CN207749122U - 一种精子运动活力评估和筛选的粘度液体微流控芯片 - Google Patents
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Abstract
一种精子运动活力评估和筛选的粘度液体微流控芯片，包括基板、环形腔、加样池和至少一个直流道；每个直流道上包括一个粘度溶液区和一个样本采集区。加样池和直流道上的粘度溶液区、样本采集区之间是依次相互联通的，允许精子从加样池游动进入粘度溶液区和样本采集区；加样池和粘度溶液区之间、粘度溶液区和样本采集区之间的连通部位，都存在一个或一个以上的圆柱形挡流柱。该微流控芯片便于加工，同时，圆柱形挡流柱使得直流道中的液体流动速度得到很大控制，液体扰动显著下降，因此避免了对精子细胞正常运动的干扰。利用该芯片能评估精子的活力状况，筛选出运动活力好的精子，这些精子可以应用到临床上男性不育症的治疗中。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种精子运动活力评估和筛选的微流控芯片，特别是一种能够利用不同粘度的溶液对精子进行运动活力评估及筛选的微流控芯片。
背景技术
目前全球大约存在10％-15％的育龄夫妇受到不孕不育难题的困扰，生殖疾病已经成为影响人类社会的一大难题，其中40％-45％的案例是男性精子质量下降引起的。
为了帮助不孕不育夫妇获得孩子，临床上通常采取辅助生殖技术，该技术很重要的一个步骤，就是筛选获得适合受精的优质精子。目前临床用到的常规精子筛选方法有精子上游法和密度梯度离心法。
这些筛选方法能够筛选出活力较好的精子，在临床上应用广泛，但是这些方法也存在着一定的问题，例如液化、离心等操作会造成精子机械损伤、DNA断裂等；离心还会造成氧自由基的增加，使精子细胞膜流动性和完整性下降，从而影响精卵细胞的融合。
作为以上筛选方法的改进，已有不少研究者使用微流控芯片来进行精子筛选，虽能够避免传统方法的机械损伤，具备一定的仿生功能，能够实现精子的筛选，但是，芯片加工和使用过程中有很多亟待解决的技术问题。
实用新型内容
针对上述微流控芯片的不易加工、液体扰动太大的缺陷，本实用新型提供一种用于精子运动活力评估和筛选的微流控芯片。
本实用新型的技术方案如下：
一种精子运动活力评估和筛选的粘度液体微流控芯片，包括加样池、至少一个直流道、环形腔和基板；所述的加样池设置在环形腔的中央位置；每个直流道包括一个粘度溶液区和一个样本采集区；其特征在于：所述的加样池、粘度溶液区和样本采集区之间依次相互联通，且加样池与粘度溶液区之间以及粘度溶液区与样本采集区之间的连通部位分别至少设置一个挡流柱；所述挡流柱采用圆柱形。
优选地，所述的直流道采用三个，且围绕加样池圆周均匀分布。
本实用新型的另一技术特征是：加样池与粘度溶液区连通部位设置的挡流柱的个数与粘度溶液区与样本采集区之间连通部位设置的挡流柱的个数相同或不同。优选地，加样池与粘度溶液区连通部位设置的第一级挡流柱的个数，大于粘度溶液区与样本采集区之间连通部位设置的第二级挡流柱的个数。
本实用新型具有以下优点及有益效果：①该微流控芯片直流道的壁采用平面结构，在机械加工时更为方便快捷，同时加工表面质量更好；②挡流柱的存在，使得直流道中的液体流动速度得到很大控制，液体扰动显著下降，因此避免了对精子细胞正常运动的干扰；③挡流柱采取圆柱形，可以有效减小紊流。
附图说明
图1为本实用新型提供的微流控芯片的三维示意图。
图2为微流控芯片的正视图。
图3为微流控芯片的直流道局部放大图。
图中：1-加样池；2-直流道；3-粘度溶液区；4-样本采集区；5-第一级挡流柱；6-第二级挡流柱；7-环形腔；8-基板。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的原理和具体结构做详细的说明。
参见图1、图2和图3，本实用新型提供,的一种精子运动活力评估和筛选的粘度液体微流控芯片，其包括加样池1)、至少一个直流道2、环形腔7和基板8；所述的加样池1设置在环形腔7的中央位置；每个直流道2包括一个粘度溶液区3和一个样本采集区4。直流道2优选采用三个，且围绕加样池圆周均匀分布。加样池1与粘度溶液区3连通部位设置第一级挡流柱5，粘度溶液区3与样本采集区4之间连通部位设置第二级挡流柱6；加样池1与粘度溶液区3连通部位设置的挡流柱的个数与粘度溶液区3与样本采集区4之间连通部位设置的挡流柱的数目相同或不同，通常，第一级挡流柱5的数目大于第二级挡流柱6，因为直流道入口处的液体扰动通常会大于直流道中部。
该微流控芯片上的环形腔7作为精液加样区，用来加入精子样本；各个直流道中部为粘度溶液区3，存放不同粘性的溶液，以达到评估与筛选精子的目的；直流道端部为样本采集区4，实验中利用倒置显微镜与CCD相机对该部位的精子进行观察和计数，并在实验结束后抽取得到筛选得到的优质精子。加样池1和直流道上的粘度溶液区3和样本采集区4之间是依次相互联通的，允许精子从加样池游动进入粘度溶液区3和样本采集区4；加样池和粘度溶液区之间、粘度溶液区和样本采集区之间，都存在一个或一个以上的挡流柱，挡流柱为圆柱形起到防止液体剧烈流道扰乱精子正常运动的作用。
本实用新型提供了一种精子运动活力评估和筛选的粘度液体微流控芯片，其依据的原理如下：微流控芯片的粘度溶液区3存放不同粘性的溶液，为精子运动提供阻力，运动活力好的精子可以克服阻力向前游动，而活力较差的精子不能克服阻力而滞留，模拟精子在人体环境内(如宫颈粘液)的运动状态，借此评价精子的活动活力，并筛选出质量优良的精子。该芯片可以筛选出运动活力强、运动持久性好的优质精子，同时避免了传统离心法对精子的机械损伤；而且由于平面壁和圆柱形挡流柱的使用，使得芯片易于制作、液体扰动较小，筛选效果有着很大改进。
该微流控芯片利用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)材料机械加工制作而成。
Claims (4)
1.一种精子运动活力评估和筛选的粘度液体微流控芯片，包括加样池(1)、至少一个直流道(2)、环形腔(7)和基板(8)；所述的加样池(1)设置在环形腔(7)的中央位置；每个直流道(2)包括一个粘度溶液区(3)和一个样本采集区(4)；其特征在于：所述的加样池(1)、粘度溶液区(3)和样本采集区(4)之间依次相互联通，且加样池(1)与粘度溶液区(3)之间以及粘度溶液区(3)与样本采集区(4)之间的连通部位分别至少设置一个挡流柱；所述挡流柱采用圆柱形。
2.根据权利要求1所述的一种精子运动活力评估和筛选的粘度液体微流控芯片，其特征在于：所述的直流道(2)采用三个，且围绕加样池(1)圆周均匀分布。
3.根据权利要求1或2所述的一种精子运动活力评估和筛选的粘度液体微流控芯片，其特征在于：加样池(1)与粘度溶液区(3)连通部位设置的挡流柱的个数与粘度溶液区(3)与样本采集区(4)之间连通部位设置的挡流柱的个数相同或不同。
4.根据权利要求3所述的一种精子运动活力评估和筛选的粘度液体微流控芯片，其特征在于：加样池(1)与粘度溶液区(3)连通部位设置的第一级挡流柱(5)的个数，大于粘度溶液区(3)与样本采集区(4)之间连通部位设置的第二级挡流柱(6)的个数。
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Publications (1)
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Country Status (1)
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113528310A (zh) * | 2021-06-16 | 2021-10-22 | 复旦大学 | 一种模拟宫颈微环境的仿生微流控芯片及其制备方法 |
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2017
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