專利名稱：白血病早期檢測的微流控芯片的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種新型醫療檢測芯片，具體地講，是用于診斷白血病的一種白血病早期檢測的微流控芯片。
背景技術：
白血病，俗稱血癌，是一組常見的造血組織原發惡性血液病，表現為正常造血細胞顯著減少并且惡性變，惡變的白血病細胞無限增殖并浸潤骨髓及其他組織，最終致正常造血細胞顯著減少，出現無法控制的出血及感染而死亡。臨床上常見的急性白血病分為急性淋巴細胞白血病(ALL)、急性髓淋巴細胞白血病(AML)以及特殊類型急性白血病三大類，共18個亞型。該類惡性疾病在早期，即可出現不同種類白細胞數量、形態和標志性蛋白活性的變化。臨床上目前采用多個試劑盒組合進行診斷，成本高效率低，且血液樣品用量大，不利于長期大范圍多樣品檢測。微流控芯片(microfluidics),是指把化學生物領域所涉及的樣品制備、反應、分離檢測，以及細胞培養、分選、裂解等基本操作單元集成到一塊很小的芯片上，芯片內設計了適當結構的微通道網絡以可控流體貫穿整個系統，用以實現常規化學或生物實驗室的各種功能。微流控芯片在疾病診斷、藥物篩選、環境監測、食品安全、司法鑒定等事關人類生存質量的許多方面具有非常強大的運用前景。現階段，微流控芯片在生物學最重要的應用領域是細胞生物學。微流控芯片的研究對象是活細胞，它可直接觀察實驗條件下的細胞變化，是普通蛋白或者基因芯片無法替代的。因此，需要一種用在醫療臨床白血病檢測診斷的，以降低檢測成本，提高檢測準確率和檢測效率的微流控芯片。
實用新型內 容本實用新型的目的在于提供一種結構簡單，檢測成本低，檢測準確和檢測效率高的醫療診斷用微流控芯片。為了解決上述問題，本實用新型的技術方案為:一種白血病早期檢測的微流控芯片，由基片和微流控檢測器兩部分組成，其特征在于:微流控檢測器貼附于基片上，基片起到固定微流控檢測器的作用，以利于該白血病早期檢測芯片的移取、存放、達到測試使用方便的目的。基片由透明材料制成，如玻璃、硅基片等。在微流控檢測器的一端處或中心位置處，加工有一個細胞分選元件，所述的細胞分選元件呈螺旋形，螺旋里面為螺旋分選通道，螺旋分選通道的螺旋中心與進樣調控泵裝置相連，螺旋分選通道沿螺旋方向其通道寬度逐漸擴大，讓不同離心力的細胞走在截面的不同部位，最后沿切線方向流出螺旋進入通道；與細胞分選元件所處一端位置相對應的開有沿切線方向扇形分布的通道，或與其所處中心位置相對應的開有沿切線方向圓周分布的通道；每一條通道的另一端安裝有電場分選裝置，經過電場分選裝置的通道與細胞捕獲元件連通，細胞捕獲元件的出口與質粒轉染元件相連通，質粒轉染元件出口再與接液池相連通。[0007]上述技術方案中，所述由電場分選裝置、和相互連通的細胞捕獲元件、質粒轉染元件、接液池組成一條芯片的檢測通道，即形成一個檢測單元；通過電場分選裝置的通道可以分成2 6個通道，即可組成2 6條芯片的檢測通道，形成2 6個檢測單元。這樣一個芯片上就可以滿足有18條以上的檢測通道，可同時分析18種以上的白細胞。作為上述技術方案的優選實施例，所述的接液池豎直部分為圓柱形，截面呈圓形。作為上述技術方案的優選實施例，所述的微流控檢測器均制備于一張基片上，微流控檢測器的各種元件由光刻技術實現，各個元件相互連通。作為上述技術方案的優選實施例，所述的微流控檢測器的材料為聚二甲基硅氧烷PDMS (polydimethylsiloxane),是一種廣泛應用于微流控等領域的聚合物材料。它成本低，使用簡單，同硅片玻璃片之間具有良好的粘合性。微流控檢測器的形狀不受本說明書示例圖的限制，可以有多種形狀。本實用新型技術特點是各個元件及裝置部分相互連通，相互配合，如此可提供多通道、微流控檢測模式，當把芯片放在檢測設備上工作時，可實現在一塊芯片上同時檢測多個病人樣品常見白血病的十余種亞型的白血病早期檢測。與現有技術相比，本實用新型具有下列有益效果:由于在一個芯片上組裝有多通道檢測單元，在檢測過程中，實現在一塊芯片上同時檢測多個病人樣品常見白血病的十余種亞型，大大降低檢測成本，提高檢測準確率和檢測效率。
圖1為本實用新型的整體結構示意圖；圖2為細胞分選元件的放大示意圖；圖3為電場分選裝置的放大示意圖；圖中:1.基片；2.微流控檢測器；3.細胞分選元件；4.進樣調控泵裝置；5.通道；
6.電場分選裝置；7.細胞捕獲元件；8.質粒轉染元件；9.接液池；10.螺旋分選通道。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例進一步對本實用新型加以說明。參見圖1至圖3:—種白血病早期檢測的微流控芯片，首先取微量的病人血液，通過毛細管加入到基片I上的微流控檢測器2的細胞分選元件3中心的進樣調控泵裝置4中，流入螺旋分選通道10。血液沿螺旋方向通道寬度逐漸擴大的螺旋分選通道10流動，血液內的細胞依照大小，在離心力的作用下不同細胞會走在螺旋分選通道10的不同部位，實現在螺旋分選通道10分級進行細胞分選，最后余下的細胞沿切線方向流出螺旋進入通道5 ;依據細胞帶電荷的不同在電場分選裝置6進行細胞分選，最后各種白細胞單獨分離，然后經芯片上的細胞捕獲元件7，將單個白細胞捕獲。將芯片置于顯微鏡下，觀察記錄每一個細胞捕獲元件7中的單個白細胞形態，進一步區分不同白細胞的種類。隨后，在每個質粒轉染元件8內，將捕獲的白細胞，用含有不同白血病特異活性標記蛋白的活細胞熒光生物探針質粒轉染，培養。再將芯片置于熒光顯微鏡下，通過熒光CCD采集測定被轉染的白細胞不同波長的熒光；如果血液中存在有白血病的白細胞，則可以通過測定出的不同白血病特異活性標記蛋白的熒光，自動判別出白血病類型。再根據不同種類白細胞的標準數量比例、形態大小比例以及白血病特定標記蛋白活性大小的計算，精確判定出白血病的發病程度。廢液流入接液池9收集處理。特別說明:微流控檢測器2的形狀不受本說明書示例圖限制，凡是設計原理和各個元件與本專利相同或相似的、形狀不同的微流控檢測器2，都在本專利的保護范圍內。
權利要求1.一種白血病早期檢測的微流控芯片，由基片(I)和微流控檢測器(2)兩部分組成，其特征在于:微流控檢測器(2)貼附于基片(I)上；在微流控檢測器(2)的某一端處或中心位置處，加工有一個細胞分選元件(3)，細胞分選元件(3)呈螺旋形，螺旋里面為螺旋分選通道(10)，螺旋分選通道(10)的螺旋中心與進樣調控泵裝置(4)相連，螺旋分選通道(10)沿螺旋方向其通道寬度逐漸擴大，最后沿切線方向開孔與多條切線方向的通道(5)相連；與細胞分選元件(3)所處某一端位置相對應的有沿切線方向扇形分布的通道(5)，或與其所處中心位置相對應的有沿切線方向圓周分布的通道(5);每一條通道(5)的另一端安裝有電場分選裝置￠)，經過電場分選裝置￠)的通道(5)與細胞捕獲元件(7)連通，細胞捕獲元件(7)出口與質粒轉染元件(8)相連通，質粒轉染元件(8)出口與接液池(9)相連通。
2.根據權利要求1所述的白血病早期檢測的微流控芯片，其特征在于:所述由電場分選裝置出)、和相互連通的細胞捕獲元件(7)、質粒轉染元件(8)、接液池(9)組成一條芯片的檢測通道，即形成一個檢測單元；通過電場分選裝置(6)的通道(5)可以分成2 6個通道(5)，即可組成2 6條芯片的檢測通道，形成2 6個檢測單元。
3.根據權利要求1所述的白血病早期檢測的微流控芯片，其特征在于:所述的微流控檢測器(2)材料為聚二甲基硅氧烷PDMS，其各種元件由光刻技術制備；基片(I)材質為透明材 料。
專利摘要本實用新型提供了一種白血病早期檢測的微流控芯片，由基片和微流控檢測器兩部分組成，其特征在于微流控檢測器貼附于基片上；在微流控檢測器上加工有一個細胞分選元件；檢測單元是由電場分選裝置、和相互連通的細胞捕獲元件、質粒轉染元件、接液池組成的一條檢測通道；一個芯片上可以有18條以上的檢測通道。本實用新型由于在同一芯片上組裝有多條檢測通道，在檢測過程中，可實現在一塊芯片上同時檢測一個病人樣品常見白血病的十余種亞型，大大降低了檢測成本，提高了檢測準確率和檢測效率。
文檔編號B01L3/00GK202994661SQ20122055998
公開日2013年6月12日 申請日期2012年10月29日 優先權日2012年10月29日
發明者廖曉玲, 劉波, 徐文峰 申請人:重慶科技學院