专利名称：白血病早期检测的微流控芯片的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种新型医疗检测芯片，具体地讲，是用于诊断白血病的一种白血病早期检测的微流控芯片。
背景技术：
白血病，俗称血癌，是一组常见的造血组织原发恶性血液病，表现为正常造血细胞显著减少并且恶性变，恶变的白血病细胞无限增殖并浸润骨髓及其他组织，最终致正常造血细胞显著减少，出现无法控制的出血及感染而死亡。临床上常见的急性白血病分为急性淋巴细胞白血病(ALL)、急性髓淋巴细胞白血病(AML)以及特殊类型急性白血病三大类，共18个亚型。该类恶性疾病在早期，即可出现不同种类白细胞数量、形态和标志性蛋白活性的变化。临床上目前采用多个试剂盒组合进行诊断，成本高效率低，且血液样品用量大，不利于长期大范围多样品检测。微流控芯片(microfluidics),是指把化学生物领域所涉及的样品制备、反应、分离检测，以及细胞培养、分选、裂解等基本操作单元集成到一块很小的芯片上，芯片内设计了适当结构的微通道网络以可控流体贯穿整个系统，用以实现常规化学或生物实验室的各种功能。微流控芯片在疾病诊断、药物筛选、环境监测、食品安全、司法鉴定等事关人类生存质量的许多方面具有非常强大的运用前景。现阶段，微流控芯片在生物学最重要的应用领域是细胞生物学。微流控芯片的研究对象是活细胞，它可直接观察实验条件下的细胞变化，是普通蛋白或者基因芯片无法替代的。因此，需要一种用在医疗临床白血病检测诊断的，以降低检测成本，提高检测准确率和检测效率的微流控芯片。
实用新型内 容本实用新型的目的在于提供一种结构简单，检测成本低，检测准确和检测效率高的医疗诊断用微流控芯片。为了解决上述问题，本实用新型的技术方案为:一种白血病早期检测的微流控芯片，由基片和微流控检测器两部分组成，其特征在于:微流控检测器贴附于基片上，基片起到固定微流控检测器的作用，以利于该白血病早期检测芯片的移取、存放、达到测试使用方便的目的。基片由透明材料制成，如玻璃、硅基片等。在微流控检测器的一端处或中心位置处，加工有一个细胞分选元件，所述的细胞分选元件呈螺旋形，螺旋里面为螺旋分选通道，螺旋分选通道的螺旋中心与进样调控泵装置相连，螺旋分选通道沿螺旋方向其通道宽度逐渐扩大，让不同离心力的细胞走在截面的不同部位，最后沿切线方向流出螺旋进入通道；与细胞分选元件所处一端位置相对应的开有沿切线方向扇形分布的通道，或与其所处中心位置相对应的开有沿切线方向圆周分布的通道；每一条通道的另一端安装有电场分选装置，经过电场分选装置的通道与细胞捕获元件连通，细胞捕获元件的出口与质粒转染元件相连通，质粒转染元件出口再与接液池相连通。[0007]上述技术方案中，所述由电场分选装置、和相互连通的细胞捕获元件、质粒转染元件、接液池组成一条芯片的检测通道，即形成一个检测单元；通过电场分选装置的通道可以分成2 6个通道，即可组成2 6条芯片的检测通道，形成2 6个检测单元。这样一个芯片上就可以满足有18条以上的检测通道，可同时分析18种以上的白细胞。作为上述技术方案的优选实施例，所述的接液池竖直部分为圆柱形，截面呈圆形。作为上述技术方案的优选实施例，所述的微流控检测器均制备于一张基片上，微流控检测器的各种元件由光刻技术实现，各个元件相互连通。作为上述技术方案的优选实施例，所述的微流控检测器的材料为聚二甲基硅氧烷PDMS (polydimethylsiloxane),是一种广泛应用于微流控等领域的聚合物材料。它成本低，使用简单，同硅片玻璃片之间具有良好的粘合性。微流控检测器的形状不受本说明书示例图的限制，可以有多种形状。本实用新型技术特点是各个元件及装置部分相互连通，相互配合，如此可提供多通道、微流控检测模式，当把芯片放在检测设备上工作时，可实现在一块芯片上同时检测多个病人样品常见白血病的十余种亚型的白血病早期检测。与现有技术相比，本实用新型具有下列有益效果:由于在一个芯片上组装有多通道检测单元，在检测过程中，实现在一块芯片上同时检测多个病人样品常见白血病的十余种亚型，大大降低检测成本，提高检测准确率和检测效率。
图1为本实用新型的整体结构示意图；图2为细胞分选元件的放大示意图；图3为电场分选装置的放大示意图；图中:1.基片；2.微流控检测器；3.细胞分选元件；4.进样调控泵装置；5.通道；
6.电场分选装置；7.细胞捕获元件；8.质粒转染元件；9.接液池；10.螺旋分选通道。
具体实施方式
以下结合附图和实施例进一步对本实用新型加以说明。参见图1至图3:—种白血病早期检测的微流控芯片，首先取微量的病人血液，通过毛细管加入到基片I上的微流控检测器2的细胞分选元件3中心的进样调控泵装置4中，流入螺旋分选通道10。血液沿螺旋方向通道宽度逐渐扩大的螺旋分选通道10流动，血液内的细胞依照大小，在离心力的作用下不同细胞会走在螺旋分选通道10的不同部位，实现在螺旋分选通道10分级进行细胞分选，最后余下的细胞沿切线方向流出螺旋进入通道5 ;依据细胞带电荷的不同在电场分选装置6进行细胞分选，最后各种白细胞单独分离，然后经芯片上的细胞捕获元件7，将单个白细胞捕获。将芯片置于显微镜下，观察记录每一个细胞捕获元件7中的单个白细胞形态，进一步区分不同白细胞的种类。随后，在每个质粒转染元件8内，将捕获的白细胞，用含有不同白血病特异活性标记蛋白的活细胞荧光生物探针质粒转染，培养。再将芯片置于荧光显微镜下，通过荧光CCD采集测定被转染的白细胞不同波长的荧光；如果血液中存在有白血病的白细胞，则可以通过测定出的不同白血病特异活性标记蛋白的荧光，自动判别出白血病类型。再根据不同种类白细胞的标准数量比例、形态大小比例以及白血病特定标记蛋白活性大小的计算，精确判定出白血病的发病程度。废液流入接液池9收集处理。特别说明:微流控检测器2的形状不受本说明书示例图限制，凡是设计原理和各个元件与本专利相同或相似的、形状不同的微流控检测器2，都在本专利的保护范围内。
权利要求1.一种白血病早期检测的微流控芯片，由基片(I)和微流控检测器(2)两部分组成，其特征在于:微流控检测器(2)贴附于基片(I)上；在微流控检测器(2)的某一端处或中心位置处，加工有一个细胞分选元件(3)，细胞分选元件(3)呈螺旋形，螺旋里面为螺旋分选通道(10)，螺旋分选通道(10)的螺旋中心与进样调控泵装置(4)相连，螺旋分选通道(10)沿螺旋方向其通道宽度逐渐扩大，最后沿切线方向开孔与多条切线方向的通道(5)相连；与细胞分选元件(3)所处某一端位置相对应的有沿切线方向扇形分布的通道(5)，或与其所处中心位置相对应的有沿切线方向圆周分布的通道(5);每一条通道(5)的另一端安装有电场分选装置￠)，经过电场分选装置￠)的通道(5)与细胞捕获元件(7)连通，细胞捕获元件(7)出口与质粒转染元件(8)相连通，质粒转染元件(8)出口与接液池(9)相连通。
2.根据权利要求1所述的白血病早期检测的微流控芯片，其特征在于:所述由电场分选装置出)、和相互连通的细胞捕获元件(7)、质粒转染元件(8)、接液池(9)组成一条芯片的检测通道，即形成一个检测单元；通过电场分选装置(6)的通道(5)可以分成2 6个通道(5)，即可组成2 6条芯片的检测通道，形成2 6个检测单元。
3.根据权利要求1所述的白血病早期检测的微流控芯片，其特征在于:所述的微流控检测器(2)材料为聚二甲基硅氧烷PDMS，其各种元件由光刻技术制备；基片(I)材质为透明材 料。
专利摘要本实用新型提供了一种白血病早期检测的微流控芯片，由基片和微流控检测器两部分组成，其特征在于微流控检测器贴附于基片上；在微流控检测器上加工有一个细胞分选元件；检测单元是由电场分选装置、和相互连通的细胞捕获元件、质粒转染元件、接液池组成的一条检测通道；一个芯片上可以有18条以上的检测通道。本实用新型由于在同一芯片上组装有多条检测通道，在检测过程中，可实现在一块芯片上同时检测一个病人样品常见白血病的十余种亚型，大大降低了检测成本，提高了检测准确率和检测效率。
文档编号B01L3/00GK202994661SQ20122055998
公开日2013年6月12日 申请日期2012年10月29日 优先权日2012年10月29日
发明者廖晓玲, 刘波, 徐文峰 申请人:重庆科技学院