CN209836153U - 一种卵巢癌循环肿瘤细胞外泌体检测的微流体芯片 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种卵巢癌循环肿瘤细胞外泌体检测的微流体芯片，具体涉及微流体芯片领域，包括托盘，所述托盘的上端固定安装有上盖，所述托盘一侧开设有进液口，所述托盘的内部固定安装有微流控芯片，所述微流控芯片的两侧设置有端口，所述托盘的内部设置有推杆，所述微流控芯片的外表面固定安装有微柱，所述微柱的外表面固定安装有金纳米颗粒，所述托盘的内部固定安装有支柱。本实用新型通过设置芯片、微柱和金纳米颗粒，外周血可直接通入芯片，肿瘤细胞不断与三角形微柱碰撞并被章鱼状探针抓获，而血细胞直接穿过而不被保留。被抓获的肿瘤细胞可被无损释放，用于下游用药筛选、DNA测序分析等，为临床提供精准的分子水平信息。

Description

一种卵巢癌循环肿瘤细胞外泌体检测的微流体芯片

技术领域

本实用新型涉及微流体芯片领域，更具体地说，本实用涉及一种卵巢癌循环肿瘤细胞外泌体检测的微流体芯片。

背景技术

探索发展肿瘤诊断、治疗的新技术、新方法已经成为我国亟待解决的关键科学问题之一，组织活检作为肿瘤诊断的金标准可为病例提供组织学结构判断，液体活检目前主要包括：循环肿瘤DNA、循环肿瘤细胞、外泌体。

但是其在实际使用时，存在侵入性强、易产生并发症、采样偏差性大、取样难及滞后性等局限。

实用新型内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本实用新型的实施例提供一种卵巢癌循环肿瘤细胞外泌体检测的微流体芯片，通过设置微流控芯片、微柱和金纳米颗粒，外周血可直接通入芯片，肿瘤细胞不断与三角形微柱碰撞并被章鱼状探针抓获，而血细胞直接穿过而不被保留，被抓获的肿瘤细胞可被无损释放，用于下游用药筛选、DNA测序分析等，为临床提供精准的分子水平信息。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种卵巢癌循环肿瘤细胞外泌体检测的微流体芯片，包括托盘，所述托盘的上端固定安装有上盖，所述托盘一侧开设有进液口，所述托盘的内部固定安装有微流控芯片，所述微流控芯片的两侧设置有端口，所述托盘的内部设置有推杆，所述微流控芯片的外表面固定安装有微柱，所述微柱的外表面固定安装有金纳米颗粒，所述托盘的内部固定安装有支柱，所述托盘的内部位于支柱的底端固定安装有导柱，所述支柱的内部设置有支撑杆，所述导柱的内部固定安装有弹簧。

在一个优选地实施方式中，所述弹簧的一端与导柱的内壁固定连接，所述弹簧的另一端与推杆的一侧固定连接，所述推杆通过弹簧与导柱活动连接。

在一个优选地实施方式中，所述推杆的两端均固定安装有限位板，所述支柱与导柱焊接，且支柱与导柱相连通。

在一个优选地实施方式中，所述支柱与支撑杆活动连接，所述支撑杆的数量为四根，四根所述支撑杆呈矩形排列，所述托盘的上端设置有凹槽，所述上盖的两端嵌入在凹槽内。

在一个优选地实施方式中，所述微柱与金纳米颗粒的数量均为若干个，所述若干个金纳米颗粒呈矩形排列。

在一个优选地实施方式中，所述托盘的另一侧开设有出液口，所述进液口与出液口呈对称排列，所述端口的数量为六个，六个所述端口呈对称排列，所述金纳米颗粒的一侧设置有核酸适体分子。

本实用新型的技术效果和优点：

1、通过设有芯片、微柱和金纳米颗粒，仿生章鱼微流控芯片由上万个修饰有可以特异捕获循环肿瘤细胞的核酸适体的微柱构成，这些微柱阵列根据确定性侧向位移方式排列，可在微米尺度上实现细胞尺寸选择性流体力学调控，循环肿瘤细胞尺寸普遍大于血液细胞，因此循环肿瘤细胞可与微柱反复碰撞，从而增加被核酸适体捕获的机率，而血液细胞因尺寸较小沿液流方向运动，从而减少与微柱碰撞而避免被误抓，该工作在肿瘤分期诊断、动态监测、疗效评估、药物开发和预后监测等方面具有广阔的应用前景；

2、通过设有推杆、支柱、导柱和支撑杆，当人们需要对托盘内部的微流控芯片进行更换时，可以先将托盘四周的推杆向内推动，这时推杆会将导柱内空气推入支柱内部，同时推杆会对一侧弹簧进行压缩，这时支柱内的气压会增大，将支柱内的支撑杆向上推出，从而将上盖向上推出，这时人们可以将托盘内部的微流控芯片取出进行更换，接着人们松开推杆，导柱内的弹簧就会将推杆向一侧推出，从而将支柱内的空气抽回到导柱内，支撑杆就会被收回到支柱内，接着人们可以将上盖重新盖上，完成安装；

附图说明

图1为本实用新型整体的结构示意图。

图2为本实用新型A处的放大图。

图3为本实用新型微柱的结构示意图。

图4为本实用新型托盘的侧视图。

图5为本实用新型支柱与导柱的连接结构图。

附图标记为：1托盘、2上盖、3进液口、4微流控芯片、5端口、6推杆、7微柱、8金纳米颗粒、9支柱、10导柱、11支撑杆、12弹簧。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型提供了如图1-5所示的一种卵巢癌循环肿瘤细胞外泌体检测的微流体芯片，包括托盘1，所述托盘1的上端固定安装有上盖2，所述托盘1的一侧开设有进液口3，所述托盘1的内部固定安装有微流控芯片4，所述微流控芯片4的两侧设置有端口5，所述托盘1的内部设置有推杆6，所述微流控芯片4的外表面固定安装有微柱7，所述微柱7的外表面固定安装有金纳米颗粒8，所述托盘1的内部固定安装有支柱9，所述托盘1的内部位于支柱9的底端固定安装有导柱10，所述支柱9的内部设置有支撑杆11，所述导柱10的内部固定安装有弹簧12。

进一步的，所述弹簧12的一端与导柱10的内壁固定连接，所述弹簧12的另一端与推杆6的一侧固定连接，所述推杆6通过弹簧12与导柱10活动连接，推杆6会对一侧弹簧12进行压缩，这时支柱9内的气压会增大，将支柱9内的支撑杆11向上推出，从而将上盖2向上推出；

进一步的，所述推杆6的两端均固定安装有限位板，所述支柱9与导柱10焊接，且支柱9与导柱10相连通，可以先将托盘1四周的推杆6向内推动，这时推杆6会将导柱10内空气推入支柱9内部；

进一步的，所述支柱9与支撑杆11活动连接，所述支撑杆11的数量为四根，四根所述支撑杆11呈矩形排列，所述托盘1的上端设置有凹槽，所述上盖2的两端嵌入在凹槽内，人们松开推杆6，导柱10内的弹簧12就会将推杆6向一侧推出，从而将支柱9内的空气抽回到导柱10内，支撑杆11就会被收回到支柱9内；

进一步的，所述微柱7与金纳米颗粒8的数量均为若干个，所述若干个金纳米颗粒8呈矩形排列，生章鱼微流控芯片4由上万个修饰有可以特异捕获循环肿瘤细胞的核酸适体的微柱7构成，这些微柱7阵列根据确定性侧向位移方式排列；

进一步的，所述托盘1的另一侧开设有出液口，所述进液口3与出液口呈对称排列，所述端口5的数量为六个，六个所述端口5呈对称排列，所述金纳米颗粒8的一侧设置有核酸适体分子，金纳米颗粒8上的多条核酸适体由于多价效应，使靶细胞捕获效率提高三倍，解决了单价核酸适体在实际应用中亲和力不足的问题。

本实用新型工作原理：

参照说明书附图1-3，仿生章鱼微流控芯片4由上万个修饰有可以特异捕获循环肿瘤细胞的核酸适体的微柱7构成，这些微柱7阵列根据确定性侧向位移方式排列，可在微米尺度上实现细胞尺寸选择性流体力学调控，循环肿瘤细胞尺寸普遍大于血液细胞，因此循环肿瘤细胞可与微柱7反复碰撞，从而增加被核酸适体捕获的机率，而血液细胞因尺寸较小沿液流方向运动，从而减少与微柱7碰撞而避免被误抓，在纳米尺度上，每个微柱7表面布满了金纳米颗粒8，且每个金纳米颗粒8上修饰了上百条核酸适体分子，相比于单价核酸适体，金纳米颗粒8上的多条核酸适体由于多价效应，使靶细胞捕获效率提高三倍，解决了单价核酸适体在实际应用中亲和力不足的问题，此外，捕获后的细胞可以通过加入富含巯基且生物相容性好的谷胱甘肽分子进行配体交换反应，破坏核酸适体和金纳米颗粒8连接的金硫键，从而保证了循环肿瘤细胞无损释放，释放后的细胞活性可以达到95.8%，可以实现下游的细胞培养及基因突变检测，通过对四一例正常、***癌、结肠癌临床样本的盲测，仅需一毫升外周血就可以有效区分肿瘤患者和正常人，对肿瘤患者的检出率可以达到100% ，并且通过谷胱甘肽配体交换释放机制，真实样本中循环肿瘤细胞释放相率可达到75%以上，该工作在肿瘤分期诊断、动态监测、疗效评估、药物开发和预后监测等方面具有广阔的应用前景；

参照说明书附图4-5，当人们需要对托盘1内部的微流控芯片4进行更换时，可以先将托盘1四周的推杆6向内推动，这时推杆6会将导柱10内空气推入支柱9内部，同时推杆6会对一侧弹簧12进行压缩，这时支柱9内的气压会增大，将支柱9内的支撑杆11向上推出，从而将上盖2向上推出，这时人们可以将托盘1内部的微流控芯片4取出进行更换，接着人们松开推杆6，导柱10内的弹簧12就会将推杆6向一侧推出，从而将支柱9内的空气抽回到导柱10内，支撑杆11就会被收回到支柱9内，接着人们可以将上盖2重新盖上，完成安装。

最后应说明的几点是：首先，在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,可以是机械连接或电连接,也可以是两个元件内部的连通,可以是直接相连,“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；

其次：本实用新型公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本实用新型同一实施例及不同实施例可以相互组合；

最后：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种卵巢癌循环肿瘤细胞外泌体检测的微流体芯片，包括托盘（1），其特征在于：所述托盘（1）的上端固定安装有上盖（2），所述托盘（1）一侧开设有进液口（3），所述托盘（1）的内部固定安装有微流控芯片（4），所述微流控芯片（4）的两侧设置有端口（5），所述托盘（1）的内部设置有推杆（6），所述微流控芯片（4）的外表面固定安装有微柱（7），所述微柱（7）的外表面固定安装有金纳米颗粒（8），所述托盘（1）的内部固定安装有支柱（9），所述托盘（1）的内部位于支柱（9）的底端固定安装有导柱（10），所述支柱（9）的内部设置有支撑杆（11），所述导柱（10）的内部固定安装有弹簧（12）。

2.根据权利要求1所述的一种卵巢癌循环肿瘤细胞外泌体检测的微流体芯片，其特征在于：所述弹簧（12）的一端与导柱（10）的内壁固定连接，所述弹簧（12）的另一端与推杆（6）的一侧固定连接，所述推杆（6）通过弹簧（12）与导柱（10）活动连接。

3.根据权利要求1所述的一种卵巢癌循环肿瘤细胞外泌体检测的微流体芯片，其特征在于：所述推杆（6）的两端均固定安装有限位板，所述支柱（9）与导柱（10）焊接，且支柱（9）与导柱（10）相连通。

4.根据权利要求1所述的一种卵巢癌循环肿瘤细胞外泌体检测的微流体芯片，其特征在于：所述支柱（9）与支撑杆（11）活动连接，所述支撑杆（11）的数量为四根，四根所述支撑杆（11）呈矩形排列，所述托盘（1）的上端设置有凹槽，所述上盖（2）的两端嵌入在凹槽内。

5.根据权利要求1所述的一种卵巢癌循环肿瘤细胞外泌体检测的微流体芯片，其特征在于：所述微柱（7）与金纳米颗粒（8）的数量均为若干个，所述若干个金纳米颗粒（8）呈矩形排列。

6.根据权利要求1所述的一种卵巢癌循环肿瘤细胞外泌体检测的微流体芯片，其特征在于：所述托盘（1）的另一侧开设有出液口，所述进液口（3）与出液口呈对称排列，所述端口（5）的数量为六个，六个所述端口（5）呈对称排列，所述金纳米颗粒（8）的一侧设置有核酸适体分子。