TW201241435A - Biochip, manufacturing method thereof and sensing method for cells - Google Patents

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TW201241435A TW100113254A TW100113254A TW201241435A TW 201241435 A TW201241435 A TW 201241435A TW 100113254 A TW100113254 A TW 100113254A TW 100113254 A TW100113254 A TW 100113254A TW 201241435 A TW201241435 A TW 201241435A
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201241435 六、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於一種生物檢測晶片,特別是有關於一種細胞 檢測晶片、其製造方法及細胞檢測方法。 【先前技術】 癌症在國人十大死因排行榜中已經連續禪聯榜首達29年,98 年國人因癌症死亡人數39,917人,占所有死亡人數28.1%。當細 胞變成異常且持續的自行分裂形成更多變異細胞時,就會產生癌 症。癌症之所以可怕,是因為目前的治療方法仍不完善,常被視 為不治之症。 1973年,美國科學家發現在人體免疫系統中,有一群細胞能 夠有效的殺死癌細胞,而將之命名為自然殺手細胞(NatureKmer cell ;簡稱NK細胞)。從那時起’自然殺手細胞在活化其他白血 球細胞(包括.T淋巴球(T細胞)與吞噬細胞(噗菌細胞)), 以及在指揮免疫系統如何回應廣泛的一系列傳染中所扮演的角色 也已確立。因此,自然殺手細胞也廣泛地被視為有益於對抗癌症 與感染。 傳統化學抗癌藥物多採抑制細胞生長的策略,通常會導致抗 ,性或引發副作用。因此,在新穎抗癌療法上,所採取的策略則 是引發患者自身的自然免疫的抵抗力,來減少副作用。 癌症病患體内「專一性τ細胞」或「自然殺手細胞」機能多 半較不健全。自然殺手τ細胞相當於先鋒部隊,一但先鋒活躍起 來’緊接著的專一性τ細胞(如同特攻隊)就自然跟著驅動並攻 擊癌細胞。 自然殺手細胞具有自發性殺死癌細胞的能力(又稱毒殺能 力)。不像抗體反應及τ細胞,自然殺手細胞可直接和腫瘤細胞接 觸而產生毒殺作用’並且其不具特異性和抗體依賴性,所以自然 殺手細胞可以說是對抗癌症的第一道防線。
於抗癌研究上,目前對於細胞篩選及配對之檢測,仍以傳統S 3 201241435 生物5驗來進行。然而’傳統生物實驗需要較多細胞樣本,無法 精確觀測特定比例下細胞與細胞間之反應,且成本較高。因此, 無法有效地監控自然殺手細胞的毒殺能力。 【發明内容】 鑒於以上的問題,本發明在於提供一種細胞檢測晶片、其製 造方法及細胞檢測方法,藉以解決先前技術所存在的問題。 在一實施例中,細胞檢測晶片包括一主流道、一第一溝槽、 一第二溝槽、一第一副流道及一第二副流道。 9 主流道包括一第一端、一第二端及一管路。第一端和第二端 彼此相對。管路係連接在第一端與第二端之間。 第一溝槽設置在主流道的管路的一側邊。第二溝槽則設置在 主流道的管路的相對於第一溝槽的另一側邊。 第一副流道設置在第一溝槽相對於主流道的另一側,且第一 副流道的側邊銜接第一溝槽。 第一副流道設置在第二溝槽相對於主流道的另一側,且第二 副流道的側邊銜接第二溝槽。 一 在另一實施例中,細胞檢測晶片更包括第一氣動閥及第二氣 動閥。 第一氣動閥設置在第一溝槽與第二溝槽同一側的主流道上。 第二氣動閥則設置在第一溝槽與第二溝槽相對於第一氣動閥的另 一側的主流道上。 在一實施例中,細胞檢測方法包括:同步注入一第一細胞樣 本、一第一緩衝溶液和一第二細胞樣本至一主流道;將一第二緩 衝溶液和一第三緩衝溶液以相對主流道之彼此相同之流向且不同 於主流道的流速分別注入至二副流道;在第一細胞樣本、第一缓 衝溶液和第二細胞樣本於主流道中且第二緩衝溶液和第三緩衝洛 液於些副流道中同時流通一段時間後,阻斷導入區與混合區之問 的連通以及導出區與混合區之間的連通,並將第二緩衝溶液和第 三緩衝溶液以相對主流道之彼此相反之流向分別注入至副流道; 4 201241435 以及在副流道具有相反流向一段時間後,觀察混合區。 其中’主流道包括一混合區、一導入區及一導出區。導入區 連通於混合區的左側邊,而導出區則連通混合區的右側邊。第一 細胞樣本與第二細胞樣本在第一緩衝溶液的分隔下從導入區經過 混合區流至導出區。 其中,一副流道的側邊經由第一溝槽連通混合區的上侧邊, 以及另一副流道的側邊經由第二溝槽連通混合區的下側邊。 在一實施例中,細胞檢測晶片的製造方法包括:形成一流道 層;將流道層以具有主流道、二溝槽以及二副流道之表面與一透 明基板結合;形成表面具有二腔室的一氣動閥層;以及將流道層 以相對於具有主流道、溝槽以及副流道之表面的另一表面與氣動 閥層具有二腔室的表面結合。 其中’流道層的表面形成有主流道、二溝槽以及二副流道。 一副流道的一側邊透過一溝槽而與主流道的一側邊相通,而另一 副流道的一側邊透過另一溝槽而與主流道的另一側邊相通。 其中,氣動閥層的一表面形成有二腔室,且氣動閥層的另一 表面形成有連通此二腔室的至少一注入口。 並且’於氣動閥層與流道層結合後,氣動閥層的二腔室會分 別位於對應於二溝槽的二側之主流道上。 【實施方式】 於此,一實施例的細胞檢測晶片是應用鞘流原理同步流入兩 種細胞的樣本溶液,並使細胞在輸送過程中不會相互反應。然後, 利用微流道溝槽結構捕捉樣本溶液中細胞。再將捕捉到的細胞限 制在固定空間中,並且產生渦流使兩種細胞在固定空間中充分混 合並相互反應。最後,即可直接利用光學顯觀察系統觀測之。或 者’進一步計算細胞反應狀態的各項檢測數值。 其中,可透過不同長度之微流道溝槽的結構設計,來捕捉特 定比例之細胞。 並且,可利用微氟動閥將捕捉到的細胞限制於固定空間中。 5 201241435 再者’更可藉由以不同的流向提供相鄰二流道溶液,來產生 渦流使固定空間中的細胞充分混合反應。 ,1圖係為一實施例之細胞檢測晶片的示意圖。第2圖係為 對應第1圖之中心線框A的仰視結構示意圖。 、參照第1及2圖,細胞檢測晶片包括:一主流道110、二副流 道(以下分別稱之為第一副流道132和第二副流道134)以及二溝 槽(以下分別稱之為第一溝槽152和第二溝槽154)。 主流道110係為一微流道。第一副流道132和第二副流道134 亦可為微流道。微流道係指流道中心區域的流場狀態為層流,即 雷諾數(Renolds number)小於 2300。 主流道110包括一第一端ll〇a、一第二端11〇b和一管路 第一端丨丨㈨和第二端11〇b彼此相對,即為主流道110的二 、。管路110則連接在第一端1池和第二端11〇b之間。 s第一溝槽152設置在主流道110的管路110c的一側邊。第一 蚋流道132設置在第一溝槽152相對於主流道11〇的另一側,並 且第一^流道132的側邊銜接第一溝槽152。換言之,第一副流道 U2的管路132c的側邊與主流道11〇的管路11〇c的側邊分別銜接 於第一溝槽152的相對二側邊,以致使第一副流道132的管路132c 經由第一溝槽152與主流道11〇的管路110c相互連通。 第一溝槽154設置在主流道11〇的管路ii〇c的相對於第一溝 槽152的另一側邊。第二副流道134設置在第二溝槽154相對於 主流道110的另一側,並且第二副流道134的側邊銜接第二溝槽 154。換έ之,第二副流道134的管路134c的側邊與主流道no 的管路110c的側邊分別銜接於第二溝槽154的相對二側邊,以致 ,第二副流道Π4的管路134c經由第二溝槽154與主流道11〇的 管路110c相互連通。 一也就是說,第一副流道132、第一溝槽152、主流道110、第 ^溝槽154和第二副流道134依序以側邊相鄰並列。並且,二流 道(132、110/U0、134)之間以溝槽(152/154)相通。 机 在一實施例中,第一溝槽152與第二溝槽154具有不同長度 201241435 二':二連^主流道110的管路110c的側邊的長度U、L2不 =°例如· P溝槽152的長度L1可小於第二溝槽154的長度 中’一溝槽(152、154)的高度小於主流道110 各溝槽(152/154)的高度亦可小於相鄰之副流道(職34) 的rsj度。 昭心,ίΐί第2圖之中心線框B的立體結構示意圖。參 可為一體成形之具有表面結構的材料層。 微&道層ίο的表面具有主流道110、副流道(132、134)以及溝 之表面結構。其中’微流道層10可為-體成形ί 具有表面結構的材料層。 參照第3圖,主流道110、副流道(132、134)以及溝槽(152、 154)可設置在-透明基板2〇的表面2〇a上。透明基板%的表面 20相對於各溝槽(152/154)的頂部的高度H1/H2小於透明基板 20的表面20a相對於主流道110的頂部的高度H3。並且,透明基 板20的表面20a相對於各溝槽(152/154)的頂部的高度H1/H2 亦可小於透明基板20的表面20a相對於各溝槽(152/154)所對雁 之副流道(132/134)的頂部的高度H4/H5。 在一實施例中,參照回第1及2圖,主流道11()的管路110c 包括有導入區112、混合區114和導出區116。 混合區114的上側邊與下側邊分別設置有第一溝槽152與第 二溝槽154。導入區112連通混合區114的左側邊,且3導出區'116 連通混合區114的右側邊。在一實施例中,管路11〇c可為導入區 112、混合區114和導出區116依序連接之直線延伸的管線。其中, 在俯視細胞檢測晶片下’混合區114可為矩形腔室、或圓形腔室、 或為任意多邊形。導入區112和導出區116則相對設置在混合區 114的·一側。而一溝槽(152、154)則相對設置導入區η〗與導出 區116的連線的二側。 μ 在一實施例中’主流道110的第一端ll〇a具有三溶液入口 El、E2、E3,依序連接有邊鞘流流道122、中間流道124和邊鞘 5. 7 201241435 流流道120。而主流道110的第二端110b則為溶 邊勒流流道122的-端具有注入口 122a, . 的另一端則銜接主流道no的第一端UOa的溶,二、122 中間流道124的一端具有注入口 124a,而中 一端則銜接主流道110的第一端ll〇a的溶液入口 、另 邊鞘流流道126的一端具有注入口 126a,而璐泣泣 的另一端則銜接主流道110的第一端ll〇a的溶液入二、126 第4圖係為另-實施例之細驗測晶片的示意圖。第 為對應第4圖之中心線框C的仰視結構示意圖。 ’、 -丄=列ί : 5圖’細胞檢測晶片可更包括第 氣動閥172和第^一氣動間174。 第一氣動閥172設置在第-溝槽152與第二溝槽15 的主流道no的管路ii〇c上。即,第一氣動閥172可設 區112與混合區114的連通處,並且第一氣動間172丨^ 區112與混合區114之間的連通。 等入 第二氣動閥174設置在第-溝槽152與第二溝槽154 第一氣動閥172的另一侧的主流道110的管路u〇c上。' 氣動閥m可設置在導出區116與混合區114的連通處,並^ 二氣動閥174可控制導出區116與混合區114之間的連通。弟 第6圖係為對應第5圖之中心線框D的立體結構示意圖。來 照第6圖’氣蝴層3G的表面具有腔室之表面結構^ ^ 閥層30可為一體成形之具有表面結構的材料層。 ; 第一氣動閥172和第二氣動閥174可為分別位於第一 與第二溝槽154二側之主流道110上方的腔室。換·|*之,作曰為第 -氣動閥172的腔室位於導人區112與混合區114的連 1 方,而作為第二氣細174的腔㈣位於導出區116與混合區 的連通處的上方。 參照第7圖,於細胞檢測晶片的製造上,可絲成一流 10和厂氣動閥層30 (步驟SMO),然後再將氣動閥層3〇、流^ 10和透明基板10依序層疊結合(步驟S53〇)。 曰 201241435 請合併參照前述之第3或6圖,流道層ι〇的表面形成有主流 道110、二溝槽(152、154)以及二副流道(132、134),並且一 副流道(132)的一側邊透過一溝槽(152)而與主流道11〇的一 側邊相通。而另一副流道(134)的一側邊則透過另一溝槽(154) 而與主流道110的相對溝槽(152)的另一侧邊相通。 請合併參照第4圖,氣動閥層30的一表面形成有二腔室 (172、174) ’且氣動閥層30的另一表面(即,細胞檢測晶片的 外表面)形成有連通二腔室(172、174)的至少一注入口 172a、 172b。於此’雖然是以二腔室(172、174)具有各自的注入口 172a、 172b為例,但此並非本發明之限制。舉例來說,在實際製作上, 亦可考慮設計成二腔室(172、174)共用一注入口。 於步驟S530中,流道層1〇係以具有主流道11〇、溝槽(152、 154)以及副流道(132、134)之表面與透明基板1〇結合。並且, 流道層10係以相對於具有主流道110、溝槽(152、154)以及副 流道(132、134)之表面的另一表面與氣動閥層3〇具有腔室(172、 174)的表面結合。也就是說,腔室(172、174)會分別位於對應 於溝槽(152、154)的二侧之主流道110的管路11〇c上。 其中,氣動閥層30、流道層1〇和透明基板1〇可利用電漿治 療來致使三者依序接合。於此,電漿治療可採用氧氣電漿。再者, 電漿治療的參數可設定為5〇〇ήιΤοιτ、30ιηψ且進行約60秒。舉例 先以氧賴處理各層(氣動騎3G、流道層1G和透明基板 。)的表面,並且於處理後立即將三者依序層疊接合。接合後, =將整個結構放置_ 12(rc之熱板上約3G分鐘,以加強結合 強磨。 於步驟S510中 ,μ:-------,孤退層3利用微射出成形來形成 由一模板而形成。 之矣ίΐΐ 8A圖,首先,形成具有對應主流道、溝槽以及副流道 Γ12的模板40。參照第8B ®,再利用模板40形成流 j 10 °參照第8C圖’接著,進行模板40與流 &序’即可得職道層1G。 _
S 9 201241435 此外丄亦可先將氣動閥層3〇結合至流道層ι〇相對於模 兴後’ ί進行模板40與流道層10的脫模程序。、 德二二11先於模板40的表面塗佈石夕油,以便於剝離成形 == 層二透模板4°上,再 降梭腺姑:ϋ透:材枓)s又置於真空腔中約30分鐘,以去 氣泡去除後,將模板40 (其上具有透明材 枓)叹置於約120 C的熱板上約15分鐘,以固化苴 =_賴料_勒1G,再騰道 ίί ’直紗難4G的結構表賴印作為流道層10之材 枓的表面來形成微流道之表面結構。 何 於步驟S512中,模板4〇可藉由二道微影製程形成。 no、參及9B圖’先於一基底410的表面上形成與主流道 罩42(ί冓槽(154)和副流道〇32、134)的外輪廓相同之遮 在遮罩420的遮蔽下對基底41〇的表面進行圖案化。 參照第10A及10B圖,於圖案化後,移除遮罩42〇,即可 到具有對應主流道110、溝槽(152、154)和副流道(132、! 的輪廓之表面結構412的基底410。 參照第11A及11B圖,再次形成遮罩422在基底41〇具有表 面結構412的表面上。於此,遮罩422曝露出基底41〇對&溝槽 (152、154)的位置處的表面41〇a、41〇b。 一曰 —接著’在遮罩422的遮蔽下對基底410的表面41〇a、41〇b進 行蝕刻。並且’蝕刻深度hl小於表面結構412的厚度h2,如 12A及12B圖所示。 於圖案化後,移除遮罩422,即可得到具有對應主流道、溝槽 以及副流道之表面結構412的模板40。 θ 其中,流道層10和氣動閥層30的材質可為具有良好的光學 特性(足以提供光學觀測系統進行觀測)之材料(即,透明材料)。 透明基板20的材質可為玻璃,或具有良好的光學特性(足以提供 201241435 光學觀測系統進行觀測)之材料(即,透明材料)。 透明材料例如樹脂、明膠(gelatin)及矽材料等。橡膠例如 PDMS (polydimethylsiloxane ;聚二甲基硅氧烷)、pmma (聚曱 基丙豨酉义曱g曰)、PBA (聚丁二酸丁二醇g旨)、Ags (Acrylonitrile Butadiene Styrene ;丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物)、聚對二甲苯 (parylene)、PC (Polycarbonate ;聚碳酸酯樹脂)及壓克力等。 模板40的材質可為矽材。並且,透明基板2〇的厚度(高度) 可約為170μιη。模板40的厚度(高度)可約為30μιη。 參照第13圖,並搭配參照第3_6圖,以下說明上述之細胞檢 測晶片的使用。 首先,利用鞘流原理,同步注入第一細胞樣本S1、第一緩衝 溶液Buf-Ι和第二細胞樣本S2至主流道11〇 (步驟S610)。 再搭配參照第14圖,於步驟S610中,第一細胞樣本S1可由 位於鞘流流道122的一端上之注入口 122a注入。第一緩衝溶液 Buf-Ι可由位於中間流道124的一端上的注入口 124a注入。第二 細胞樣本S2則可由位於邊鞘流流道126的一端上的注入口 126a 注入。 第一細胞樣本S卜第一緩衝溶液B1和第二細胞樣本S2注入 後’第一細胞樣本S1與第二細胞樣本S2會在第一緩衝溶液B1 的分隔下從導入區112經過混合區1H流至導出區116。 並且,將第二緩衝溶液Buf-2和第三緩衝溶液Buf_3以相對主 流道110之彼此相同之流向且不同於主流道11()的流速分別注入 至二副流道(132、134)(步驟S620)。 於步驟S620中,第二緩衝溶液Buf-2可以不同於主流道11〇 中的流體的流速,從位於第一副流道132的一端132a上之注入口 注入’以致第一副流道132中的第二緩衝溶液Buf-2與主流道110 中的流體具有相同流向但不同流速。即,第二緩衝溶液Buf-2係從 第一副流道132的一端132a流向另一端132b。 第三緩衝溶液Buf-3亦以不同於主流道no中的流體的流速, 從位於第二副流道134的一端134a上之注入口注入’以致第二副 201241435 流道134中的第三緩衝溶液Buf-3與主流道110中的流體具有相同 流向但不同流速。即,第三緩衝溶液Buf-3係從第二副流道134 的一端134a流向另一端134b。 此時,流經混合區114的第一細胞樣本S1中的細胞cell-1會 因為第一副流道132與主流道no因不同流速所產生的壓差而被 捕抓在第一溝槽152中。同時,流經混合區114的第二細胞樣本 S2中的細胞cell-2則會因為第二副流道134與主流道110因不同 流速所產生的壓差而被捕抓在第二溝槽154中。 於此,第一緩衝溶液Buf-卜第二緩衝溶液Buf-2和第三緩衝 溶液Buf-3可採用相同緩衝溶液。再者,第一緩衝溶液Buf-Ι亦可 與第一細胞樣本S1和第二細胞樣本S2的基底溶液相同。 在注入到主流道110和副流道(132、134)中的溶液同時流 通一段時間後,阻斷導入區112與混合區114之間的連通以及導 出區116與混合區114之間的連通,並且將第二緩衝溶液Buf-2 或第三緩衝溶液Buf-3改以相對主流道11〇之彼此相反之流向分別 注入至副流道(132、134)(步驟S630)。 於步驟S630中,於一實施例中,可從注入口 172a、172b注 入氣體至作為第一氣動閥172和第二氣動閥174的二腔室中,以 形成向下(朝向流道層10)之壓力而致使主流道110於導入區112 與混合區114的連通處以及導出區116與混合區114的連通處發 生管路110c變形。即,透過注入氣體至腔室(172、174)來施加 壓力於入區112與混合區114的連通處以及導出區116與混合區 114的連通處,因而壓扁二腔室(172、174)下方的管路ll〇c。 再搭配參照第15圖,此時,第二緩衝溶液Buf-2仍從位於第 一副流道132的一端132a上之注入口注入。但第三緩衝溶液Buf-3 則係從位於第二副流道134的另一端134b上之注入口注入,以致 第二副流道134中的第三緩衝溶液Buf-3與第一副流道132中的流 體具有不同流向。 於此,透過阻斷導入區112與混合區114的連通處以及導出 區116與混合區114的連通處,可將第一溝槽152與第二溝槽154 201241435 所捕抓到的細胞cell-卜cell-2限制在混合區114中。並且,透過 第一副流道132與第二副流道134中流體的相反流向,可在混合 區114產生渦流,而致使細胞cell-1、cell-2充分混合。 在產生渦流進行混合後,可利用即時光學觀測系統觀察混合 區114中的細胞cell-1、cell-2的反應狀態(步驟S640)。丁 ° 於第13圖中,雖然是繪製出先執行步驟S610,而後再執行步 驟S620,然此執行順序並非本發明之限制。舉例來說,可配合實 際操作狀態’而同時執行步驟S610和步驟S620,或者是先執行 步驟S620,而後再執行步驟S610。 於此’透過設計不同長度的第一溝槽152和第二溝槽154則 可捕捉不同比例的細胞cell-1、cell-2。 以應用於監控自然殺手細胞的毒殺能力為例,於此利用三種 不同第一溝槽152和第二溝槽154的細胞檢測晶片(以下分別稱 之為第一晶片、第二晶片和第三晶片)。 第一細胞樣本S1係為具有自然殺手細胞(NK92)(作為效應 細胞)之溶液。 第二細胞樣本S2係為具有癌細胞(K562)(作為目標細胞) 之溶液。 第一緩衝溶液Buf-1、第二緩衝溶液Buf-2和第三緩衝溶液 Buf-3均採用PBS (磷酸鹽緩衝溶液)。 第一晶片具有長度約ΙΟΟμιη的第一溝槽152和長度約180μιη 的第二溝槽154。 第二晶片具有長度約2〇〇μηι的第一溝槽152和長度約360μιη 的第二溝槽154。 第三晶片具有長度約400μιη的第一溝槽152和長度約720μιη 的第二溝槽154。 也就是說,於此用以捕抓效應細胞的溝槽的長度小於用以捕 抓目標細胞的溝槽的長度。 第一溝槽152和第二溝槽154的寬度(狹縫間隙)為約5μιη, 此寬度係指從鄰接主流道110之側邊到鄰接副流道(132/134)之
S 13 201241435 另一側邊之間的距離。 混合區114的寬度為約560μιη,此寬度係指從鄰接第 152的側邊到鄰接第二溝槽154的另一側邊之間的距離。 曰 田丨W道(132/134)於鄰接溝槽(152/154)處的管路(132c/134c) 的寬度為約28Gpm ’此寬度係指從鄰接溝槽賴邊到相對 一 側邊之間的距離。 於實例中,第一細胞樣本S1和第二細胞樣本S2係使用針筒 式幫浦以2μ1/1ι的流速注入至主流道11〇中。第二緩衝溶液Buf_2 和第三緩衝溶液Buf-3係使用針筒式幫浦以4μ1/}ι的流速注入至 流道(132、134)中。 、於此’利用即時觀察即時光學觀測系統記錄整個實驗過程, 並且在適當的溫度及氣體混合物(約37°c,5%C02)的環境下進 行實驗。於混合反應後,以細胞染劑(例如:phiphiLux)染色約 一小時。再利用螢光顯微鏡觀察並計數裂解的K562細胞。 於第一晶片上’可計算得總接合的效應細胞與目標細胞的比 例(tcE/T)為2.卜 於第二晶片上,可計算得總接合的效應細胞與目標細胞的比 例為2.3。 於第三晶片上’可計算得總接合的效應細胞與目標細胞的比 例為2.3。 並且’三種晶片所得到的細胞毒性分析的平均值均高於0.6。 三種晶片所得到的毒性平均值分別為0.85、0.72和0.63。 在第一晶片上’目標細胞上接合有1、2、3或4個效應細胞 之4種接合狀態下的接合的效應細胞與目標細胞的比例(cE/T) 分別為0.75、0.8、1和1。 在第三晶片上,4種接合狀態下的cE/T分別為0.63、0.33、 〇·75 和 0.67。 綜上所述’於此是提供一個微小化、低成本之細胞檢測晶片, 能夠更精確的觀測特定比例下細胞和細胞間反應之結果。此細胞 檢測晶片應用在移植細胞篩選、配對之檢測,可降低細胞檢測成 201241435 本、縮短細胞捕捉時間、並提升細胞檢測晶片之可靠性,極具競 爭力。 、 【圖式簡單說明] 第1圖係為一實施例之細胞檢測晶片的示意圖。 第2圖係為對應第1圖之中心、線框A的仰視結構示意圖。 第3圖係為對應第2圖之中心線框B的立體結構示意圖。 第4圖係為另一實施例之細胞檢測晶片的示意圖。 第5圖係為對應第4圖之中心線框C的仰視結構示意圖。 第6圖係為對應第5圖之中心線框D的立體結構示意圖。 第7圖係為一實施例之細胞檢測晶片的製造方法的流程圖。 第8A、8B至8C圖係為一實施例之流道層的形成方法的流程圖。 第9A、l〇A、11A至12A圖係為一實施例之模板的形成方法的流 程圖。 第9B圖係為第9A圖中Η剖線的戴面圖。 第10Β圖係為第ι〇Α圖中Π_Π剖線的戴面圖。 第11Β圖係為第ha圖中m-πι剖線的截面圖。 第12Β圖係為第丨2Α圖中IVJV剖線的截面圖。 第13圖係為一實施例之細胞檢測方法的流程圖。 第Η圖係為一實施例之執行細胞捕抓程序的示意圖。 第15圖係為一實施例之執行細胞混合程序的示意圖。 【主要元件符號說明】 10 微流道層 20 透明基板 20a 表面 30 氣動閥層 40 模板 110 主流道 ll〇a 第一端
S 15 201241435 110b 110c 112 114 116 122 122a 124 124a 126 126a 132 132a 132b 132c 134 134a 134b 134c 152 154 172 172a 174 174a 410 410a 410b 412 420 第二端 管路 導入區 混合區 導出區 邊鞘流流道 注入口 中間流道 注入口 邊鞘流流道 注入口 第一副流道 一端 另一端 管路 第二副流道 一端 另一端 管路 第一溝槽 第二溝槽 第一氣動閥 注入口 第二氣動閥 注入口 基底 表面 表面 表面結構 遮罩 201241435 422 遮罩 A 中心線框 C 中心線框 B 中心線框 D 中心線框 LI 長度 L2 長度 HI 南度 H2 高度 H3 高度 H4 尚度 H5 南度 El 溶液入口 E2 溶液入口 E3 溶液入口 hi 深度 h2 厚度 SI 第一細胞樣本 S2 第二細胞樣本 Buf-1 第一緩衝溶液 Buf-2 第二緩衝溶液 Buf-3 第三緩衝溶液 cell-1 細胞 cell-2 細胞

Claims (1)

  1. 201241435 七、申請專利範圍: 1. 一種細胞檢測晶片,包括: 一主流道,包括彼此相對的一第一端和一 該第一端與該第二端之間的一管路; σ一第二端以及連接在 -第-溝槽’設置在該主流道的該管 的另二^溝槽,設置在該主流道的該管路的相边該第-溝槽 側,道的另一 -第二副流道,設置在該第二溝槽相對於該 側,且該第二副流道的侧邊銜接該第二溝槽。 瓜、的另 2. 如請求項1所述之細胞檢測晶片,更包^ : y 2 —氣動閥,設置在該第—溝槽與該第二溝槽同一側的該 王流逍上;以及 一第二氣動閥,設置在該第一溝槽與該第二溝槽相對於該 一氣動閥的另一側的該主流道上。 3. 如請求項1所述之細胞檢測晶片,其中該管路包括: 一混合區,該混合區的上侧邊與下侧邊分別設置有該第一溝 槽與該第二溝槽; 一導入區,連通該混合區的左侧邊;以及 一導出區,連通該混合區的右侧邊。 4. 如請求項3所述之細胞檢測晶片,更包括: 一第一氣動閥,設置在該導入區與該混合區的連通處,以控 制該導入區與該混合區之間的連通;以及 一第二氣動閥,設置在該導出區與該混合區的連通處,以控 制該導出區與該混合區之間的連通。 5. 如請求項1所述之細胞檢測晶片,更包括: 二邊勒流流道,連通至該主流道的該第一端’以及 一中間流道,位於該些邊鞘流流道之間,且連通至該主流道 的該第一端。 201241435 6. 如請求項1所述之細胞檢測晶片,其中該第一溝槽與該第二溝 槽具有不同長度。 曰 7. —種細胞檢測方法,包括: 同步注入一第一細胞樣本、一第一緩衝溶液和一第二細胞樣 本至一主流道,其中該主流道包括一混合區、連通於該混合區的 左側邊的一導入區以及連通該混合區的右側邊的一導出區,並且 該第一細胞樣本與該第二細胞樣本在該第一緩衝溶液的分隔下從 該導入區經過該混合區流至該導出區; 將一第二緩衝溶液和一第三緩衝溶液以相對該主流道之彼此 相同之流向且不同於該主流道的流速分別注入至二副流道,其中 該些副流道中之一副流道的側邊經由一第一溝槽連通該混合區的 上侧邊,以及該些副流道中之另一副流道的側邊經由一第二溝槽 連通该混合區的下側邊; 在該第一細胞樣本、該第一緩衝溶液和該第二細胞樣本於該 主;道中且该第二緩衝溶液和該第三緩衝溶液於該些副流道中同 時流通一段時間後,阻斷該導入區與該混合區之間的連通以及該 導出區與該混合區之間的連通,並將該第二緩衝溶液和該第三緩 衝溶液以相對該主流道之彼此相反之流向分別注入至該些副流 道;以及 在該些副流道具有相反流向一段時間後,觀察該混合區。 8. 如請求項7所述之細胞檢測方法,其中該阻斷步驟包括:利用 二氣動閥分別阻斷該導入區與該混合區之間的連通以及該導 出區與該混合區之間的連通。 9·如請求項7所述之細胞檢測方法,其中該阻斷步驟包括: 施加壓力於該導入區與該混合區的連通處以及該導出區與該 混合區的連通處,致使該主流道於該導入區與該混合區的連通處 以及e亥導出區與該混合區的連通處發生管路變形。 10.如請求項7所述之細胞檢測方法,其中該將該第二緩衝溶液和 該第三緩衝溶液以相對該主流道之彼此相反之流向分別注入 至該些副流道的步驟包括:改變該第二緩衝溶液和該第三緩衝 201241435 溶液中之一於對應之該副流道中的流向。 11. 一種細胞檢測晶片的製造方法,包括. 形成一流道層,其中該流道層的表面形成有一主流道、二溝 槽以及二副流道,並且該些副流道中之一的一侧邊透過該些溝槽 中之一而與該主流道的—側邊相通,而該些副流道中之另一的一 側邊透過該些溝槽中之另一而與該主流道的相對該側邊的另一側 邊相通; 將邊流道層以具有該主流道、該些溝槽以及該些副流道之該 表面與一透明基板結合; ,成一氣動閥層,其中該氣動閥層的一表面形成有二腔室, 且該氣動_的另-表祕成有連職些腔室的至少一注入口; 將該流道層以相對於具有該主流道、該些溝槽以及該些副流 t之 面的另一表面與該氣動閥層具有該些腔室的該表面結 口’其/該些腔室分別位於對應於該些溝槽的二侧之該主流道上。 .如請求項11所述之細胞檢測方法,其中該形成一流道層的步 驟包括: 轉模板包括對應該主流道、該些溝槽以及 利用該模板形成該流道層;以及 進行該模板與該流道層的脫模程序,以得到該流道層。
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