CN207540944U - 用于稀有细胞筛选的微流控芯片系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于稀有细胞筛选的微流控芯片系统，包括：微流控芯片、光信号激发与检测模块、数据采集分析与控制模块、压电驱动模块和泵控模块。本实用新型采用压电元件激发表面波声场，利用细胞的物理性质进行粗筛，可去除部分非目标物，有利于提高精筛的纯度和俘获率；同时还可以对样品起到清洗和三维聚焦作用，以利于提高后续检测和精筛的准确度；在精筛区采用压电元件激发声表面波推动流体中的目标细胞偏离原有路径，可快速实现细胞分选，同时由于是机械力作用于细胞，不影响其活性；本实用新型的系统对细胞无损伤，可用于常规的流式细胞分选，也可用于稀有细胞的筛选，对促进无创产前筛查、肿瘤预后检测具有十分重要意义。

Description

用于稀有细胞筛选的微流控芯片系统

技术领域

本实用新型涉及微流控芯片、生物颗粒检测及操控技术领域，特别涉及一种用于稀有细胞筛选的微流控芯片系统。

背景技术

检测捕捉血液中微乎其微的稀有细胞，有助于疾病的早期诊断与患者的病情监测。现有流式细胞分选仪存在体积庞大、结构复杂，需反复清洗管道、人工费时的问题；且其分选过程在空气中完成，体系开放，会产生包含细胞、细菌、病毒等样品的气溶胶污染，限制了其临床应用。目前BD、Beckman Coulter等公司的细胞分选系统大多采用了Jet-in-Air的静电偏转分离方式(美国专利3710933号、3826364号)，虽然可以高速分离细胞，但是由于其较高的流体剪切力会对细胞产生损害，影响其活性和基因表达。如在再生细胞治疗、干细胞研究中，利用传统静电细胞分选仪分选的细胞存在存活率低的问题。同时在细胞再生、转基因样品或者病毒/细菌感染过的样品研究中，确保环境的密闭和无菌性是非常关键的问题，基于微流控芯片的细胞分选系统有着广泛的前景。

现有的微流控细胞分选方案，例如电渗流、电泳、气动控制、机械阀、光镊、光致热凝胶等分选方案存在分选速度慢或结构复杂、昂贵的问题；一些高通量的细胞分选方法如膜过滤法、介电电泳、超声、表面声波分离方法等依赖于细胞自身特性，其普适性差。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种用于稀有细胞筛选的微流控芯片系统。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种用于稀有细胞筛选的微流控芯片系统，包括：微流控芯片、光信号激发与检测模块、数据采集分析与控制模块、压电驱动模块和泵控模块；

所述微流控芯片包括一压电基片和密封贴附于所述压电基片上的一盖片，所述压电基片上涂覆有粗筛叉指电极和精筛叉指电极，所述粗筛叉指电极和精筛叉指电极用于产生实现细胞分选的声场；在所述微流控芯片上的粗筛叉指电极处形成粗筛区，进行目标细胞的初筛，在所述微流控芯片上的精筛叉指电极处形成精筛区，进行目标细胞的精筛，在所述微流控芯片上的粗筛区和精筛区之间设置有检测区；

所述光信号激发与检测模块包括光斑激发调制系统和光信号检测系统，所述光信号激发与检测模块用于产生激光以激发流经所述微流控芯片的检测区的细胞产生荧光和散射光，并对产生的荧光和散射光进行收集和检测，形成光信号信息，再将得到的光信号信息转换为电信号后发送到所述数据采集分析与控制模块；

所述数据采集分析与控制模块用于：产生泵控触发信号，以对所述泵控模块进行控制；产生粗筛触发信号，以控制粗筛叉指电极动作；对从所述光信号激发与检测模块接受到的电信号进行处理形成处理结果，并对该处理结果是否满足用户设定的精筛条件进行判断，当判断该处理结果满足用户设定的精筛条件时，则产生精筛触发信号，控制精筛叉指电极动作；

所述压电驱动模块用于将接收到的粗筛触发信号和精筛触发信号转换成高电压信号以分别驱动所述粗筛叉指电极和精筛叉指电极产生需要的声场；

所述泵控模块包括泵驱动模块、样品泵、鞘液泵、粗筛废液泵和精筛废液泵。

优选的是，所述盖片底部开设有管道凹槽及与所述管道凹槽连通且贯通所述盖片的多个开孔，所述盖片密封贴附于所述压电基片上，使处于所述盖片和压电基片之间的所述管道凹槽形成微管道。

优选的是，所述微管道包括样品管道、鞘液管道、由所述样品管道和鞘液管道汇聚后形成的粗筛管道、由粗筛管道通过所述粗筛区后分叉形成的粗筛废液管道和检测管道及由检测管道通过所述精筛区后分叉形成的精筛废液管道和目标物管道。

优选的是，所述开孔包括与所述样品管道的进样端连通的样品进液孔、与所述鞘液管道的进液端连通的鞘液进液孔、连通于所述粗筛废液管道末端的粗筛废液排液孔、连通于所述精筛废液管道末端的精筛废液排液孔及连通于所述目标物管道末端的目标物排液孔。

优选的是，所述盖片的材质为塑料或者玻璃，所述压电基片的材质为压电陶瓷、压电单晶或压电复合材料。

优选的是，所述粗筛叉指电极和精筛叉指电极的电极结构为平行式、聚焦式或变宽式，所述粗筛叉指电极上施加的电压波形为正弦波或方波，所述精筛叉指电极上施加的电压波形为方波包络的正弦波或波包络的方波。

优选的是，在精筛区对于目标细胞的判定时，采用正选法或者反选法，采用正选法时，以符合目标细胞特性的信号作为判断依据，控制精筛叉指电极的动作；采用反选法时，以符合非目标细胞特性的信号作为判断依据，控制精筛叉指电极的动作。

优选的是，所述微管道中的每个管道的宽度均为10～500μm、高度均为20～200μm，所述粗筛叉指电极和精筛叉指电极的单指宽度均为5～100μm。

优选的是，所述光斑激发调制系统包括激光器、反射镜、第一柱透镜和第二柱透镜，所述光斑激发调制系统产生激光并形成用于照射流经所述检测区的细胞的椭圆光斑。

优选的是，所述光信号检测系统包括荧光收集镜、第一二向色镜、第二二向色镜、第一干涉滤光片、第二干涉滤光片、第三干涉滤光片、第一透镜、第二透镜、第三透镜、第一探测器、第二探测器和第三探测器。

本实用新型至少包括以下有益效果：

1、采用压电元件激发表面波声场，利用细胞的物理性质进行粗筛，可去除部分非目标物，有利于提高精筛的纯度和俘获率；同时还可以对样品起到清洗和三维聚焦作用，以利于提高后续检测和精筛的准确度；

2、在精筛区采用压电元件激发声表面波推动流体中的目标细胞偏离原有路径，可快速实现细胞分选，同时由于是机械力作用于细胞，不影响其活性；

3、本实用新型的微流控芯片由多层含有微小管道的塑料、金属或聚合物材料键合、粘接而成，整体结构无菌密封，对存在生物危害的样品也能适用，微流控芯片即插即用，无需清洗，避免了各个样品间的交叉污染，一次性使用后可丢弃分选芯片；本实用新型的系统对细胞无损伤，可用于常规的流式细胞分选，也可用于稀有细胞的筛选，对促进无创产前筛查、肿瘤预后检测具有十分重要意义。

附图说明

图1为本实用新型的用于稀有细胞筛选的微流控芯片系统的系统结构示意框图；

图2为本实用新型的微流控芯片的结构示意图；

图3a为本实用新型的平行式叉指电极的示意图；

图3b为本实用新型的聚焦式叉指电极的示意图；

图3c为本实用新型的变宽式叉指电极的示意图；

图4为本实用新型的微流控芯片上的微管道的示意图；

图5a为本实用新型的粗筛过程的分选示意图；

图5b为本实用新型的检测过程的示意图；

图5c为本实用新型的精筛过程的分选示意图；

图6a为本实用新型的声表面行波驱动细胞运动的原理图；

图6b为本实用新型的声表面驻波驱动细胞运动的原理图；

图7为本实用新型的光斑激发调制系统的结构示意图；

图8为本实用新型的光信号检测系统的结构示意图；

图9为本实用新型的对系统控制的原理框图。

附图标记说明：

30—样品管道；31—鞘液管道；32—粗筛管道；33—粗筛废液管道；34—检测管道；35—精筛废液管道；36—目标物管道；40—差异细胞；41—相似细胞；42—目标细胞；43—驻波节点；50—粗筛区；51—检测区；52—精筛区；53—粗筛叉指电极；54—精筛叉指电极；60—压电基片；61—盖片；66—样品进液孔；67—鞘液进液孔；68—粗筛废液排液孔；69—精筛废液排液孔；70—目标物排液孔；71—激光器；72—反射镜；73—第一柱透镜；74—第二柱透镜；80—荧光收集镜；81—第一二向色镜；82—第二二向色镜；83—第一干涉滤光片；84—第二干涉滤光片；85—第三干涉滤光片；86—第一透镜；87—第二透镜；88—第三透镜；89—第一探测器；90—第二探测器；91—第三探测器。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

如图1所示，本实施例的一种用于稀有细胞筛选的微流控芯片系统，其特征在于，包括：微流控芯片、光信号激发与检测模块、数据采集分析与控制模块、压电驱动模块和泵控模块。

微流控芯片上设置有粗筛区50、检测区51和精筛区52。泵控模块包括泵驱动模块、样品泵、鞘液泵、粗筛废液泵和精筛废液泵。压电驱动模块用于将接收到的粗筛触发信号和精筛触发信号转换成高电压信号以分别驱动粗筛叉指电极53和精筛叉指电极54产生需要的声场。

数据采集分析与控制模块产生泵控触发信号并发送到泵驱动模块，由其控制各个泵的运行和停止。数据采集分析与控制模块产生持续的粗筛触发信号发送到压电驱动模块，压电驱动模块将粗筛触发信号转换成驱动粗筛区50中粗筛叉指电极53的高电压信号，使其产生持续声场改变细胞的运动路径，从而实现根据细胞物理性质不同的粗筛功能，去除物理性质差别较大的差异细胞40，并将样本清洗聚焦，保证单个细胞依次通过检测管道34；

光信号激发与检测模块包括光斑激发调制系统和光信号检测系统；光斑激发调制系统产生激光并形成椭圆光斑，照射在检测区51，照射激发流经微流控芯片的检测区51的每个细胞产生荧光和散射光；光信号检测系统对产生的荧光和散射光进行收集和检测，形成光信号信息，再将得到的光信号信息转换为电信号后发送到数据采集分析与控制模块。数据采集分析与控制模块将接收的电信号进行量化和分析处理，并将处理结果与用户设定的精筛条件进行逻辑判断，如果满足用户设定的精筛条件则发送精筛触发信号到压电驱动模块；压电驱动模块将精筛触发信号转换成驱动精筛区52中精筛叉指电极54动作的高电压信号，使其产生声场改变目标细胞42的运动路径，从而将目标细胞42和非目标细胞41分离到不同的分选出口，实现细胞精筛分选。用户可通过计算机设置各个泵的开启停止、粗筛的开启停止、启动精筛的精筛条件、精筛的分选参数等，计算机将其发送给数据采集分析与控制模块，由其进行相应控制。数据采集分析与控制模块接收到的数据经处理后也会发送给计算机，并显示于用户界面上，以便用户根据预采样结果设定相应的参数。其中，数据采集分析与控制模块进行处理的控制方法仅为本领域的常规方法，并非本申请欲保护的创新点。

如图2所示，微流控芯片包括一压电基片60和密封贴附于压电基片60上的一盖片61，压电基片60上涂覆有粗筛叉指电极53和精筛叉指电极54，粗筛叉指电极53和精筛叉指电极54用于产生实现细胞分选的声场；在微流控芯片上的粗筛叉指电极53处形成粗筛区50，进行目标细胞42的初筛，在微流控芯片上的精筛叉指电极54处形成精筛区52，进行目标细胞42的精筛，在微流控芯片上的粗筛区50和精筛区52之间设置有检测区51，检测是否存在目标细胞42。盖片61底部开设有管道凹槽及与管道凹槽连通且贯通盖片61的多个开孔，盖片61密封贴附于压电基片60上，使处于盖片61和压电基片60之间的管道凹槽成为密封空间形成微管道。盖片61的材质为塑料或者玻璃，压电基片60的材质为压电陶瓷、压电单晶或压电复合材料。微管道中的每个管道的宽度均为10～500μm、高度均为20～200μm。其中，盖片61和压电基片60选用的材质均是常规使用的材质，本申请并未对其使用材质进行改进。

粗筛叉指电极53和精筛叉指电极54的电极结构为平行式、聚焦式或变宽式，粗筛叉指电极53和精筛叉指电极54的单指宽度均为5～100μm。

粗筛叉指电极53至少包括一对，精筛叉指电极54至少包括一个；当采用一对粗筛叉指电极53或一对精筛叉指电极54时，两粗筛叉指电极53之间的间距为该电极处产生的声波的半波长的整数倍，两精筛叉指电极54之间的间距为该电极处产生的声波的半波长的整数倍。当采用声表面驻波((即采用一对叉指电极))进行分选时，粗筛管道32和精筛管道的宽度范围内包含至少一个该位置处产生的声波的驻波节点43，且驻波节点43的位置偏离待选细胞流。

粗筛叉指电极53上施加的电压波形为正弦波或方波，精筛叉指电极54上施加的电压波形为方波包络的正弦波或波包络的方波。

使用时，可采用多组叉指电极排列形式形成聚焦声场，如对称排列、环形排列等。

如图3a、3b、3c所示，叉指电极可有多种形式，图3a为平行式叉指，图3b为聚焦式叉指，图3c为变宽式叉指。平行式叉指能够产生指长方向上的平行声场，比较适用于粗筛时使用。聚焦式叉指能够产生较小范围内的高强度声场，比较适用于精筛时使用。变宽式叉指能够产生一定频率范围内的声场(由叉指的宽度范围决定频率范围)，适用于多路分选时使用。

如图4所示，微管道包括样品管道30、鞘液管道31、由样品管道30和鞘液管道31汇聚后形成的粗筛管道32、由粗筛管道32通过粗筛区50后分叉形成的粗筛废液管道33和检测管道34及由检测管道34依次通过检测区51和精筛区52后分叉形成的精筛废液管道35和目标物管道36。开孔包括与样品管道30的进样端连通的样品进液孔66、与鞘液管道31的进液端连通的鞘液进液孔67、连通于粗筛废液管道33末端的粗筛废液排液孔68、连通于精筛废液管道35末端的精筛废液排液孔69及连通于目标物管道36末端的目标物排液孔70。泵控模块包括泵驱动模块、样品泵、鞘液泵、粗筛废液泵和精筛废液泵。泵驱动模块接收数据采集分析与控制模块发送的泵控触发信号，对样品泵、鞘液泵、粗筛废液泵和精筛废液泵进行控制。样品泵将待测样品由样品进液孔66压入到微流控芯片的样品管道30，鞘液泵将鞘液压入到微流控芯片的鞘液管道31内，粗筛废液泵和精筛废液泵将粗筛废液和精筛废液抽出，同时还用于辅助流道内平稳流场的形成。目标细胞42由目标物排液孔70排出。

其中，粗筛管道32粗筛管道32粗筛产生的废液经由粗筛废液管道33排出，包含目标物的细胞进入检测管道34。。精筛产生的废液由精筛废液管道35排出，目标物汇聚于目标管道内。废液管道、略宽于检测管道34和目标物管道36，粗筛管道32和检测管道34的分叉位置处于原样品流路与偏移颗粒流路之间。实际使用时，可以通过设置不同的泵的驱动压力，进而调节不同的细胞样品流速以及管道中流体分布。

流体通道内的流体始终保持层流状态。

微流控芯片上的微管道中的各个流体支管可有多路分支形式，如粗筛废液管道33、检测管道34、精筛废液管道35、目标物管道36均可包括多条，以实现多路分选；单个微流控芯片上的微管道可为一条，也可包括采用阵列式结构排列设置的多条，以提高系统通量。

如图5a、图5b、图5c所示，其分别示出了粗筛过程、检测过程和精筛过程的原理示意图。样品流经粗筛区50时，根据物理性质的不同(体积、密度)，一部分差异细胞40(与目标细胞42的物理性质差异较大)保持原有的流动路径不变，另一些相似细胞41(与目标细胞42的物理性质相似)和目标细胞42则在声场的作用下偏移原来的轨道一定距离后保持稳定流动，由于其进入了鞘液流动的区域，能够起到对细胞的清洗作用，同时，声场对细胞的聚焦作用使其排成一列流动。即使通过声场作用区后，细胞依然能够保持移动路径不变。差异细胞40流入粗筛废液管道33，相似细胞41、目标流入检测管道34。由于粗筛区50的声场对细胞的聚焦作用，待测细胞会逐个通过激光检测区51，当探测到目标细胞42时，启动精筛区52的脉冲声场，使得目标细胞42偏移原来的流道，从而相似细胞41进入精筛废液管道35，目标细胞42进入目标物管道36。在精筛区52内，需要尽量保证声场作用区内只有一个细胞，否则会降低捕获纯度。

如图6a和图6b所示为表面波声场驱动细胞运动的原理。图6a所示为声表面行波作用于细胞时，细胞产生沿声场传播方向的位移，适合于精筛时使用；图6b所示为声表面驻波作用于细胞时，细胞产生趋向于驻波节点43的位移。同时，采用声表面驻波时，细胞在通道深度方向上也能产生汇聚效果，粗筛时和精筛时均可使用。

由于精筛声场作用区位于检测区51下方，该触发信号需延迟等待一定的细胞流动时间后产生，当细胞由检测区51运动到下游声场作用区位置时，压电陶瓷驱动模块产生一定脉宽和一定电压的驱动信号，该信号控制声场产生，进而推动目标细胞42，实现根据检测的光学信号的差异，将细胞分离开的目的。其中，驱动电压的幅值和压电陶瓷的形变成正相关，电压越高，推力越大。

在精筛区52对于目标细胞42的判定，可采用正选法或者反选法。采用正选法时，以符合目标细胞42特性的信号作为判断依据，控制精筛区52的精筛叉指电极54的动作，以控制精筛区52的声场作用；采用反选法时，以符合非目标细胞42特性的信号作为判断依据，控制精筛叉指电极54的动作，以控制精筛区52的声场作用。以筛选孕妇外周血中的胎儿有核红细胞为例。在粗筛区50，根据细胞物理性质的区别，红细胞和血小板可以从样品中去除。在精筛区52，采用正选法时，可以CD71(胎儿有核红细胞特异性抗体)的阳性信号为依据判断目标细胞42的到来，从而控制精筛叉指电极54的动作，以控制精筛部分的声场作用。采用反选法时，可以CD45(白细胞特异性抗体)的阳性信号为依据判定目标细胞42的到来，从而控制控制精筛叉指电极54的动作，使得精筛部分的声场不产生作用。在目标细胞42的抗体特异性不好时，采用反选法可提高俘获率。其中，在精筛区52对于目标细胞42的判定所采用的正选法或者反选法仅为本领域的常规方法，并非本申请欲保护的创新点。本申请并未对其判定方法进行改进。

如图7所示，光信号激发与检测模块包括光斑激发调制系统和光信号检测系统，光信号激发与检测模块用于产生激光以激发流经微流控芯片的检测区51的细胞产生荧光和散射光，并对产生的荧光和散射光进行收集和检测，形成光信号信息，再将得到的光信号信息转换为电信号后发送到数据采集分析与控制模块。

光斑激发调制系统包括激光器71、反射镜72、第一柱透镜73和第二柱透镜74，光斑激发调制系统产生激光并形成用于照射流经检测区51的细胞的椭圆光斑。

如图8所示，光信号检测系统包括荧光收集镜80、第一二向色镜81、第二二向色镜82、第一干涉滤光片83、第二干涉滤光片84、第三干涉滤光片85、第一透镜86、第二透镜87、第三透镜88、第一探测器89、第二探测器90和第三探测器91。

荧光收集镜80、第一二向色镜81、第一干涉滤光片83、第一透镜86、第一探测器89依次设置，形成第一光路；荧光收集镜80、第一二向色镜81、第二二向色镜82、第二干涉滤光片84、第二透镜87、第二探测器90依次设置，形成第二光路；荧光收集镜80、第一二向色镜81、第二二向色镜82、第三干涉滤光片85、第三透镜88、第三探测器91依次设置，形成第三光路。从而形成三条光信号收集检测光路，不同的光由不同光路分别进行收集和检测，可根据用户对细胞的判定需要设置多个光路进行光信号的收集检测处理。

样品细胞进入系统筛选前先进行荧光染色处理。激光器71发出的激光经光束整形成为椭圆光斑后垂直照射于检测区51的细胞上，细胞因其大小和内含物等的不同会对激光造成不同的散射光，而细胞上的荧光染料也会受激发发射出与染料数量成正比的荧光。这些散射光和荧光由荧光收集镜80收集，经由二向色镜分光，再依次经由干涉滤光片和透镜处理后最终由光电探测器接收，转化为电信号。

数据采集分析与控制模块用于：产生泵控触发信号，以对泵控模块进行控制；产生粗筛触发信号，以控制粗筛叉指电极53动作；对从光信号激发与检测模块接受到的电信号进行处理形成处理结果，并对该处理结果是否满足用户设定的精筛条件进行判断，当判断该处理结果满足用户设定的精筛条件时，则产生精筛触发信号，控制精筛叉指电极54动作。

如图9所示为本实用新型对系统控制的原理框图，数据采集分析与控制模块包括有FPGA、模数转换模块(ADC)、USB端口、数模转换模块(DAC)和单片机(MCU)。可采用FPGA作为数据采集分析与控制模块的核心。信号经由模数转换模块(ADC)转换为数字信号后上传至FPGA进行初步数字信号处理，再通过USB端口上传计算机以实现统计分析等功能。同时，FPGA会接收计算机端发来的控制信号下传给数模转换模块(DAC)和单片机(MCU)进而实现对泵驱动模块、压电驱动模块和光电探测器偏置电压等参数的控制。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节。

Claims (9)

1.一种用于稀有细胞筛选的微流控芯片系统，其特征在于，包括：微流控芯片、光信号激发与检测模块、数据采集分析与控制模块、压电驱动模块和泵控模块；

所述微流控芯片包括一压电基片和密封贴附于所述压电基片上的一盖片，所述压电基片上涂覆有粗筛叉指电极和精筛叉指电极，所述粗筛叉指电极和精筛叉指电极用于产生实现细胞分选的声场；在所述微流控芯片上的粗筛叉指电极处形成粗筛区，进行目标细胞的初筛，在所述微流控芯片上的精筛叉指电极处形成精筛区，进行目标细胞的精筛，在所述微流控芯片上的粗筛区和精筛区之间设置有检测区；

所述光信号激发与检测模块包括光斑激发调制系统和光信号检测系统，所述光信号激发与检测模块用于产生激光以激发流经所述微流控芯片的检测区的细胞产生荧光和散射光，并对产生的荧光和散射光进行收集和检测，形成光信号信息，再将得到的光信号信息转换为电信号后发送到所述数据采集分析与控制模块；

所述数据采集分析与控制模块用于：产生泵控触发信号，以对所述泵控模块进行控制；产生粗筛触发信号，以控制粗筛叉指电极动作；根据从所述光信号激发与检测模块接受到的电信号对精筛叉指电极进行控制；

所述压电驱动模块用于将接收到的粗筛触发信号和精筛触发信号转换成高电压信号以分别驱动所述粗筛叉指电极和精筛叉指电极产生需要的声场；

所述泵控模块包括泵驱动模块、样品泵、鞘液泵、粗筛废液泵和精筛废液泵。

2.根据权利要求1所述的用于稀有细胞筛选的微流控芯片系统，其特征在于，所述盖片底部开设有管道凹槽及与所述管道凹槽连通且贯通所述盖片的多个开孔，所述盖片密封贴附于所述压电基片上，使处于所述盖片和压电基片之间的所述管道凹槽形成微管道。

3.根据权利要求2所述的用于稀有细胞筛选的微流控芯片系统，其特征在于，所述微管道包括样品管道、鞘液管道、由所述样品管道和鞘液管道汇聚后形成的粗筛管道、由粗筛管道通过所述粗筛区后分叉形成的粗筛废液管道和检测管道及由检测管道通过所述精筛区后分叉形成的精筛废液管道和目标物管道。

4.根据权利要求3所述的用于稀有细胞筛选的微流控芯片系统，其特征在于，所述开孔包括与所述样品管道的进样端连通的样品进液孔、与所述鞘液管道的进液端连通的鞘液进液孔、连通于所述粗筛废液管道末端的粗筛废液排液孔、连通于所述精筛废液管道末端的精筛废液排液孔及连通于所述目标物管道末端的目标物排液孔。

5.根据权利要求1所述的用于稀有细胞筛选的微流控芯片系统，其特征在于，所述盖片的材质为塑料或者玻璃，所述压电基片的材质为压电陶瓷、压电单晶或压电复合材料。

6.根据权利要求1所述的用于稀有细胞筛选的微流控芯片系统，其特征在于，所述粗筛叉指电极和精筛叉指电极的电极结构为平行式、聚焦式或变宽式，所述粗筛叉指电极上施加的电压波形为正弦波或方波，所述精筛叉指电极上施加的电压波形为方波包络的正弦波或方波包络的方波。

7.根据权利要求2所述的用于稀有细胞筛选的微流控芯片系统，其特征在于，所述微管道中的每个管道的宽度均为10～500μm、高度均为20～200μm，所述粗筛叉指电极和精筛叉指电极的单指宽度均为5～100μm。

8.根据权利要求1所述的用于稀有细胞筛选的微流控芯片系统，其特征在于，所述光斑激发调制系统包括激光器、反射镜、第一柱透镜和第二柱透镜，所述光斑激发调制系统产生激光并形成用于照射流经所述检测区的细胞的椭圆光斑。

9.根据权利要求1所述的用于稀有细胞筛选的微流控芯片系统，其特征在于，所述光信号检测系统包括荧光收集镜、第一二向色镜、第二二向色镜、第一干涉滤光片、第二干涉滤光片、第三干涉滤光片、第一透镜、第二透镜、第三透镜、第一探测器、第二探测器和第三探测器。