CN1901997A

CN1901997A - 系统

Info

Publication number: CN1901997A
Application number: CNA2004800400780A
Authority: CN
Inventors: 西蒙·伯内尔; 维克托·曼内
Original assignee: Inverness Medical Switzerland GmbH
Current assignee: Alere Switzerland GmbH
Priority date: 2003-12-17
Filing date: 2004-12-17
Publication date: 2007-01-24
Also published as: US20060018797A1; GB0329220D0

Abstract

一种用于从流体样品如需进一步分析的体液样品中分离细胞和液体介质的微流分离系统(1)。该系统可包括微流结构(2)和细胞团聚剂。该微流结构可包括一个或多个微流通道，通过尺寸排阻使液体样品介质与团聚细胞分离。

Description

系统

本发明涉及一种用于从液体样品中分离颗粒的微流分离系统(microfluidic separation system)，并且涉及一种用于检测流体样品中分析物的含量和/或其存在、或者测定流体样品性质的分析系统(assaysystem)。本发明特别涉及样品中细胞的分离，例如从全血样品中分离红细胞。

检测流体样品中分析物的含量和/或其存在的诊断分析设备朝着护理或家用的方向发展。该设备使得卫生保健专业人员或者非专业人士，比如自我监护的病人，都可以使用。因此，这样的设备应设计得使用简便，流体样品量小，检测迅速。小样品量可以减少取样时病人的痛苦，如利用柳叶刀或指尖法通过皮肤采集毛细血管中的血。通常，该设备是一种一步设备，用户无需任何进一步的操作，只需简单地把流体样品放入设备就可以得到结果。这样的系统通常是便携式的，并且具有最小部件或没有移动部分。通常，该设备应用微流通道或多孔载体通过毛细作用移动样品进入和/或通过该设备，避免了流体样品在设备中主动运动的需要。

当进行流体样品诊断分析检测时，最好或必须清除样品中可能干扰分析的成分。比如，当检测方案需要样品或血浆时，则需从全血中去除红细胞。红细胞可通过比如吸收特定波长的光来干扰分析检测。红细胞通常通过离心或沉降法从全血中分离。然而这些方法不适合样品量为100μL到小于1μL的流体样品的快速诊断分析。

可以利用过滤器如带有合适孔径的无纺布从流体介质中分离颗粒，然而由于过滤器容易堵塞而导致血浆滤液的产率低，因而过滤器不适用于从全血中分离红细胞。并且，还会导致产出血浆的时间增长。对于一个流动系统，比如仅依赖毛细作用力驱动流体样品的微流设备，这是一个很不利的因素。

因此有必要提供一种可以快速分离小量样品且具有高产率的分离系统。

根据本发明的第一方面，本发明提供一种用于将样品中的细胞与液体介质相分离微流分离系统，该系统包括微流结构和细胞团聚剂，该微流结构包括一个或多个通过尺寸排阻从液体样品介质中分离团聚细胞的微流通道。

术语团聚剂包括任何可以引起细胞团聚和/或凝集的试剂，以及引起细胞(如红细胞)花结和/或促进细胞如红细胞形成缗线状红细胞簇(roleaux)的试剂。

团聚剂引起样品中的细胞团聚到一起，这样有助于样品介质与细胞相分离。可以在接近或远离微流结构处提供团聚剂，团聚剂可以与帮助其从微流系统内表面释放到流体样品中的试剂混合使用，也可提供多种团聚剂。

微流结构可包括具有一个或多个尺寸排阻间距(size exclusionspacing)的尺寸排阻组件，通过该间距可使团聚细胞从样品介质中滤出。该尺寸排阻间距可使微流通道从流体样品介质中分离团聚细胞。排阻间距的尺寸可根据从样品介质中分离或主要分离团聚细胞所需的合适的尺寸中选择，并且决定于系统的规格尺寸、团聚剂与流体样品相互作用的时间、以及样品本身的性质。排阻间距的合适尺寸可由常规实验测得。最适宜的排阻间距的尺寸决定于团聚体分离的效率，且很容易通过常规实验测得。当使用多种尺寸的排阻间距时，这些排阻间距可具有相同尺寸，也可是不同的尺寸。排阻间距的上限取决于团聚体的大小，下限取决于分离的速度和效率。

微流结构可以被限定为毛细通道。该毛细通道可以被限定为一个或多个尺寸排阻间距以从流体样品介质中分离团聚细胞。

微流结构的微流通道的规格(dimensions)可以与尺寸排阻间距相对应。微流通道可以改变规格以限定尺寸排阻间距。微流通道可以与其他具有不同或变化规格的微流通道液液相通(in fluid communication with)。

微流结构可以包括至少一个第一微流通道，该通道具有一底部和延伸的侧壁，该通道延其纵向(长度方向)与深度(depth)小于它的一个或多个通路液液相通，通路的测度限定了尺寸排阻间距。

通路的测度限定了一个尺寸排阻间距从而使样品介质从第一通道进入通路，而团聚细胞通过尺寸排阻从样品介质中分离出。

该通路或每个通路可进一步与后续的微流通道液液相通，因而，该通路或每个通路可以当作第一通道和后续通道的连接区并限定一尺寸排阻间距。该通路可以通过一个或多个分级构造(step formations)以改变尺寸排阻间距。该或每一级结构可以为该通路提供一尺寸排阻间距。

该通路和/或后续通道可与样品介质收集区液液相通，其中样品介质从团聚细胞流中分离并存入所述收集区。该收集区可以是后续导管或是在微流结构中的腔。

可选地，该毛细通道可以包括一个或多个微流通道，其设置有一个或多个微结构以限定与所需尺寸排阻间距相对应的间隙。该微结构可被设计为能从样品中分离团聚细胞，微流结构可限定约1μm至约50μm的尺寸排阻间距。多组微结构可以具有相同或不同的大小且可被相互排列为任何特定的结构(或外形)。每组可限定与其他组不同的尺寸排阻间距。多组微结构可有序配置，以使样品在流经限定小尺寸排阻间距的组之前流经限定大尺寸排阻间距的组，从而使样品介质与团聚细胞相分离。收集区可设置在微结构的下游，样品介质在流过尺寸排阻间距被分离后流入收集区。

微结构可以是带凹槽的表面，柱状物，或任何可限定尺寸排阻间距的形式。

毛细通道中尺寸排阻间距的规格可以小于等于约50μm，小于等于约40μm，小于等于约30μm，小于等于约20μm，小于等于约15μm，小于等于约10μm，小于等于约5μm，或可以小于等于约2μm。

该毛细通道可以为曲径(tortuous path)。

该系统可以进一步包括与微流结构液液相通的导管为微流结构供应样品。该供给管还可以为微流结构供应团聚剂。该团聚剂可被置于处于尺寸排阻间距上游的一个或多个导管表面上和/或一个或多个微流结构毛细通道表面上。

该导管可具有小于3000的雷诺数，可选地，该导管可具有小于100的雷诺数。该导管优选为毛细管。雷诺数可以由公式得出：

Re＝ρVd/η

其中Re＝雷诺数，ρ＝流体密度，V＝流体速度，d＝长度规，η＝动态密度。仅通过表面张力(毛细管现象)，会使雷诺数小于等于2000的导管(可以被认为是微结构或微通道)被动地被填满。

可将样品应用于导管。可以通过与导管液液相通的样品入口处导入样品。

非限定性的适宜团聚剂的例子是可引起红细胞团聚的物质，诸如右旋糖苷。或者，团聚剂可引起红细胞凝集，比如凝集素(lectin)。作为进一步的备选方案，该团聚剂可包含一个或多个红细胞的抗体。或者，该团聚剂可以促进红细胞花结或促进缗线状红细胞簇的形成。

微流系统可进一步包括微流组件，如内部微结构、定时栅(time gate)、流体混合室、样品收集室、孔(well)、通道、档板、压缩(constrictions)、进样口等等。微流组件可以为规则或不规则形状，而且可以在同一平面或不同平面内。微流通道可以有在长度不同的毛细管规格，而且与其他具有不同或变化的毛细管规格的微流组件液液相通。

在到达尺寸排阻间距之前，样品与团聚剂相互作用的时间受到诸如团聚剂在系统中的位置、上游流体导管的规格及样品流经流体导管的速度的影响。必要时，为确保团聚剂与流体样品的作用长时间足够长，可提供如腔或定时栅等方式减缓流体样品在供给管和尺寸排阻间距之间的通过速率。

微流结构组件的典型规格为具有横截面的规格，比如横截面直径为0.1至500μm之间，更典型地为1至100μm之间。优选地，横截面规格的尺寸应使流体可以利用毛细作用沿着、通过或进入各个系统组件。作为备选或附加方案，可以利用外力比如电动泵将流体输送到一个或多个系统组件。此时，横截面的规格可以超过毛细管的规格。

制备系统的基板可以是任何合适的材料比如聚碳酸酯。当基板为疏水性时，可以通过已知技术亲水处理其表面，比如用氧等离子体处理。也可以提供亲水表面，其他类型的试剂，固定的或者设置在内表面上。

该系统可以通过如提供第一平面基板层，其上设置有限定结构内的微流通道测度的壁，之后在壁的上表面设置第二平面基板而制得。合适的附着手段比如粘合剂，可以用来结合各种结构。制造该结构的其他方法有如丝网印刷术，或设置多层层压系统，上下层压层表面可作为系统的上下表面，具有结构的中间层形状(或轮廓)由微流结构的组件所决定。

待分离的流体样品介质优选为全血。该系统可使团聚的红细胞从样品介质中分离。

该微流分离系统可以是一次性的(disposable)。

根据本发明的第二方面，本发明提供了一个用于检测流体样品的分析系统，该分析系统包括与分析物检测区液液相通的本发明第一方面所述的微流分离系统。

该分析系统可包括样品入口，通过该入口可使流体样品应用于液液相通的分离系统的微流结构。检测区位于微流结构的下游，流体样品可在分离后从微流结构中流入其中。可在分析系统内或检测区内表面上设置有目标分析物的特异性或非特异性试剂。该分析系统可进一步包括干扰区，其用于中和或去除样品中会干扰分析系统内发生的结合作用或干扰信号的产生和检测的分子。该分析系统还可进一步包括与一个或多个其他区域液液相通的区域，诸如洗涤区、定时栅、预混合区、反应区等。

该分析可以是任何用于确定目标分析物的存在和/或含量的分析。该分析可以是结合分析，如特异性结合分析，其中特异性结合发生在成对特异性结合物之间，其中的一个结合物是目标分析物，另一个可以是能够识别分子的特定空间取向或极性取向的化合物或组合物，如表位或决定簇位点。适宜的成对结合物的例子包括抗体和抗原，生物素和抗生物素蛋白，碳水化合物和凝集素，互补的核苷酸序列，互补的肽序列，效应器和受体分子，辅酶和酶，酶抑制剂和酶，肽序列和该序列或整个蛋白的特异性抗体，聚合的酸和碱，染料和蛋白粘合剂，肽和特异性蛋白粘合剂等。当结合物是抗体时，它可以是单克隆抗体或多克隆抗体，或其片段。该片段可以包括Fab、Fv和F(ab’)2，Fab’，及其类似物。该分析可以包括发生在分析物和酶之间的特异性反应，合适的酶包括FAD/FADH₂，NAD/NADH₂或NADP/NADPH₂酶系。

特异性结合物之一可以具有可检测的标签。“标签”意为产生可见的或可被仪器检测到的信号的任何物质。适宜标签的例子包括酶和底物、生色团、催化剂、荧光化合物、化学发光化合物、放射性标签和微粒胶状金属颗粒如金、或微粒染色有机物质如聚氨酯。

结合分析可以是非均相或均相的。

当分析为均相时，当通过结合形成特异性成对结合物时，连接在特异性结合物上的标签能够进行一些可检测的物理或化学变化，从而使结合物与未结合物相区别。US5705622和US6215560给出了这种有能量传递或引起波长变化的结合分析的例子。

目标样品介质可以为全血，但需要其中待分离的物质可被团聚剂团聚，比如白细胞。

目标分析物包括，但不仅限于毒素、有机化合物、蛋白、肽、微生物、细菌、病毒、氨基酸、核酸、碳水化合物、激素、类固醇、维生素、成瘾药、污染物、杀虫剂、和上述物质的代谢物或抗体。特异性的例子是特异性心脏标记物，其包括肌钙蛋白T和肌钙蛋白I、CKMB、C-反应蛋白(CRP)、钠尿肽如ANP和BNP及其N-端片段。其他的目标分析物包括人体绒(毛)膜促性腺激素(hCG)、促黄体激素(LH)和促卵泡激素(FSH)以及骨再吸收标记物。

该分析可以是有光学发射的结合分析，可以是luminescent oxygenchannelling immunoassay。这样的免疫测定(immunoassay)包括：

a.可在光照射下产生单线态氧的供体颗粒；

b.包括可被单线态氧激发并发射可检测光的发射部(emissionmeans)的受体颗粒；

c.调节供体和受体颗粒以致相互识别，并与分析物结合，其中当供体和受体颗粒都结合到分析物上时，产生的单线态氧激发受体颗粒上的发射部从而发射可检测的光；以及

d.检测受体颗粒所发射的光的检测器。

供体和受体颗粒通过颗粒表面的抗体识别分析物。发射部包括可以被单线态氧激发产生化学发光发射的溶解染料。该化学发光发射激发受体颗粒中的荧光团，引起光的发射。所述光为520-620nm。单线态氧可被680nm波长的光照射激发。供体颗粒可以包括溶解的酞菁染料，它可以在照射下产生单线态氧。

该分析系统可以进一步包括转换系统。该转换系统可以依据待测物所要检测的信号，可以是光、磁、电化学、放射线的测量，或可涉及质量、频率或能态的变化的测量。当信号为光信号时，转换系统可以是任何特定的可测波长或波段，并包括荧光和化学发光信号。

分析系统还可选择地或还可以用于测定流体样品的特定性质如凝血时间或凝血酶原时间。

检测区可包括微流通道或可包括孔。检测部可为检测区整体的一部分，激发部也可以是检测区整体的一部分。激发部和检测部的例子分别是发光二极管和光电探测器。可以有一个或多个检测区和一个或多个激发部和检测部。检测部和激发部可以选择方便的大小和形状而且优选选择使所测信号的捕获效率最大化。该激发部和检测部通常设置在邻近检测区的流体样品外的表面。

检测区的基底可以根据用途选择合适的材料。合适的基底例子是塑料如聚碳酸酯。当待侧信号为光信号时，检测区的基底可以选择可透射光信号的材料如合适的光学透明塑料材料。

其它的或者可选择的塑料材料可与除去不需要波长的光的过滤器结合。进一步可选择地，该过滤器可以在分析基底的表面。该光学透明的基底还可以是会聚光或发散光的透镜，其上可以设置激发源或检测器。然后光可如需进行聚集或发散。该基底还可以是部分透明或有粗糙表面以得到漫射光。

分析系统的构造可以使样品在干扰区之后流入分析检测区。该干扰区可以包括一种或多种试剂以影响流体样品的pH或除去或溶解一些特定物质如脂质，例如通过表面活性剂使其溶解，或用脂质结合剂进行选择性结合。该干扰区可以有定时栅使得只有完全处理的样品才能进行分析。

分析系统可以测量体液的分析物水平，体液可以是全血。血浆可以通过分析系统的微流分离系统与团聚的红细胞分离。

分析系统可以是一次性的，而且可以设计与计量器联用，通过计量器可以显示分析结果。该计量器可以包括显示器，电源和合适的电路。计量器还可包括光源和检测器。可选地，分析系统和计量器可以完全整合到一个一次性系统中。分析系统可以整合一个流体的取样和收集系统如柳叶刀，这样可以避免样品从收集点再转移到分析系统。

根据本发明的进一步方面，本发明提供一种分离流体样品中的细胞和流体样品介质的方法，其包括将流体样品应用于本发明第一方面所述的微流分离系统中。

样品用量小于等于100μL。

该方法可以用于从全血中分离红细胞与血浆。

该样品可以与细胞团聚剂在加入微流分离系统的微流结构之前混合。

根据本发明的进一步方面，本发明提供一种检测流体样品中的分析物的方法，该方法包括将流体样品应用于本发明第二方面所述的分析系统中。

本发明各方面优选的特征已作必要的修正。

本发明将参照附图通过实例来说明：

图1图示了本发明的微流分离系统；

图2图示了并入了本发明微流分离系统的本发明分析系统；

图3进一步图示图2的分析系统：图3A为该系统的平面图；图3B为图3A的X-X方向的横截面；图3C为图3B中A区的放大图；图3D为图3C中B区的放大图；

图4进一步图示了图2和图3中分析系统的微流分离系统：图4A为该系统的透视图；图4B为图示微结构的A区的放大图；

图5图示了具有可替代的另一个微流分离系统的进一步分析系统：图5A为该分析系统的透视图；图5B为图示分离系统的A区放大图；

图6提供了图5中的可替代的另一个分离系统的进一步图示：图6A为图5的分析系统的平面图；图6B为图6A X-X方向的横截面图；图6C为图6B中A区的放大图；图6D为图6A中图示分离系统的B区的放大图；

图7A和B图示了分析系统；

图8图示了分析系统的灵敏度；

图9也图示了分析系统的灵敏度；

图10为分析系统相关的标准曲线。

本发明涉及了一种将样品介质与细胞分离的微流分离系统，一种检测和测定样品中的分析物和/或测定样品中的分析物的分析系统。图1图示了该微流分离系统1。该系统1包括微流结构2和细胞团聚剂(没有显示)。该微流结构2限定毛细通道。该毛细通道包括通道3。通道3的规格延其长度方向变化。特别地在4区该通道变窄，形成小于10μm的尺寸排阻间距。该尺寸排阻间距可以阻止被团聚剂团聚的细胞从4区流到下游。该团聚剂可以在通道3中尺寸排阻间距上游加入或在样品加入微流结构2之前加入样品。可选地，该团聚剂可以固定在尺寸排阻间距上游通道的一个或多个表面上。该通道在5区变宽以提供不含细胞的样品介质可以流入的样品收集区。该系统以一个盖(未显示)限制通道3的上表面。样品通过毛细作用力流过毛细通道。为了促进流动，毛细通道的表面涂了亲水涂层。

图2是分析系统10的附图。该系统10与微流分离系统12和分析检测区18联合。该系统10还可以包括干扰区14、预处理区16和进样区20。该分析系统10用于检测系统样品中的分析物。100μL以下的样品可以施加在20区，之后再朝着微流分离系统12向下流入导管24。该导管24可以是微通道且可具有小于3000或小于100(如果是毛细管)的雷诺数。该样品被动地靠毛细作用或主动地靠施加在系统10的压差流动。因此该分析系统10设计得使样品单向移动。

该微流分离系统12包括限定了毛细通道的微流结构13。该结构可通过尺寸排阻使细胞与样品介质分离。在样品通过结构13之前，样品与系统的细胞团聚剂混合以团聚细胞。该细胞团聚剂可以是在样品加入20区之前加到样品中。可选地，该团聚剂可以在20区或导管24中供应。该团聚剂可以施加在20区或导管24的至少一个表面上。

该微流结构13在图3C和图4B中得到最好地图示。如所示，导管24在毛细通道中分成几个通道26。每个通道26延长度方向与作为进一步通道的通路28液液相通，其深度小于通道26的深度。由于尺寸排阻，通路28的深度可使细胞团聚体不能通过，而样品介质可通过。因此通路深度提供了尺寸排阻间距。该通道26和通路28的上表面由盖22所限制(见图3C)。

通路28可以具有分级构造30，其限定了较浅深度，如图3D所示。该分级构造30提供了原始通路深度可作为预过滤器并限定了尺寸排阻间距从而作为主过滤器使团聚细胞与样品介质分离。该分级构造30可以是柱状的或突起表面。

通道26的深度在100μm左右。通路28的深度在20μm左右，分级构造30提供的深度在10μm左右。

进入通路28的细胞介质被导入微流结构13中收集区29的毛细通道中。

图5和6图示了在分析系统32中的一个可替代的微流分离系统34。图5A提供了该系统32的透视图。该系统32包括干扰区36、预处理区38、分析系统40和进样区42。

微流分离系统34具有团聚剂和限定毛细通道的微流结构。该毛细通道包括与第二通道50液液相通的第一通道48。几个柱状微结构46设在通道48和50之间。柱46限定了几个空隙44。该空隙44的大小可使细胞团聚体不能通过，而样品介质可通过。该空隙就是尺寸排阻间距。第二通道50具有通向预处理区38的出口54。如系统10，本系统也设有盖52。

团聚剂被供应到第一通道48中，团聚剂可被固定在通道的一个或多个表面上。可选地，该团聚剂在样品流入分离系统34的毛细通道微流结构内之前就与样品接触。

通道48比通道50深。实际上通道48深度为100μm，通道50的深度为10-20μm。柱46限定的空隙为10μm左右。

如同微流系统10，该系统可以主动工作(比如用压差或电动泵)，或被动工作(通过毛细作用或表面张力)。

上述微流分离系统1、12、34可用于从全血中分离红细胞和血浆。在这个例子中，取到的全血样品分别流向分离系统1、12、34的微流结构。红细胞团聚剂在分离系统1、12、34的微流结构的上游加入。可选地，该团聚剂可在系统1、12、34的微流结构内供应，且可被固定在尺寸排阻间距上游的一个或多个表面上。该分离系统1、12、34的微流结构可通过尺寸排阻分离团聚的红细胞与血浆。该结构中的尺寸排阻间距可以让血浆流过。

该分析系统10、32还可包括均相分析/检测系统24、40以检测测定小于等于50μL的样品中的分析物。图7a和7b图示了该分析系统的一个实例。该系统依据胶乳凝集和化学发光信号的组合。此时，一个分析物分子集合两个微球引起化学级联反应从而大大地放大了信号，原则上使得原子浓度的(attomolar concentrations)分析物可被检测。该系统具有高效光捕捉检测室可以提供高灵敏均相免疫测定。通过定时栅结构实现样品与检测成分的培养(即充分作用)。

图7a和7b图示了分析系统为luminescent oxygen channellingimmunoassay的系统。具体地，如图7a，具有溶解的酞菁染料的光敏剂颗粒(供体颗粒)在波长在680nm的光照射下产生单线态氧。产生的单线态氧半衰期非常短，大约4ms，因此很快衰减到基态。所以在它衰减到基态前只能从颗粒表面扩散几百毫米。然而，如图7b，它能保留足够长的时间以进入任何邻近的成对颗粒。该邻近的成对颗粒(受体颗粒)包括被单线态氧激发产生化学荧光发射的溶解染料。该化学荧光发射进一步激发在同一微球上的荧光团，然后引起520-620nm波段的光发射。该试剂可以在孔中冻干，具有优化的几何形状且具有低吸光度以确保最大的激发和光捕捉效率。该供体和受体颗粒可以通过颗粒表面的抗体识别分析物，因此颗粒就被分析物集合在一起了。

如图8和图9，该分析的检测灵敏度由两种方法测定。如图8，在384孔微量滴定板上进行的第一个实验显示单一微球的总数与分析输出信号成线性。单一微球是结合受体和供体颗粒的共轭前的独立微球。由于颗粒接近，单线态氧传递时的量子效率可以忽略。在这个实验中，颗粒总数在100至100000之间。

图9中，体积减小到2μL，可以用在最终的芯片结构中，可以看到信号随浓度减小而变平。这是由于单一微球的自身荧光造成的。2μL样品中能够可靠检测的最少颗粒数约为400。图10图示了进一步分析所得到的用384微滴定板进行生物素(酰)化-DIG分析测得的25μL分析体积的标准曲线。

本发明基于微流系统成功地设计并制造了灵敏的均相分析系统。该分析系统成功地由微滴定板转变为芯片形式，而且产生剂量响应曲线，可以检测2μL血浆中1.6×10^-10摩尔的分析物。

该分析系统无需一定为luminescent oxygen channellingimmunoassay。

上述讨论的分析系统10、32还包括干扰区14、36，其用于固相提取干扰检测区18、40内的结合作用或干扰信号的发生和检测的分子。

该干扰区14、36可以设在样品进入细胞分离系统12、34之前，或在样品流入分析检测区25、41之前。该干扰区14、36包括一些可以中和或从样品中除去分子的试剂。该干扰区14、36可以有定时栅使得只有完全处理的样品才能进行进入分析系统18、40。

实施例

将病人的全血样品(45％血细胞比容)抽入EDTA管，按1∶1比例将4μL血样与2μL溶解在磷酸盐缓冲液(PBS)中的浓度为5mgs/mL的Lectin PHA-E(Sigma)相混合。然后在室温下培养1分钟使进入图2、3、4所述的微流分离系统前红细胞发生团聚。

导管24的规格为200μm宽、100μm高。该系统由聚碳酸酯基板制得，通过注塑底部基板而形成装置的底部或下部以及微流部件，然后在基板上超声焊接一片注塑基板形成系统的盖或上表面。在装配之前，基板经氧等离子处理得到亲水表面。测定表面亲水度且表面接触角为20度。

从进样区20加入4μL流体样品，然后流向微流结构13。团聚的细胞不能通过微流结构，因此导致血浆/缓冲液滤液得以与团聚的红细胞分离。

10分钟之内可总共提取200nL血浆/缓冲液。血浆分离的效率为总血浆的11％。

本发明各方面优选的特征已作必要的修正。

Claims

1.一种用于分离样品中的细胞和液体样品介质的微流分离系统，该系统包括微流结构和细胞团聚剂，该微流结构包括一个或多个微流通道，通过微流通道，利用尺寸排阻使液体样品介质与团聚细胞分离。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述团聚剂在接近或远离微流结构处供应。

3.根据权利要求1或2所述的系统，其中微流结构限定了毛细通道。

4.根据权利要求1至3中任一所述的系统，其中微流结构包括具有一个或多个尺寸排阻间距的尺寸排阻部件。

5.根据权利要求4所述的系统，其中所述毛细通道限定了一个或多个尺寸排阻间距以使流体样品介质与团聚细胞分离。

6.根据权利要求5所述的系统，其中微流通道具有可以改变的规格以限定尺寸排阻间距。

7.根据权利要求6所述的系统，其中微流通道可与其他具有不同规格或变化规格的微流通道液液相通。

8.根据权利要求7所述的系统，其中微流结构的毛细通道包括至少一个第一微流通道，该至少一个第一通道具有底部和延伸的侧壁，该通道延其纵向与深度小于该通道深度的一个或多个通路液液相通，通路的深度限定了尺寸排阻间距。

9.根据权利要求8所述的系统，其中该或每个通路进一步和后续微流通道液液相通。

10.根据权利要求8或9所述的系统，其中所述通路设置有一个或多个分级构造以改变尺寸排阻间距。

11.根据权利要求9或10所述的系统，其中通路和/或后续通道与样品介质收集区液液相通，其中样品介质与团聚细胞分离后流向所述收集区。

12.根据权利要求7所述的系统，其中毛细通道包括一个或多个微流通道，其中设置有一个或多个微结构以限定相应于所需尺寸排阻间距的间隙。

13.根据权利要求12所述的系统，其中多组微结构具有相同或不同的尺寸，且可相互排列为任何特定的结构。

14.根据权利要求13所述的系统，其中每组可以限定与其他组不同尺寸的排阻间距。

15.根据权利要求14所述的系统，其中多组微结构处于有序结构中，以使样品在流经限定小尺寸排阻间距的组之前流经限定大尺寸排阻间距的组，其中样品介质与团聚细胞分离。

16.根据权利要求12至15中任一所述的系统，其中收集区被设置在微结构的下游，样品介质在流经尺寸排阻间距被分离后流入收集区。

17.根据权利要求4至16中任一所述的系统，其中毛细通道中尺寸排阻间距的规格小于等于约50μm，小于等于约40μm，小于等于约30μm，小于等于约20μm，小于等于约15μm，小于等于约10μm，小于等于约5μm，或小于等于约2μm。

18.根据前述任一权利要求所述的系统，其中该系统进一步包括与微流结构液液相通的导管，为微流结构供应样品。

19.根据权利要求18所述的系统，其中该供给管还为微流结构供应团聚剂。

20.根据权利要求18或19所述的系统，其中该团聚剂被设置在处于尺寸排阻间距上游的一个或多个导管表面上和/或一个或多个微结构毛细通道表面上。

21.根据前述任一权利要求所述的系统，其中待分离的流体样品介质是全血。

22.根据权利要求21所述的系统，其中团聚剂是右旋糖苷或凝集素。

23.一种用于分析流体样品的分析系统，该分析系统包括前述任一权利要求的微流分离系统，其与分析物检测区液液相通。

24.根据权利要求23所述的分析系统，其中该分析系统包括样品入口，通过该入口可使流体样品应用于液液相通的分离系统的微流结构。

25.根据权利要求23或24所述的分析系统，其中该检测区位于微流结构的下游，流体样品在分离后从微流结构流入其中。

26.根据权利要求25所述的分析系统，其中目标分析物的特异性或非特异性试剂设置在分析系统内或检测区内表面上。

27.根据权利要求26所述的分析系统，该分析系统进一步包括干扰区，其用于中和或去除样品中会干扰分析系统内发生的结合作用或干扰信号的产生和检测的分子。

28.根据权利要求23至27中任一所述的分析系统，其中该分析是结合分析。

29.根据权利要求28所述的分析系统，其中该结合分析是非均相或均相的。

30.根据权利要求23至29中任一所述的分析系统，其中该分析系统进一步包括转换系统。

31.一种分离流体样品中的流体样品介质和细胞的方法，其包括将流体样品应用于权利要求1至22所述的微流分离系统中。

32.根据权利要求31所述的方法，其中样品与细胞团聚剂在加入微流分离系统的微流结构之前进行混合。

33.一种检测流体样品中的分析物的方法，该方法包括将流体样品应用于权利要求23至30所述的分析系统中。

34.根据权利要求33所述的方法，其中样品与细胞团聚剂在加入微流分离系统的微流结构之前进行混合。