CN202786219U - 微流控生物芯片 - Google Patents
微流控生物芯片 Download PDFInfo
- Publication number
- CN202786219U CN202786219U CN 201220393694 CN201220393694U CN202786219U CN 202786219 U CN202786219 U CN 202786219U CN 201220393694 CN201220393694 CN 201220393694 CN 201220393694 U CN201220393694 U CN 201220393694U CN 202786219 U CN202786219 U CN 202786219U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- passage
- screening
- sample
- treatment solution
- sieve
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Landscapes
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
Abstract
一种微流控生物芯片，包括基片以及设置在基片上的处理液池、连接通道、筛离收集池以及至少二个分析装置；分析装置包括样本池、样本通道、处理液通道、公共通道、筛离通道、筛选通道以及筛选收集池，样本池和样本通道连通，筛选收集池和筛选通道连通，样本通道和处理液通道同时与公共通道的一端连通，筛离通道和筛选通道同时与公共通道的另一端连通；处理液池通过所述连接通道和处理液通道连通，筛离通道和筛离收集池连通。设置不同样本通道或者处理液通道的不同流速后，***和处理液以各自的流速分别经样本通道和处理液通道流向公共通道，利用层流原理，实现对不同速度区段的***分别捕获及筛选。
Description
技术领域
本实用新型涉及医疗检查仪器领域，特别是涉及一种微流控生物芯片。
背景技术
现代男性***不育的程度大幅上升，已经到了一种前所未有的地步。由于心理、工作、环境等各种因素，影响男性的生殖***，尤其是严重损害生***，导致***数量和质量下降更甚者可造成***不育。***检查是评价男性生育力的重要指标，是不育症的必查项目。检查内容包括色、量、液化时间、酸碱度、***计数、活力、存活率及形态等，其中***活力检测是不可或缺的检测手段之一。
目前应用于***体外分选的方法有上游法、密度梯度离心法、王氏管法、流式细胞术、玻璃纤维过滤法、泳动沉淀法等。但上述方法均存在不同程度的缺点，如上游法在处理过程中会丢失较多的***量；密度梯度离心法产生较多的死***及异物；王氏管法采用王氏管***且费用较高；流式细胞术分离过程中损伤***细胞膜降低***质量且装置价格较高；玻璃纤维过滤法存在***被破坏及玻璃纤维破碎的潜在可能；泳动沉淀法操作过程复杂且需要特殊的设备。如何解决上述问题，成为亟待解决的难题。
自20世纪90年代初Manz等提出微全分析概念以来，微流控芯片技术得到了广泛的应用，如免疫检测、蛋白组分离、细胞分析等。微流控生物芯片在疾病诊断方面表现出的巨大的应用潜力，是***细胞评价及筛选的新的理想平台。
一般的，利用微流体分离芯片进行***细胞筛选的方法，利用层流原理，即流体在管内流动时，其质点彼此互不混杂且沿着与管轴平行的方向呈有条不紊的线状形态流动。不同的流体在微纳尺寸的管道中，在一定条件下互不相溶而保持层流状态。高活性***可以从原流体中穿越层流界面游动到另一个流体中，而活动力弱和死的***细胞、白细胞、上皮细胞以及其他杂质则会顺着原流体方向继续流动，从而实现高活性***的筛选。这种方法虽然能实现活性***的分离，但不能对不同速度区段的***分别捕获及筛选。
实用新型内容
基于此，有必要提供一种能够实现对不同速度区段的***分别捕获及筛选的微流控生物芯片。
一种微流控生物芯片，包括基片以及设置在所述基片上的处理液池、连接通道、筛离收集池以及至少二个分析装置；
所述分析装置包括样本池、样本通道、处理液通道、公共通道、筛离通道、筛选通道以及筛选收集池，所述样本池和所述样本通道连通，所述筛选收集池和所述筛选通道连通，所述样本通道和所述处理液通道同时与所述公共通道的一端连通，所述筛离通道和所述筛选通道同时与所述公共通道的另一端连通；
所述处理液池通过所述连接通道和所述处理液通道连通，所述筛离通道和所述筛离收集池连通。
在一个实施例中，每条所述处理液通道的横截面积各不同。
在一个实施例中，所述处理液池为一个。
在一个实施例中，所述筛离收集池为一个。
在一个实施例中，每个所述分析装置包括二个样本池、二条样本通道、一条处理液通道、二条筛离通道和一条筛选通道。
在一个实施例中，所述样本通道的宽度为50μm~500μm，所述筛离通道的宽度为50μm~500μm，所述处理液通道的宽度为50μm~500μm，所述筛选通道的宽度为50μm~500μm。
在一个实施例中，所述样本通道和所述处理液通道的宽度的比例为1:1~1:50。
在一个实施例中，所述公共通道的宽度为50μm~1000μm，长度为1000μm~50000μm。
在一个实施例中，所述连接通道的高度为10μm~1000μm，所述样本通道的高度为10μm~1000μm，所述处理液通道的高度为10μm~1000μm，所述公共通道的高度为10μm~1000μm，所述筛离通道的高度为10μm~1000μm，所述筛选通道的高度为10μm~1000μm。
在一个实施例中，所述分析装置为圆盘式分布或者平行式分布。
***进样到样本池，处理液进样到处理液池后，处理液从处理液池流出，经连接通道分配到若干个处理液通道，***从样本池流入样本通道，设置不同样本通道或者处理液通道的不同流速后，***和处理液以各自的流速分别经样本通道和处理液通道流向公共通道，利用层流原理，活动力弱和死的***顺着***流动方向经筛离通道流入筛离收集池，***中的高质量活性***则穿越层流界面，进入处理液层，经筛选通道流入筛选收集池，这样实现对不同速度区段的***分别捕获及筛选。
附图说明
图1为一实施方式的微流控生物芯片结构示意图；
图2为另一实施方式的微流控生物芯片结构示意图。
具体实施方式
如图1所示的一实施方式的微流控生物芯片，包括基片10以及设置在基片10上的处理液池110、连接通道120、筛离收集池140以及分析装置。
分析装置可以为二个、三个或更多个，具体在本实施方式中，分析装置为四个。每个分析装置包括样本池131、样本通道132、处理液通道133、公共通道134、筛离通道135、筛选通道136以及筛选收集池137。
样本池131和样本通道132连通，处理液池110通过连接通道120和处理液通道133连通，样本通道132和处理液通道133同时与公共通道134的一端连通，筛离通道135和筛选通道136同时与公共通道134的另一端连通。筛选通道136和筛选收集池137连通。筛离通道135和筛离收集池140连通。
微流控生物芯片的通道做适当的预处理之后，***进样到样本池131，处理液进样到处理液池110。***从样本池131经样本通道132流入公共通道134。处理液从处理液池110流出，经连接通道120分配到若干个分析装置的处理液通道133。可以通过改变静压力，或改变横截面积，在不同分析装置中，从样本池流出的***分别设置不同的流速。***和处理液以各自的流速分别经样本通道132和处理液通道133流向公共通道134。
设置不同的流速时，进样方式不限于静压力，还有很多进样方式，如注射泵。
利用层流原理，***和处理液在公共通道134内形成稳定的上中下介质流。上层和下层***中的高质量活性***具有积极的动能能够穿越层流界面，向中层处理液层运动，经筛选通道136流入筛选收集池137。而活动力弱和死的***细胞、白细胞、上皮细胞以及其他杂质则会顺着***流动的方向流动，经筛离通道135流入筛离收集池140。从而实现高活性***的筛选，同时实现对不同速度区段的***分别捕获及筛选。分别吸取筛选收集池137中的收集液，借助显微镜或计算机辅助***分析软件等分析手段对收集液中的***进行活力分析、形态分析以及功能评价。
在本实施方式中，每条处理液通道的横截面积不同，在其它实施方式中，每条处理液通道的横截面积可以相同。从处理液池流出的处理液，经连接通道流入处理液通道。当每条处理液通道的横截面积不同时，从连接通道进入处理液通道的处理液的流速也不相同，从而得到不同的速度区段。
本实施方式中，每个分析装置包括二个样本池131、二条样本通道132、一条处理液通道133、一条筛选通道136、二条筛离通道135和一个筛选收集池137。二条样本通道132位于处理液通道133的两侧，二条样本通道132和一条处理液通道133同时与公共通道134的一端连通，二条筛离通道135和一条筛选通道136同时与公共通道134的另一端连通。
在其它实施方式中，分析装置也可以仅设置一条样本通道132和一条处理液通道133，或者设置一条样本通道132和二条处理液通道133。
本实施方式中，四个分析装置采用圆盘式分布。
在其它的实施方式中，如果连接通道120是以二倍关系逐级递增，从而分析装置也为2n个。根据实际需要选择分析装置的数量，从而实现不同速度区段的高活性***的分别捕获、筛选以及评价。
样本通道132的宽度为50μm~500μm，筛离通道135的宽度为50μm~500μm。处理液通道133的宽度为50μm~500μm，筛选通道136的宽度为50μm~500μm。样本通道132和处理液通道133的宽度比例为1∶1~1:50。公共通道134宽度为50μm~1000μm，长度为1000μm~50000μm。微流控生物芯片的高度为10μm~1000μm。在实际应用中，可以根据需要调整样本通道132与处理液通道133宽度以及二者的比例、样本流速以及处理液流速以及二者的比例、公共通道134高度以及长度等条件制备出符合要求的用于***分级筛选的微流控生物芯片。
处理液池110为一个，处理液由处理液池110经连接通道120平均分配到各个分析装置的处理液通道133，实现处理液池110个数最少化。在其它实施方式中，处理液池110的数量可以根据实际需要设定。
本实施方式中，筛离收集池140为一个，流经各个分析装置的筛离通道135的流体都汇聚到筛离收集池140，实现筛离收集池140个数最少化。在其它实施方式中，筛离收集池140的数量可以根据实际需要设定。
微流控生物芯片可以由石英、玻璃、单晶硅、高分子聚合材料如聚甲基丙烯酸甲酯、聚二甲基硅氧烷、聚碳酸酯等适合***细胞分析的材料制作。
微流控生物芯片的各通道内表面可以经特定方式改性，或者将微流控生物芯片材料改性，或者在流体中加入适宜的添加剂，可以减轻或避免微流控生物芯片各通道表面对***吸附。
在进行***分级筛选操作中，可采用流体静压力进样、毛细作用进样、注射泵进样、电动进样、正向压力驱动进样、负压进样、电渗进样等适合***进样的方式。
微流控生物芯片具有结构简单、体积小、操作容易、***质量损伤较小、可一次使用、成本低等优点，适合医院、社区诊所和个人家庭等使用。可用于分级筛选男性***，早期诊断男性***不育症，也适用于畜牧养殖业中的动物***的分级筛选。
如图2所示的另一实施方式的微流控生物芯片，包括基片20以及设置在基片20上的处理液池210、连接通道220、筛离收集池240以及四个分析装置230。
该微流控生物芯片与图1所示的微流控生物芯片基本相同，区别点仅在于四个分析装置230采用平行式分布。
在其它实施方式中，分析装置230还可以采用其他满足高通量分析的排列方式。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种微流控生物芯片，其特征在于，包括基片以及设置在所述基片上的处理液池、连接通道、筛离收集池以及至少二个分析装置；
所述分析装置包括样本池、样本通道、处理液通道、公共通道、筛离通道、筛选通道以及筛选收集池，所述样本池和所述样本通道连通，所述筛选收集池和所述筛选通道连通，所述样本通道和所述处理液通道同时与所述公共通道的一端连通，所述筛离通道和所述筛选通道同时与所述公共通道的另一端连通；
所述处理液池通过所述连接通道和所述处理液通道连通，所述筛离通道和所述筛离收集池连通。
2.根据权利要求1所述的微流控生物芯片，其特征在于，每条所述处理液通道的横截面积不同。
3.根据权利要求1所述的微流控生物芯片，其特征在于，所述处理液池为一个。
4.根据权利要求1所述的微流控生物芯片，其特征在于，所述筛离收集池为一个。
5.根据权利要求1所述的微流控生物芯片，其特征在于，每个所述分析装置包括二个样本池、二条样本通道、一条处理液通道、二条筛离通道和一条筛选通道。
6.根据权利要求1~5中任意一项所述的微流控生物芯片，其特征在于，所述样本通道的宽度为50μm~500μm，所述筛离通道的宽度为50μm~500μm，所述处理液通道的宽度为50μm~500μm，所述筛选通道的宽度为50μm~500μm。
7.根据权利要求1~5中任意一项所述的微流控生物芯片，其特征在于，所述样本通道和所述处理液通道的宽度的比例为1∶1~1:50。
8.根据权利要求1~5中任意一项所述的微流控生物芯片，其特征在于，所述公共通道的宽度为50μm~1000μm，长度为1000μm~50000μm。
9.根据权利要求1~5中任意一项所述的微流控生物芯片，其特征在于，所述样本通道的高度为10μm~1000μm，所述处理液通道的高度为10μm~1000μm，所述公共通道的高度为10μm~1000μm，所述筛离通道的高度为10μm~1000μm，所述筛选通道的高度为10μm~1000μm，所述连接通道的高度为10μm~1000μm。
10.根据权利要求1~5中任意一项所述的微流控生物芯片，其特征在于，所述分析装置为圆盘式分布或者平行式分布。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201220393694 CN202786219U (zh) | 2012-08-09 | 2012-08-09 | 微流控生物芯片 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201220393694 CN202786219U (zh) | 2012-08-09 | 2012-08-09 | 微流控生物芯片 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN202786219U true CN202786219U (zh) | 2013-03-13 |
Family
ID=47813524
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 201220393694 Expired - Lifetime CN202786219U (zh) | 2012-08-09 | 2012-08-09 | 微流控生物芯片 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN202786219U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106222067A (zh) * | 2016-06-27 | 2016-12-14 | 浙江星博生物科技股份有限公司 | 一种用于***分选的微流控芯片 |
| WO2020088222A1 (zh) * | 2018-10-31 | 2020-05-07 | 深圳市尚维高科有限公司 | 流体控制结构与微流控芯片及芯片操作方法 |
-
2012
- 2012-08-09 CN CN 201220393694 patent/CN202786219U/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106222067A (zh) * | 2016-06-27 | 2016-12-14 | 浙江星博生物科技股份有限公司 | 一种用于***分选的微流控芯片 |
| WO2020088222A1 (zh) * | 2018-10-31 | 2020-05-07 | 深圳市尚维高科有限公司 | 流体控制结构与微流控芯片及芯片操作方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11498071B2 (en) | Systems and methods for particle focusing in microchannels | |
| EP3669166B1 (en) | Particle separation systems and methods | |
| CN202786220U (zh) | 微流控生物芯片 | |
| Del Giudice et al. | “From the edge to the center”: viscoelastic migration of particles and cells in a strongly shear-thinning liquid flowing in a microchannel | |
| Preira et al. | Passive circulating cell sorting by deformability using a microfluidic gradual filter | |
| JP6338766B2 (ja) | 非ニュートン流体とニュートン流体の並行層流を利用したマイクロ粒子分離及び洗浄方法 | |
| US9420148B2 (en) | High-throughput single-cell imaging, sorting, and isolation | |
| CN105745021A (zh) | 用于分离颗粒簇的微流体方法和*** | |
| Zeming et al. | Microfluidic label-free bioprocessing of human reticulocytes from erythroid culture | |
| Gourikutty et al. | An integrated on-chip platform for negative enrichment of tumour cells | |
| CN105772116A (zh) | 基于非牛顿效应聚焦分离微纳米颗粒和细胞的***及方法 | |
| CN202786219U (zh) | 微流控生物芯片 | |
| CN106190832A (zh) | 具有高纯度细胞回收的多重磁激活分选结构微流控芯片 | |
| Shi et al. | A needle tip CCEA microfluidic device based on enhanced Dean flow for cell washing | |
| Tervamäki | Label-free size-based rare cell separation by microfluidics | |
| GUOFENG | Microfluidics for Size and Deformability Based Cell Sorting | |
| Zhang et al. | On-chip sample preparations for point-of-care cellular analysis of blood | |
| Gossett | High-Speed Manipulation of Cells and Particles for Single-Cell Analysis and Mechanophenotyping | |
| WEI | Microfluidic approaches for diseased cell separation from blood | |
| Hur | High-throughput Rare Cell Detection and Separation Using Inertial Microfluidics |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20130313 |
|
| CX01 | Expiry of patent term |