CN214244459U - 一种微流芯片细胞分离收集装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种微流芯片细胞分离收集装置，有机玻璃绝缘芯片盒内设有多个芯片安装腔室，每个芯片安装腔室的上端设有芯片插口，每个芯片安装腔室内安装有微流芯片，每个微流芯片上印刷有多对呈交错排列的椭圆铂电极，每个芯片安装腔室的上下两端均通过接触卡口连接在信号发生器的两端，芯片安装腔室的四周环绕有温控管道，温控管道与恒温纯水泵连接，芯片安装腔室的上端和下端均与微流管道连通，微流管道上依次设有微流体泵、细胞上样罐和流体阀门。本实用新型本实用新型通过特殊设计的芯片电极对不同种类的细胞施加不同强度的介电泳力，使特定种类的细胞吸附在电极表面起到分离收集的作用，不需要对细胞进行标记和使用化学试剂处理。

Description

一种微流芯片细胞分离收集装置

技术领域

本实用新型涉及医疗技术领域，更具体地说，特别涉及一种微流芯片细胞分离收集装置。

背景技术

人体或者动物的组织细胞在获取之后需要对其进行必要的分类和收集。现有的细胞分类收集技术主要通过固相的抗体识别细胞表面特有的标记抗原形成抗原抗体复合物来分离不同种类的细胞，然后通过化学洗脱的方式解离抗原抗体复合物来收集特定种类的细胞；或者通过荧光标记细胞再以流式细胞分选技术对细胞进行分选和收集。以上两种方法均需要对细胞进行表面或内部蛋白的标记和化学试剂的处理，这样会对细胞外结构和细胞内环境都会产生一定的影响，改变了细胞原有的生理状态，不利于体现后续研究的准确性。为此，有必要开发一种微流芯片细胞分离收集装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种微流芯片细胞分离收集装置，以克服现有技术所存在的缺陷。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种微流芯片细胞分离收集装置，包括信号发生器、有机玻璃绝缘芯片盒、微流体泵、细胞上样罐和恒温纯水泵，所述有机玻璃绝缘芯片盒内设有多个芯片安装腔室，每个芯片安装腔室的上端设有芯片插口，每个芯片安装腔室内安装有微流芯片，每个微流芯片上印刷有多对呈交错排列的椭圆铂电极，每个芯片安装腔室的上下两端均通过接触卡口连接在信号发生器的两端，芯片安装腔室的四周环绕有温控管道，温控管道与恒温纯水泵连接，芯片安装腔室的上端和下端均与微流管道连通，所述微流管道上依次设有微流体泵、细胞上样罐和流体阀门，所述流体阀门上设有流速表。

进一步地，所述有机玻璃绝缘芯片盒内设有三个芯片安装腔室。

进一步地，所述细胞上样罐上设有用于注射液体的移液枪或注射器。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：本实用新型通过特殊设计的芯片电极对不同种类的细胞施加不同强度的介电泳力，使特定种类的细胞吸附在电极表面起到分离收集的作用，不需要对细胞进行标记和使用化学试剂处理，建立一种非接触式的生理条件下完整细胞分离和收集技术。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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是本实用新型微流芯片细胞分离收集装置的结构示意图。

图中：信号发生器1、有机玻璃绝缘芯片盒2、微流体泵3、细胞上样罐4、流体阀门5、恒温纯水泵6、微流管道7、芯片插口20、椭圆铂电极21、微流芯片22。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的优选实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。

参阅图1所示，本实施例公开了一种微流芯片细胞分离收集装置，包括信号发生器1、有机玻璃绝缘芯片盒2、微流体泵3、细胞上样罐4和恒温纯水泵6，有机玻璃绝缘芯片盒2内设有多个芯片安装腔室，每个芯片安装腔室的上端设有芯片插口20，每个芯片安装腔室内安装有微流芯片22，每个微流芯片22上印刷有多对呈交错排列的椭圆铂电极21，每个芯片安装腔室的上下两端均通过接触卡口连接在信号发生器1的两端，用于提供精确可控的电压和电流信号，芯片安装腔室的四周环绕有温控管道，温控管道与恒温纯水泵6连接，恒温纯水泵6为芯片腔室提供恒定的37℃生理条件温度，芯片安装腔室的上端和下端均与微流管道7连通，微流管道7上依次设有微流体泵3、细胞上样罐4和流体阀门5，所述流体阀门5上设有流速表，微流体泵3提供细胞悬浮液体单向循环流动的动力，流体阀门5能通过阀门调剂流速并实时显示。

作为优选，所述的有机玻璃绝缘芯片盒2内设有三个芯片安装腔室。

作为优选，所述的细胞上样罐4上设有用于注射液体的移液枪或注射器，通过移液枪或者注射器将准备好的细胞悬液注入细胞上样罐4。

作为优选，每个微流芯片22上印刷有9对呈交错排列的椭圆铂电极21。

本实施例中，三条微流芯片22通过芯片插口20安装在透明的有机玻璃绝缘芯片盒2里的芯片安装腔室，可以实时观察细胞分离和收集的情况，同时芯片安装腔室的上沿和下沿连接有微流管道。

本实用新型的工作原理为：

第一步、将三条微流芯片通过芯片插口20安装在相应的芯片腔室里。

第二步、打开37℃恒温纯水泵6提前给芯片腔室预热至生理条件温度。

第三步、通过移液枪或注射器向细胞上样罐4里加注经过稀释一定浓度的细胞悬液。

第四步、开启微流体泵3推动细胞悬液通过微流管道单向注入到三条芯片阵列中开始顺畅循环流动。

第五步、通过调节流体阀门5选择适合某种特定细胞分离收集的微流体速度。

第六步、开启信号发生器1，使用低压高频交变电压(1～20V，10k Hz～10M Hz)范围内适宜于特定细胞分离收集的电压数值。

第七步、细胞悬液匀速单向流入芯片后由于某一种类的细胞在特定的低压高频交变电压下受到较强的介电泳力的吸引而吸附在椭圆形铂金电极的表面，而其他种类的细胞受到的介电泳力较弱被细胞悬液流动带走，从而起到不同种类的细胞分离和收集的效果。

第七步、可以通过配套的显微镜及成像系统实时观察和监测细胞在铂金电极表面吸附收集的情况。

第八步、当铂金电极表面分离收集的细胞达到饱和时，暂停微流体泵，可以在细胞上样罐里抽出剩余的细胞悬液，注入不含细胞的培养液将芯片内没有被电极吸附的细胞冲洗出芯片阵列。

第九步、先关闭流体阀门和微流体泵，再关闭信号发生器和37℃恒温纯水泵，从芯片插口取出三条芯片阵列。

第十步、用含有细胞培养液的移液枪或者注射器对准芯片微流管道接口，反复冲洗和吹打，将芯片内吸附分离和收集的细胞从芯片内冲洗出来收集。再进行下一组细胞的分离和收集。

本实用新型通过不同种类细胞所受介电泳力的不同的特性，对细胞进行电极表面吸附和富集收集。无需对细胞进行标记或预处理，可以直接上样分离收集细胞省时省力。不使用化学试剂处理，通过介电泳力吸附收集细胞不影响细胞内外部的成分和结构改变。收集过程中细胞始终处于正常生理状态，不影响后续实验研究的准确性。

本实用新型中的椭圆形铂金电极具有导电性好、吸附面积大、表面平滑让细胞悬液流动顺畅，不阻挡流动产生明显回流。每个芯片9对电极交错排列能有效减缓细胞悬液流动速度，让细胞悬浮液流在电极之间做更长时间的停留，显著提高了细胞吸附效率。

本实用新型和其他芯片装置相比，安装有循环水37℃恒温加热装置，在芯片细胞分离收集过程中提供恒定的生理水平温度，让细胞处于一个适宜的温度环境。

本实用新型和其他芯片装置相比，在一个芯片盒设置有三个芯片组，可同时开展细胞收集工作。在需要的时候可以并联安装更多的芯片盒成倍扩大细胞分离收集量，显著提高的细胞分离和收集的效率。根据需要分离和收集细胞的数量大小单独或并联芯片盒，使用灵活方便。

本实用新型中的有机玻璃绝缘芯片盒具有透明可视的特点，可以实时观察芯片内部液体流动和细胞收集的情况。

虽然结合附图描述了本实用新型的实施方式，但是专利所有者可以在所附权利要求的范围之内做出各种变形或修改，只要不超过本实用新型的权利要求所描述的保护范围，都应当在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种微流芯片细胞分离收集装置，其特征在于：包括信号发生器、有机玻璃绝缘芯片盒、微流体泵、细胞上样罐和恒温纯水泵，所述有机玻璃绝缘芯片盒内设有多个芯片安装腔室，每个芯片安装腔室的上端设有芯片插口，每个芯片安装腔室内安装有微流芯片，每个微流芯片上印刷有多对呈交错排列的椭圆铂电极，每个芯片安装腔室的上下两端均通过接触卡口连接在信号发生器的两端，芯片安装腔室的四周环绕有温控管道，温控管道与恒温纯水泵连接，芯片安装腔室的上端和下端均与微流管道连通，所述微流管道上依次设有微流体泵、细胞上样罐和流体阀门，所述流体阀门上设有流速表。

2.根据权利要求1所述的微流芯片细胞分离收集装置，其特征在于：所述有机玻璃绝缘芯片盒内设有三个芯片安装腔室。

3.根据权利要求1所述的微流芯片细胞分离收集装置，其特征在于：所述细胞上样罐上设有用于注射液体的移液枪或注射器。

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