一端与芯片上的其他腔室或与通向芯片外的接口相连。在液流管道1101底部有多组突起的微柱1301，每个微柱直径10微米，高15微米，微柱间隙5微米，以阻拦单细胞1000。气动控制层120中有气动控制管道1201、1202、1203、1204、1206，除叉形气动控制管道1206外，其余气动控制管道宽均为100微米。其中第一气动控制管道1202在液流输入管道1102上方穿越，第二气动控制管道1203在液流输出管道1103上方穿越，第四气动控制管道1204在载流输入管道1104、载流输出管道1105上方穿越。气动控制管道均与外界相连，当向气动控制管道中注入高压气体，气动控制管道下的弹性膜会向下发生弯曲，挤压弹性膜下方的液流管道，当撤去高压气体时，弹性膜回复。此即为微流控技术领域公知的微阀。叉形气动控制管道1206为一段叉指状管道，叉指部分管道穿越环状闭合的循环液流管道1101上方。气动控制管道1201为两根或三根平行的管道，通过按特定时序依次加压，可以挤压下方环状闭合的循环液流管道1101中的液体单向流动，此即为微流控技术领域公知的微泵。由于本实施例的载流输入管道和载流输出管道位于循环液流管道的同一侧，因此，可以采用同一个气动控制管道来控制连通。即该情况下等同于第四气动控制管道和第五气动控制管道为同一个气动控制管道。
[0034]结合附图4~6，向气动控制通道1204中充入高压气体，截止载液输入管道1104和输出管道1105，然后将细胞悬液注入液流输入管道1102使液体充满环状闭合的循环液流管道1101，部分悬液从液流输出管道1103中流出，然后向气动控制管道1202、1203中充入高压流体，截止液流管道1102、1103，向气动控制管道1201中按特定时序依次加压，驱动下方环状闭合的循环液流管道1101中的液体单向流动，待有足够数量的微筛1301捕获到单细胞后，撤去气动控制管道1201、1202、1203中气压，通过液流输入管道1102或液流输出管道1103中注入清洗液，确保清洗液在环状闭合的循环液流管道中的主要流向与微泵循环时的液流方向相同，将多余未捕获的细胞冲出，向气动控制管道1206充入高压气体，将捕获的单细胞1000彼此分隔，撤去气动控制管道1204中气压，向载流输入管道1104注入载液，将单细胞从微柱上冲出被随液流沿载流输出管道1105进入芯片中的其他区域或连通外界的接口而被导出芯片。
[0035]上述实例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人是能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种循环式单细胞捕获转移芯片，其特征在于包括: 液流层，包含: 环状液流管道，其中设有用以截留流经所述液流管道的液流内的单个细胞的一个以上微筛，并且在所述液流管道上于所述微筛上、下游还分别设有至少一第二微阀，用以将所述液流管道内分布有所述微筛的区域与其余区域隔离， 与所述液流管道连通的液流输入管道、液流输出管道，且所述液流输入管道和液流输出管道上还分别设有至少一第一微阀， 载流管道，用以提供载流从所述液流管道的分布有所述微筛的区域通过，并将微筛捕获的单细胞从液流管道内冲洗出，所述载流管道包括与所述液流管道连通的载流输入管道、载流输出管道； 微泵，至少用以驱使液流在所述液流管道内单向循环流动。2.根据权利要求1所述的循环式单细胞捕获转移芯片，其特征在于所述微筛包括连接在液流管道管壁上的一个以上微柱组，所述微柱组包括一个以上微柱，且其中一个微柱与液流管道管壁之间或其中两个微柱之间形成有能够阻滞单个细胞但使液流中的液体通过的间隙。3.根据权利要求1所述的循环式单细胞捕获转移芯片，其特征在于所述芯片包括设于所述液流层上的弹性膜层，所述弹性膜层包括弹性膜，所述微筛包括连接在所述弹性膜暴露于所述液流管道内的局部表面上的一个以上微柱组，所述微柱组包括两个以上微柱，且其中两个微柱之间形成有能够阻滞单个细胞但使液流中的液体通过的间隙。4.根据权利要求2-3中任一项所述的循环式单细胞捕获转移芯片，其特征在于所述微柱的形状选自圆柱形、长方体、梯台、圆锥体、开放式槽型结构的任一种或者两种以上的任意组合。5.根据权利要求1-3中任一项所述的循环式单细胞捕获转移芯片，其特征在于所述芯片还包括设置在所述液流层上的弹性膜层和设置在所述弹性膜层上的气动控制层，所述弹性膜层包括弹性膜，所述微泵包括分布于所述气动控制层内的两条以上第三气动控制管道，当在设定时段向其中两条以上第三气动控制管道内分别输入具有不同压力的流体时，该两条以上第三气动控制管道能够分别驱使所述弹性膜的不同局部区域产生不同程度的形变和/或位移，从而在液流管道内产生能够驱使液流单向流动的力。6.根据权利要求5所述的循环式单细胞捕获转移芯片，其特征在于所述液流管道内沿液流流动方向分布有复数个微筛组，每一微筛组包含一个以上微筛，且每一微筛组上、下游均设有一第二微阀。7.根据权利要求5所述的循环式单细胞捕获转移芯片，其特征在于所述第一微阀或第二微阀包括能够驱使弹性膜的局部区域挤压液流输入管道和/或液流输出管道，从而在所述液流输入管道和/或液流输出管道内的选定位置阻断液流的驱动机构。8.根据权利要求7所述的循环式单细胞捕获转移芯片，其特征在于所述驱动机构至少选自电致动机构、磁致动机构、光致动机构、液压驱动机构或气动机构。9.根据权利要求7所述的循环式单细胞捕获转移芯片，其特征在于所述第一微阀包括分布于所述气动控制层内的至少一第一气动控制管道或至少一第二气动控制管道，当向所述第一气动控制管道或第二气动控制管道内输入具有设定压力的流体时，所述第一气动控制管道或第二气动控制管道能够驱使所述弹性膜的局部区域挤压液流输入管道和/或液流输出管道，从而在所述液流输入管道和/或液流输出管道内的选定位置阻断液流。10.根据权利要求7所述的循环式单细胞捕获转移芯片，其特征在于所述第二微阀包括分布于所述气动控制层内的一条以上叉形气动控制管道，当向所述叉形气动控制管道输入具有设定压力的流体时，所述第六气动控制管道的不同叉指部能够分别驱使所述弹性膜的不同局部区域挤压所述液流管道，从而在所述液流管道内的不同选定位置阻断液流。11.根据权利要求7所述的循环式单细胞捕获转移芯片，其特征在于所述载流管道上还设有第三微阀，所述第三微阀包括分布于所述气动控制层内的至少一第四气动控制管道和至少一第五气动控制管道，当向所述第四气动控制管道或第五气动控制管道内输入具有设定压力的流体时，所述第四气动控制管道或第五气动控制管道能够驱使所述弹性膜的局部区域挤压载流输入管道和/或载流输出管道，从而在所述载流输入管道和/或载流输出管道内的选定位置阻断载流。12.根据权利要求11所述的循环式单细胞捕获转移芯片，其特征在于所述第四气动控制管道和第五气动控制管道一体设置。13.根据权利要求1所述的循环式单细胞捕获转移芯片，其特征在于在所述液流管道内分布有所述微筛的区域内，载流的流动方向与所述液流的流动方向交叉。
【专利摘要】本发明公开了一种循环式单细胞捕获转移芯片，包括液流层和微泵；其中液流层包含：环状液流管道，包含用以截留流经所述液流管道的液流内的单个细胞的若干微筛，并且在所述微筛上、下游还分别设有一第二微阀；与所述液流管道连通的液流输入管道、液流输出管道，且所述液流输入管道和液流输出管道上还分别设有第一微阀；载流管道，用以提供载流从所述液流管道的分布有所述微筛的区域通过，并将微筛捕获的单细胞从液流管道内冲洗出；而微泵系用以驱使液流在所述液流管道内单向循环流动。利用本发明的芯片可以将捕获的单细胞从捕获位置准确转移到芯片其他特定位置或导出芯片外，摆脱了空间位置限制，能够进行多样的单细胞培养和分析研究。
【IPC分类】C12M1/00
【公开号】CN105441309
【申请号】CN201410428526
【发明人】甘明哲, 陈立桅
【申请人】中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2014年8月27日