕获矩阵芯片上设置有磁珠捕获矩阵，所述流道芯片上设置有磁珠流道，所述磁珠捕获矩阵对应所述磁珠流道设置，所述流道芯片的两端分别设置有出样孔和进样孔，所述出样孔、所述磁珠流道以及所述进样孔依次连通。
第二方面，本发明实施例提供一种如第一方面所述的快速磁珠计数装置的制作方法，包括：
切割对应大小的磁珠捕获矩阵芯片和流道芯片，并清理所述磁珠捕获矩阵芯片和流道芯片的结合表面；
将清理干净的磁珠捕获矩阵芯片和流道芯片进行Plasma处理1-5分钟；
将处理好的磁珠捕获矩阵芯片放置到所述流道芯片的结合表面的中央，得到临时的快速磁珠计数装置；
将所述临时的快速磁珠计数装置放入90-150℃烘箱进行处理10-20分钟，得到最终的快速磁珠计数装置。
第三方面，本发明实施例提供一种如第一方面所述的快速磁珠计数装置的使用方法，包括：
将定量磁珠进行清洗处理，并加入磁珠体积5-15倍的PBST溶液到清洗完毕的磁珠上，得到磁珠溶液；
取磁珠溶液，并由加样孔注入到所述磁珠捕获矩阵内并排除空气；
在预定时间内倾斜所述快速磁珠计数装置；
通过显微镜进行明场拍照，确保超过预定比例的捕获井被填满后，往所述磁珠捕获矩阵内注入油以排除多余的磁珠溶液；
待排除完毕后，通过显微镜进行明场拍照，得到捕获图。
本发明公开了一种快速磁珠计数装置及其制作和使用方法，装置包括：磁珠捕获矩阵芯片和流道芯片，所述磁珠捕获矩阵芯片和所述流道芯片连接，所述磁珠捕获矩阵芯片上设置有磁珠捕获矩阵，所述流道芯片上设置有磁珠流道，所述磁珠捕获矩阵对应所述磁珠流道设置，所述流道芯片的两端分别设置有出样孔和进样孔，所述出样孔、所述磁珠流道以及所述进样孔依次连通。本发明通过设置磁珠捕获矩阵，实现了对磁珠的捕获及回收，使得磁珠能够进行其他类型的实验，适用范围更为丰富，同时保证了磁珠捕获数量的稳定性，通过获取捕获以及回收后的效果图并对获取的效果图进行分析计算，实现了对磁珠的计数，提高基于磁珠的相关反应的反应速率，降低了后续实验的误差和不稳定性。本发明实施例同时还提供了一种快速磁珠计数装置的制作和使用方法，具有上述有益效果，在此不再赘述。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实施例的快速磁珠计数装置的结构示意图；
图2为本实施例的快速磁珠计数装置的透视示意图；
图3为本实施例的快速磁珠计数装置的爆炸图；
图4为流道芯片的结构示意图；
图5为本实施例的快速磁珠计数装置的剖视示意图；
图6为磁珠捕获矩阵的结构示意图；
图7为本实施例的快速磁珠计数装置的制作方法的流程图；
图8为本实施例的快速磁珠计数装置的使用方法的流程图；
附图标记如下：
1、磁珠捕获矩阵芯片；2、流道芯片；3、磁珠捕获矩阵；4、磁珠流道；5、出样孔；6、进样孔；7、中间段；8、狭长段；9、捕获井；10、固定底座。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
请参阅图1-5，本实施例提供了一种快速磁珠计数装置，包括：磁珠捕获矩阵芯片1和流道芯片2，磁珠捕获矩阵芯片1和流道芯片2连接，磁珠捕获矩阵芯片1上设置有磁珠捕获矩阵3，流道芯片2上设置有磁珠流道4，磁珠捕获矩阵3对应磁珠流道4设置，流道芯片2的两端分别设置有出样孔5和进样孔6，出样孔5、磁珠流道4以及进样孔6依次连通。
本实施例通过设置磁珠捕获矩阵3，实现了对磁珠的捕获及回收，使得磁珠能够进行其他类型的实验，适用范围更为丰富，同时保证了磁珠捕获数量的稳定性，通过获取捕获以及回收后的效果图并对获取的效果图进行分析计算，实现了对磁珠的计数，提高基于磁珠的相关反应的反应速率。
其中，磁珠捕获矩阵可用设置有磁珠捕获矩阵的聚二甲基硅氧烷(PDMS)芯片替换，而使用PDMS芯片替换磁珠捕获矩阵时，需将磁珠捕获矩阵设置在整合后PDMS芯片的中部或前段，如此设计能够保障在倒置倾斜快速磁珠计数装置时，磁珠可以顺利聚集在该快速磁珠计数装置的后半段以对磁珠进行全部回收，而不会使得磁珠重新回到井内。
进一步的，出样孔5、磁珠捕获矩阵3以及进样孔6连通形成的磁珠通道设置为流线形，即磁珠通道的棱角处皆为弧形设置，如此设计能够避免磁珠堆积于磁珠通道的棱角处，从而对磁珠的捕获以及回收造成影响，进一步对后续实验的结果造成影响。
请参阅图4，磁珠流道4包括：中间段7以及分别与中间段7的两端连接的两个狭长段8，磁珠捕获矩阵3对中间段7设置，出样孔5和进样孔6分别对应两个狭长段8设置。
在一个具体应用场景中，磁珠流道4的高度设置在50-200μm内，出样孔5和进样孔6的大小设置为1.1mm。
进一步的，中间段7的宽度大于两个狭长段8的宽度，即本实施例的磁珠流道4的形状大致为两端狭长的泳道形，两个狭长段8的设置是为了保证磁珠能以密度较高的趋势进入到磁珠捕获矩阵3内，同时与较宽的中间段7之间形成流速差，保证到达磁珠捕获矩阵3内的磁珠的流速较慢，确保磁珠能够较好地进入到磁珠捕获矩阵3中。
其中，为实现将磁珠注入到磁珠捕获矩阵3内，需使用移液枪，因此本实施例的出样孔5和进样孔6上设置有吸头(即商用Tip头)，用于与移液枪的枪头相配合，从而实现将磁珠注入磁珠捕获矩阵3或将磁珠排除磁珠捕获矩阵3。
请参阅图6，磁珠捕获矩阵3上设置有若干捕获井8，用于捕获磁珠，如直径为2μm磁珠、10μm磁珠、20μm磁珠等。
其中，捕获井8可设置为圆形、正方形、六边形以及异形等多种形状。
在一个实施例中，现有的大部分检测试验需要从几十到几百甚至上千的磁珠快速计数和回收功能，而现有的磁珠计数回收装置仅包含下盖的捕获井8，且通量较小(≤100颗)，无法满足实验高通量需求，为解决上述问题，捕获井8的数量可设置在100-1200个，每次可完成100-1200个磁珠的捕获和回收，耗时10分钟左右，通过提高捕获井8数量，可以提高单次磁珠的捕获数量，还可以多个装置同时进行捕获，也可增加通量，从而实现上千磁珠计数、回收的任务，轻松实现一些高通量实验的磁珠需求。
为提高磁珠的捕获效率，同时使得磁珠能够在手动加样的过程中顺利掉入捕获井8中，以及保证磁珠在推油的过程中不易掉出，计数过程中不易丢失，确保计数的准确性和效率，本实施例中，捕获井8的深度设置为磁珠直径的70％-80％，捕获井8的宽度设置为磁珠直径的125％-150％，该尺寸的捕获井8不仅能够卡住目标磁珠，也可以在倒置、翻转磁铁吸附等条件下让磁珠顺利脱出并在上盖的固定区域进行快速收集。
请参阅图1，本实施例中，还设置有固定底座10，固定底座10用于承载该快速磁珠计数装置，在将该快速磁珠计数装置放置在固定底座10上时，能够通过移动固定底座10使得能够更便捷地操作该快速磁珠计数装置，同时固定底座10能够承载该快速磁珠计数装置在显微镜下观察。
本实施例的快速磁珠计数装置的制造材料便宜，构造简易，易于操作，可以根据磁珠数量需要调整捕获井的数目，最多可以完成三个捕获井中的磁珠计数和回收，且更为通用，磁珠捕获计数完毕后，可用于任何基于磁珠的实验，不影响磁珠本身的物化性质；更便携，整个装置整体小于100mm3，便携小巧，实验人员可随时进行磁珠计数；还可重复使用，可经过调整捕获井的数目来确定每次计数的磁珠。
需要说明的是，本实施例的快速磁珠计数装置不仅限于磁珠的捕获、回收和计数，也可拓展至类似的微球计数；磁珠的回收可结合磁铁进行，非磁性微球的回收可以通过倒置和简单的震荡实现。
请参阅图7，本实施例还提供了一种快速磁珠计数装置的制作方法，包括：
S501：切割对应大小的磁珠捕获矩阵芯片和流道芯片，并清理所述磁珠捕获矩阵芯片和流道芯片的结合表面；
其中，清理的过程为：通过75％酒精或无水乙醇清理磁珠捕获矩阵芯片和流道芯片的结合表面；接着通过压缩空气将未挥发的酒精吹干，然后通过胶带粘贴磁珠捕获矩阵芯片和流道芯片的结合表面，以确保磁珠捕获矩阵芯片和流道芯片的结合表面没有杂质。
在一实施例中，切割对应大小的磁珠捕获矩阵芯片、流道芯片和PDMS芯片，并通过75％酒精或无水乙醇清理磁珠捕获矩阵芯片、流道芯片和PDMS芯片的结合表面；接着通过压缩空气将未挥发的酒精吹干，然后通过胶带粘贴磁珠捕获矩阵芯片、流道芯片和PDMS芯片的结合表面。
S502：将清理干净的磁珠捕获矩阵芯片和流道芯片进行Plasma处理1-5分钟；
在一个具体应用场景中，将清理干净的磁珠捕获矩阵和磁珠流道放入等离子清洗机，进行Plasma处理2分钟，使得PDMS表面活性改性，通过等离子清洗机进行Plasma处理2分钟使磁珠捕获矩阵和磁珠流道更容易与其他材料结合，同时提高其表面润湿性和生物相容性，有利于后续实验的进行。
在一个实施例中，将清理干净的PDMS芯片放入等离子清洗机，进行Plasma处理2分钟，使得PDMS表面活性改性。
S503：将处理好的磁珠捕获矩阵芯片放置到所述流道芯片的结合表面的中央，得到临时的快速磁珠计数装置；
在一个实施例中，将处理好的PDMS芯片放置到流道芯片的结合表面的中央，并将固定底座的结合表面与流道芯片的结合表面贴合，得到临时的快速磁珠计数装置。
S504：将临时的快速磁珠计数装置放入90-150℃烘箱进行处理10-20分钟，得到最终的快速磁珠计数装置。
在一个具体应用场景中，将所述临时的快速磁珠计数装置放入110℃烘箱进行处理15分钟，得到最终的快速磁珠计数装置，将临时的快速磁珠计数装置放入110℃烘箱进行处理15分钟，一方面可以去除其中的水分和其他可能存在的杂质，从而提高计数装置的稳定性和可靠性，同时还可以延长其使用寿命，另一方面，能够避免长时间高温度的处理对内部组件造成一定损坏，从而对后续的实验造成相应影响。
请参阅图8，本实施例还提供了一种快速磁珠计数装置的使用方法，包括：
S601：将定量磁珠进行清洗处理，并加入磁珠体积5-15倍的PBST溶液到清洗完毕的磁珠上，得到磁珠溶液；
S602：取磁珠溶液，并由加样孔注入到所述磁珠捕获矩阵内并排除空气；
S603：在预定时间内倾斜所述快速磁珠计数装置；
S604：通过显微镜进行明场拍照，确保超过预定比例的捕获井被填满后，往所述磁珠捕获矩阵内注入油以排除多余的磁珠溶液；
S605：待排除完毕后，通过显微镜进行明场拍照，得到捕获图。
步骤S601之后还需加入PBST溶液到快速磁珠计数装置中并充满整个快速磁珠计数装置，然后将快速磁珠计数装置放在真空泵装置中，在负压的条件下放置1-5分钟，排出快速磁珠计数装置内的微量空气，使PBST溶液能预先填充到磁珠捕获矩阵内，接着执行步骤S602，在注入磁珠溶液之前先填充PBST溶液能够进一步方便后续的磁珠捕获操作，使得磁珠溶液能够更好地被捕获井所捕获。
在一个实施例中，步骤S601之后还需加入PBST溶液到快速磁珠计数装置中并充满整个快速磁珠计数装置，然后将快速磁珠计数装置放在真空泵装置中，在负压的条件下放置3分钟，排出快速磁珠计数装置内的微量空气，使PBST溶液能预先填充到磁珠捕获矩阵内，接着执行步骤S602，在负压的条件下放置3分钟能够有效地排除整个快速磁珠计数装置的内部空气，使得PBST溶液充满整个快速磁珠计数装置，同时能够减少负压对快速磁珠计数装置的损坏。
其中，在将磁珠溶液注入磁珠捕获矩阵内时需缓慢注入，保证流道内无气泡残留，如有气泡，可轻微按压磁珠流道的表面，以排出气泡，也可通过倾斜快速磁珠计数装置使得气泡上移，并通过不断注入磁珠溶液以排除气泡，还可通过真空泵排除气泡。
接着在预定时间内倾斜快速磁珠计数装置，使得磁珠在自身重力作用下能够在磁珠捕获矩阵的表面缓慢流动，并在流过捕获矩阵时落入捕获井内，从而被捕获井所捕获。
在一个具体应用场景中，通过磁力架对10μL磁珠进行清洗处理，并加入100μL的PBST(0.01％Tween-20)溶液到清洗完毕的磁珠上，得到磁珠溶液；从磁珠溶液内取15μL磁珠溶液，并由加样孔注入到磁珠捕获矩阵内并排除空气；在预定时间内左右倾斜快速磁珠计数装置；通过显微镜4x物镜进行明场拍照，确保90％及以上的捕获井被填满后，往磁珠捕获矩阵内注入油以排除多余的磁珠溶液；待排除完毕后，通过显微镜4x物镜进行明场拍照，得到捕获图，其中，PBST溶液为磷酸盐吐温缓冲液，Tween-20为聚氧乙烯山梨糖醇酯。
本实施例中，该快速磁珠计数装置还具有一种回收方法，包括：在出样孔插入移液枪枪头，从加样孔注入PBST溶液对磁珠捕获矩阵进行清洗；待清洗完毕后，移除移液枪枪头并将快速磁珠计数装置倒置；将快速磁珠计数装置往出样孔倾斜，得到聚合的磁珠溶液；将快速磁珠计数装置翻转，并通过移液枪枪头将聚合的磁珠溶液回收。
其中，在磁珠捕获矩阵进行清洗的过程中，少量磁珠会在注入PBST液体的带动下从捕获井内流出，为避免计数误差过大，在对磁珠捕获矩阵进行清洗后需要对清洗后的溶液进行回收。
在一个具体应用场景中，在出样孔插入200μL移液枪枪头，从加样孔注入PBST(0.01％Tween-20)溶液对磁珠捕获矩阵进行清洗；待清洗完毕后，移除移液枪枪头并将快速磁珠计数装置倒置，以加快捕获井内的磁珠流出；将快速磁珠计数装置往出样孔倾斜，得到聚合的磁珠溶液；将快速磁珠计数装置翻转，并通过移液枪枪头将聚合的磁珠溶液回收。
本实施例中，该快速磁珠计数装置还具有一种计数方法，包括：待磁珠溶液回收完毕后，通过显微镜进行明场拍照，得到回收图；对捕获图和回收图进行分割，得到捕获目标图和回收目标图；调节颜色阈值(Image-adjust-color threshold)，选中捕获目标图和回收目标图内的磁珠；将圆度(Circularity)设置为0.7-1.0，分析捕获目标图和回收目标图内的选中的磁珠个数(analyze-analyzeparticles)，分别得到捕获值和剩余值；通过计算捕获值和所述剩余值，得到回收值。
在一个具体应用场景中，待磁珠溶液回收完毕后，通过显微镜4x物镜进行明场拍照，得到回收图；通过ImageJ对捕获图和回收图进行分割，得到捕获目标图和回收目标图；调节颜色阈值，选中捕获目标图和回收目标图内的磁珠；将圆度设置为0.7-1.0，分析捕获目标图和回收目标图内的选中的磁珠个数，分别得到捕获值和剩余值；通过计算捕获值和所述剩余值，得到回收值。
说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的。
包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的状况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
Claims (1)
1.一种快速磁珠计数装置的使用方法，快速磁珠计数装置包括：磁珠捕获矩阵芯片和流道芯片，所述磁珠捕获矩阵芯片和所述流道芯片连接，所述磁珠捕获矩阵芯片上设置有磁珠捕获矩阵，所述流道芯片上设置有磁珠流道，所述磁珠捕获矩阵对应所述磁珠流道设置，所述流道芯片的两端分别设置有出样孔和进样孔，所述出样孔、所述磁珠流道以及所述进样孔依次连通；所述磁珠流道包括：中间段以及分别与所述中间段的两端连接的两个狭长段，所述磁珠捕获矩阵对应所述中间段设置，所述出样孔和所述进样孔对应两个所述狭长段设置；所述中间段的宽度大于两个所述狭长段的宽度；所述出样孔和所述进样孔上设置有吸头；所述磁珠捕获矩阵上设置有若干捕获井，用于捕获磁珠；所述捕获井的深度为磁珠直径的70%-80%，所述捕获井的宽度为磁珠直径的125%-150%；当使用PDMS芯片替换磁珠捕获矩阵时，磁珠捕获矩阵设置在整合后PDMS芯片的中部或前段；所述出样孔、所述磁珠捕获矩阵以及所述进样孔连通形成的磁珠通道设置为流线形；所述磁珠流道的高度设置在50-200μm内，所述出样孔和所述进样孔的大小设置为1.1mm；所述捕获井的数量在100-1200个；所述快速磁珠计数装置还设置有固定底座；其制作方法包括：切割对应大小的磁珠捕获矩阵芯片和流道芯片，并清理所述磁珠捕获矩阵芯片和流道芯片的结合表面；将清理干净的磁珠捕获矩阵芯片和流道芯片进行Plasma处理1-5分钟；将处理好的磁珠捕获矩阵芯片放置到所述流道芯片的结合表面的中央，得到临时的快速磁珠计数装置；将所述临时的快速磁珠计数装置放入90-150℃烘箱进行处理10-20分钟，得到最终的快速磁珠计数装置；其使用方法包括：
将定量磁珠进行清洗处理，并加入磁珠体积5-15倍的PBST溶液到清洗完毕的磁珠上，得到磁珠溶液；
取磁珠溶液，并由加样孔注入到所述磁珠捕获矩阵内并排除空气；
在预定时间内倾斜所述快速磁珠计数装置；
通过显微镜进行明场拍照，确保超过预定比例的捕获井被填满后，往所述磁珠捕获矩阵内注入油以排除多余的磁珠溶液；
待排除完毕后，通过显微镜进行明场拍照，得到捕获图；
在出样孔插入移液枪枪头，从加样孔注入PBST溶液对所述磁珠捕获矩阵进行清洗；
待清洗完毕后，移除所述移液枪枪头并将所述快速磁珠计数装置倒置；
将所述快速磁珠计数装置往所述出样孔倾斜，得到聚合的磁珠溶液；
将所述快速磁珠计数装置翻转，并通过所述移液枪枪头将聚合的磁珠溶液回收；
其使用方法还包括：
待回收完毕后，通过显微镜进行明场拍照，得到回收图；
对所述捕获图和所述回收图进行分割，得到捕获目标图和回收目标图；
调节颜色阈值，选中所述捕获目标图和所述回收目标图内的磁珠；
将圆度设置为0.7-1.0，分析所述捕获目标图和所述回收目标图内的选中的磁珠个数，分别得到捕获值和剩余值；
通过计算所述捕获值和所述剩余值，得到回收值。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310718575.6A CN116735460B (zh) | 2023-06-16 | 2023-06-16 | 一种快速磁珠计数装置及其制作和使用方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310718575.6A CN116735460B (zh) | 2023-06-16 | 2023-06-16 | 一种快速磁珠计数装置及其制作和使用方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116735460A CN116735460A (zh) | 2023-09-12 |
| CN116735460B true CN116735460B (zh) | 2024-03-29 |
Family
ID=87911137
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310718575.6A Active CN116735460B (zh) | 2023-06-16 | 2023-06-16 | 一种快速磁珠计数装置及其制作和使用方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116735460B (zh) |
Citations (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103343092A (zh) * | 2013-07-19 | 2013-10-09 | 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 | 基于矿物油饱和pdms材料的数字pcr芯片的制作方法 |
| CN105838801A (zh) * | 2016-05-06 | 2016-08-10 | 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 | 一种基于微球和微柱阵列芯片的乳滴数字pcr定量方法 |
| EP3059588A1 (en) * | 2015-02-18 | 2016-08-24 | Fundacion Tekniker | Method and device for detection and quantification of analytes |
| WO2017168493A1 (ja) * | 2016-03-28 | 2017-10-05 | 株式会社日立製作所 | 一細胞由来生体分子捕捉用システム |
| CN110470604A (zh) * | 2019-09-20 | 2019-11-19 | 四川朴澜医疗科技有限公司 | 单通道荧光免疫分析微流控芯片 |
| CN112547148A (zh) * | 2020-12-09 | 2021-03-26 | 武汉纺织大学 | 一种基于微型堤坝阵列的微流控靶标捕获芯片、制备方法及应用 |
| CN112574853A (zh) * | 2020-12-14 | 2021-03-30 | 深圳先进技术研究院 | 用于单细胞磁珠配对的高通量微流控芯片、配对方法及液滴阵列形成方法 |
| CN112973813A (zh) * | 2021-02-10 | 2021-06-18 | 齐鲁工业大学 | 一种用于分离富集外泌体的微流控芯片及其制作方法 |
| WO2021233186A1 (zh) * | 2020-05-17 | 2021-11-25 | 格物致和生物科技(北京)有限公司 | 基于虚拟分割技术的生物靶标数字化定量检测方法和系统 |
| CN113976195A (zh) * | 2021-10-19 | 2022-01-28 | 华东理工大学 | 一种用于外泌体分离富集的微流控芯片，以及一种外泌体表面蛋白的分析方法 |
| CN216639511U (zh) * | 2021-12-23 | 2022-05-31 | 四川轻化工大学 | 一种磁分离微流控芯片 |
| CN216808862U (zh) * | 2021-08-06 | 2022-06-24 | 上海何因生物科技有限公司 | 一种可调节磁性的纯化回收磁力装置 |
| WO2022206133A1 (zh) * | 2021-03-30 | 2022-10-06 | 深圳市亚辉龙生物科技股份有限公司 | 微流控芯片、循环肿瘤细胞自动化分离检测系统及方法 |
| CN115639364A (zh) * | 2022-09-27 | 2023-01-24 | 格物致和生物科技(北京)有限公司 | 绝对定量的数字elisa检测方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9090663B2 (en) * | 2009-04-21 | 2015-07-28 | The Trustees Of Columbia University In The City Of New York | Systems and methods for the capture and separation of microparticles |
| US10434511B2 (en) * | 2014-03-14 | 2019-10-08 | University Of Kansas | Non-invasive monitoring cancer using integrated microfluidic profiling of circulating microvesicles |
-
2023
- 2023-06-16 CN CN202310718575.6A patent/CN116735460B/zh active Active
Patent Citations (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103343092A (zh) * | 2013-07-19 | 2013-10-09 | 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 | 基于矿物油饱和pdms材料的数字pcr芯片的制作方法 |
| EP3059588A1 (en) * | 2015-02-18 | 2016-08-24 | Fundacion Tekniker | Method and device for detection and quantification of analytes |
| WO2017168493A1 (ja) * | 2016-03-28 | 2017-10-05 | 株式会社日立製作所 | 一細胞由来生体分子捕捉用システム |
| CN105838801A (zh) * | 2016-05-06 | 2016-08-10 | 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 | 一种基于微球和微柱阵列芯片的乳滴数字pcr定量方法 |
| CN110470604A (zh) * | 2019-09-20 | 2019-11-19 | 四川朴澜医疗科技有限公司 | 单通道荧光免疫分析微流控芯片 |
| WO2021233186A1 (zh) * | 2020-05-17 | 2021-11-25 | 格物致和生物科技(北京)有限公司 | 基于虚拟分割技术的生物靶标数字化定量检测方法和系统 |
| CN112547148A (zh) * | 2020-12-09 | 2021-03-26 | 武汉纺织大学 | 一种基于微型堤坝阵列的微流控靶标捕获芯片、制备方法及应用 |
| CN112574853A (zh) * | 2020-12-14 | 2021-03-30 | 深圳先进技术研究院 | 用于单细胞磁珠配对的高通量微流控芯片、配对方法及液滴阵列形成方法 |
| CN112973813A (zh) * | 2021-02-10 | 2021-06-18 | 齐鲁工业大学 | 一种用于分离富集外泌体的微流控芯片及其制作方法 |
| WO2022206133A1 (zh) * | 2021-03-30 | 2022-10-06 | 深圳市亚辉龙生物科技股份有限公司 | 微流控芯片、循环肿瘤细胞自动化分离检测系统及方法 |
| CN216808862U (zh) * | 2021-08-06 | 2022-06-24 | 上海何因生物科技有限公司 | 一种可调节磁性的纯化回收磁力装置 |
| CN113976195A (zh) * | 2021-10-19 | 2022-01-28 | 华东理工大学 | 一种用于外泌体分离富集的微流控芯片，以及一种外泌体表面蛋白的分析方法 |
| CN216639511U (zh) * | 2021-12-23 | 2022-05-31 | 四川轻化工大学 | 一种磁分离微流控芯片 |
| CN115639364A (zh) * | 2022-09-27 | 2023-01-24 | 格物致和生物科技(北京)有限公司 | 绝对定量的数字elisa检测方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN116735460A (zh) | 2023-09-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Preira et al. | Passive circulating cell sorting by deformability using a microfluidic gradual filter | |
| US8935098B2 (en) | Method and device for high throughput cell deformability measurements | |
| US7208120B2 (en) | Cellular diagnostic arrays, methods of using and processing for producing same | |
| CN102695804B (zh) | 用于分离颗粒的方法和设备，包括分离和增殖胚胎及干细胞 | |
| JP7397833B2 (ja) | 細胞選別およびフローサイトメトリのためのシステム、装置および方法 | |
| Huang et al. | An integrated microfluidic platform for in situ cellular cytokine secretion immunophenotyping | |
| US20180299425A1 (en) | Methods and Apparatus for Segregation of Particles | |
| JP6518985B2 (ja) | がん細胞捕捉方法 | |
| CN104745452A (zh) | 稀有细胞自动化捕获设备 | |
| JP6485783B2 (ja) | 医療用検査装置及び細胞検査方法 | |
| US20170080424A1 (en) | A microfluidic device that separates cells | |
| CN116735460B (zh) | 一种快速磁珠计数装置及其制作和使用方法 | |
| Hosokawa et al. | Leukocyte counting from a small amount of whole blood using a size‐controlled microcavity array | |
| US20080138245A1 (en) | Plastic microchip for microparticle analysis and method for manufacturing the same | |
| CN102589937A (zh) | 一种空气监测分级采样方法及装置 | |
| CN107400623A (zh) | 循环肿瘤细胞自动捕获微流控芯片及其自动捕获方法 | |
| JPWO2014061631A1 (ja) | 微粒子分離用マイクロ流路チップ、該チップを用いた微粒子分離用システム及び微粒子分離方法 | |
| CN108977404B (zh) | 基于免疫磁珠标记细胞的分级筛选方法 | |
| WO2022062934A1 (zh) | 基于微流控芯片的循环肿瘤 / 融合细胞捕获装置及其方法 | |
| EP2926144B1 (fr) | Module d'attraction magnetique, robot comprenant un tel module, et procede d'utilisation sur billes magnetiques d'un tel module ou d'un tel robot | |
| JP2005241299A (ja) | 核酸回収器具、その部品、及び核酸回収器具の生産方法 | |
| CN202994806U (zh) | 微流控芯片多样品顺序加载装置 | |
| CN102175589A (zh) | 一种流式计数池及计数池尿样进样方法 | |
| CN219279913U (zh) | 一种淋巴结细胞提取装置 | |
| CN217568799U (zh) | 一种带过滤功能的移液装置 |
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 |