一种流式细胞分选系统及其聚焦检测方法及其流体芯片的制作方法

一种流式细胞分选系统及其聚焦检测方法及其流体芯片的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种流式细胞分选系统及其聚焦检测方法及其流体芯片，该流体芯片包括：上盖片以及下芯片；设置在所述流体芯片内的流体管道，包括：管道入口；以及管道出口；位于管道入口与管道出口之间的检测区；设置在检测区与管道出口交汇处的分选机构；设置在下芯片下表面的超声检测区，超声检测区用于设置超声装置，超声装置用于对所述流体管道内的样品进行超声聚焦；设置在下芯片下表面的光检测区，光检测区用于设置整形激光装置，整形激光装置用于对所述检测区的样品进行平顶光斑照射；管道出口包括：分选样品出口以及未分选样品出口；分选机构用于对所述流体管道内的样品进行分选。本发明技术方案提高了测试准确性。
【专利说明】
一种流式细胞分选系统及其聚焦检测方法及其流体芯片
技术领域
[0001]本发明涉及细胞检测及分析技术领域，更具体的说，涉及一种流式细胞分选系统及其聚焦检测方法及其流体芯片。
【背景技术】
[0002]流式细胞技术(Flow Cytometry,简称FCM)是现在显微镜技术、化学荧光染色、电子学技术和计算机等领域的综合进步的结合下得以发展起来的对于快速直线流动中的单细胞的特性及其成分，或其他各种微小颗粒(如细菌)及其负载物进行多参数分析和分选的技术，它不仅可测量细胞大小、内部颗粒的形状，还可检测细胞表面和细胞浆抗原、细胞内DNA以及RNA含量等，可对群体细胞在单细胞水平上进行分析。在短时间内检测分析大量细胞，并收集、存储和处理数据，进行多参数定量分析，能够分类回收某一亚群细胞。在血液学、免疫学、肿瘤学、药物学、遗传学、临床检测学、分子生物学、细胞动力学以及环境微生物学等学科中有着广泛的应用。
[0003]流式细胞技术需要通过流式细胞分析和分选系统(或称流式细胞仪)进行，最新的商业流式细胞仪主要包括光学系统、电子检测系统与流体芯片。进行样品检测时，通过流体芯片对细胞样品进行聚焦，并由外部激光照射，电子测试系统根据散射光信号以及激发光信号对样品进行数据采集与分析。
[0004]现有的无鞘液流式细胞仪进行样品检测时，测试样品中细胞是随机分布在流体管道内，同一细胞在管道内不同位置，其测试数据将会有较大差异，导致测试准确性较差。

【发明内容】

[0005]为解决上述问题，本发明提供了一种流式细胞分选系统及其聚焦检测方法及其流体芯片，提高了测试准确性。
[0006]为实现上述目的，本发明提供了一种流式细胞分选系统流体芯片，该流体芯片包括:
[0007]相对设置的上盖片以及下芯片；
[0008]设置在所述流体芯片内的流体管道，所述流体管道的包括:设置在所述流体芯片第一端的管道入口 ；设置在所述流体芯片第二端的管道出口 ；位于所述管道入口与所述管道出口之间的检测区；
[0009]设置在所述检测区与所述管道出口交汇处的分选机构；
[0010]设置在所述下芯片下表面的超声检测区，所述超声检测区用于设置超声装置，所述超声装置用于在所述流体芯片进行样品检测时对所述流体管道内的样品进行超声聚隹.V ?、、，
[0011]设置在所述下芯片下表面的光检测区，所述光检测区用于设置整形激光装置，所述整形激光装置用于在所述流体芯片进行样品检测时对所述检测区的样品进行平顶光斑照射；
[0012]其中，所述管道出口包括:分选样品出口以及未分选样品出口 ；在所述流体芯片进行样品检测时，所述分选机构用于对所述流体管道内的样品进行分选。
[0013]优选的，在上述流体芯片中，所述上盖片与所述下芯片为可分离结构；所述流体管道为设置在所述下芯片朝向所述上盖片一侧表面的凹槽。
[0014]优选的，在上述流体芯片中，所述上盖片包括:
[0015]与所述管道入口连通的进样口 ；
[0016]与所述分选样品出口连通的第一出样口；
[0017]与所述未分选样品出口连通的第二出样口。
[0018]优选的，在上述流体芯片中，所述上盖片还包括:
[0019]与所述流体管道连通的分选样品润洗出口。
[0020]优选的，在上述流体芯片中，所述分选机构为设置在所述下芯片朝向所述上盖片一侧表面的分选凹槽；
[0021]所述上盖片与所述分选凹槽相对的区域设置有电极通孔。
[0022]优选的，在上述流体芯片中，所述流体管道包括:
[0023]设置在所述检测区与所述分选样品出口之间的分选样品管道以及位于所述检测区与所述未分选样品出口之间的未分选样品管道；
[0024]其中，所述未分选样品管道的宽度大于所述分选管道的宽度，且所述未分选样品管道与所述检测区的管道延伸方向相同。
[0025]优选的，在上述流体芯片中，所述上盖片与所述下芯片的材料可以为玻璃或是塑料。
[0026]优选的，在上述流体芯片中，当所述上盖片与所述下芯片的材料均为玻璃时，所述流体管道下方下芯片的厚度、流体管道高度以及流体管道上方的上盖片的厚度比值为
2:1:2ο
[0027]优选的，在上述流体芯片中，所述流体管道在所述流体芯片的延伸方向上的截面为矩形。
[0028]本发明还提供了一种流式细胞分选系统，该流式细胞分选系统包括:
[0029]流体芯片，所述流体芯片为上述任一项所述的流体芯片；
[0030]设置在所述的超声检测区的超声装置，所述超声装置用于在所述流体芯片进行样品检测时对所述流体管道内的样品进行超声聚焦；
[0031]设置在所述光检测区用于设置整形激光装置，所述整形激光装置用于在所述流体芯片进行样品检测时对所述检测区的样品进行平顶光斑照射；
[0032]电子测试系统，所述电子测试系统用于数据采集与分析。
[0033]本发明还提供了一种流式细胞分选系统的聚焦检测方法，该聚焦检测方法包括:
[0034]在流体芯片中注入样品；
[0035]对所述样品进行超声聚焦与进行平顶光斑照射；
[0036]对样品进行数据采集与分选。
[0037]通过上述描述可知，本发明提供的流体芯片包括:相对设置的上盖片以及下芯片；设置在所述流体芯片内的流体管道，所述流体管道的包括:设置在所述流体芯片第一端的管道入口 ；设置在所述流体芯片第二端的管道出口 ；位于所述管道入口与所述管道出口之间的检测区；设置在所述检测区与所述管道出口交汇处的分选机构；设置在所述下芯片下表面的超声检测区，所述超声检测区用于设置超声装置，所述超声装置用于在所述流体芯片进行样品检测时对所述流体管道内的样品进行超声聚焦；设置在所述下芯片下表面的光检测区，所述光检测区用于设置整形激光装置，所述整形激光装置用于在所述流体芯片进行样品检测时对所述检测区的样品进行平顶光斑照射；其中，所述管道出口包括:分选样品出口以及未分选样品出口 ；在所述流体芯片进行样品检测时，所述分选机构用于对所述流体管道内的样品进行分选。
[0038]通过上述描述可知，所述流体芯片在下方设置有检测区以及光检测区，可实现对样品进行超声聚焦以及平顶光斑照射，通过超声聚焦可以使得流体管道内样品中的细胞在一个设定水平面内移动，同时，通过进行平顶光斑照射，可以保证在所述水平面中不同位置的细胞受到光照射的强度一致，保证测试的准确性。
【附图说明】
[0039]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0040]图1a为本申请实施例提供的一种流体芯片的结构不意图；
[0041]图1b为图1a的局部放大图；
[0042]图2为本申请实施例平顶光斑照射原理示意图；
[0043]图3为图1所不流体芯片的切面图；
[0044]图4为图1所示流体芯片的俯视图；
[0045]图5为本申请实施例提供的一种流式细胞分选系统的结构示意图；
[0046]图6为本申请实施例提供一种超声聚焦对比试验结果示意图；
[0047]图7为本申请实施例提供的一种流式细胞分选系统的聚焦检测方法的流程示意图。
【具体实施方式】
[0048]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
[0049]本申请实施例提供了一种流式细胞分选系统的流体芯片，所述流体芯片参考图1a和图lb，图1a为本申请实施例提供的一种流体芯片的结构不意图，图1b为图1a的局部放大图，该流体芯片包括:相对设置的上盖片I以及下芯片2。
[0050]在本申请实施例中，所述流体芯片的上盖片I与下芯片2为可分离结构。所述流体芯片内设置有流体管道。所述流体管道的包括:设置在所述流体芯片第一端的管道入口21 ;设置在所述流体芯片第二端的管道出口 ；位于所述管道入口与所述管道出口之间的检测区25。其中，所述管道出口包括:分选样品出口 22以及未分选样品出口 23。
[0051]在所述检测区25与所述管道出口交汇处设置有分选机构。在所述流体芯片进行样品检测时，所述分选机构用于对所述流体管道内的样品进行分选。
[0052]所述流体芯片还包括:设置在所述下芯片2下表面的超声检测区以及设置在所述下芯片2下表面的光检测区。所述超声检测区用于设置超声装置，所述超声装置用于在所述流体芯片进行样品检测时对所述流体管道内的样品进行超声聚焦。所述光检测区用于设置整形激光装置，所述整形激光装置用于在所述流体芯片进行样品检测时对所述检测区的样品进行平顶光斑照射。
[0053]具体的，所述超声装置可以为设置在所述检测区25下方可以产生声波的换能器。所述换能器通过超声耦合胶粘贴在所述下芯片2的下表面。所述超声耦合胶一方面可以将所述换能器与所述芯片流体固定，另一方面通过耦合最大限度的把声波传输到流体管道内，减少声波在传输过程中的衰减。
[0054]声波透射下芯片2流体管道下方的下芯片2、以及检测区25对应的部分流体管道，被上盖片I反射回来，并与入射声波在检测区25对应的流体管道中形成驻波，迫使细胞聚焦。
[0055]所述超声装置固定在所述下芯片2的下方，所述超声装置的固定区域与所述整形激光装置的激光照明区均在所述检测区域25的正下方，且沿着样品流动方向排布，所述超声装置的固定区域在所述整形激光装置的激光照明区的上游。
[0056]所述流体管道为设置在所述下芯片2朝向所述上盖片I 一侧表面的凹槽。当进行样品检测时，将上盖片I与下芯片2盖合密封后，将所述凹槽形成所述除出入口外封闭的流体管道。
[0057]所述上盖片I包括:与所述管道入口 21连通的进样口 11;与所述分选样品出口22连通的第一出样口 12 ;与所述未分选样品出口 23连通的第二出样口 13。进行样品检测时，将样品通过进样口 11注入，样品通过管道入口 21、经过检测区25后，经过分选机构分选后，一部分样品通过分选样品出口 22后汇聚在第一出样口 12，另一部分样品通过未分选样品出口 23后汇聚在第二出样口 13。所述进样口 11、所述第一出样口 12以及第二出样口 I均为圆形凹槽结构。在所述进样口 11、所述第一出样口 12以及第二出样口 13的底部均设置有汇聚口 112，所述汇聚口 112小于对应圆形凹槽结构的直径，与所述下芯片管道入口 21直径一致。位于进样口 11底部的汇聚口 112可以使得进样口 11进行样品注入时，避免进样口 11底部存在样品残留，位于第一出样口 12以及第二出样口 13底部的汇聚口 112可实现样品的回收，整个芯片可以实现少量样品的聚焦排列以及光学测试。
[0058]所述上盖片还包括:与所述流体管道连通的分选样品润洗出口 14。在开始进行样品注入时，将管道内的初始气泡排除，便于样品在流体管道内流通。
[0059]所述分选机构为设置在所述下芯片2朝向所述上盖片I 一侧表面的分选凹槽24。所述上盖片I与所述分选凹槽24相对的区域设置有电极通孔15。所述电极通孔15包括正极通孔以及负极通孔，通电后产生分选气泡。
[0060]所述流体管道包括:设置在所述检测区25与所述分选样品出口 22之间的分选样品管道以及位于所述检测区25与所述未分选样品出口 23之间的未分选样品管道。所述检测区25为上述光检测区中的流体管道部分。其中，所述未分选样品管道的宽度大于所述分选管道的宽度，且所述未分选样品管道与所述检测区的管道延伸方向相同，使得未分选样品管道的流阻小于分选管道的流阻，在分选机构不工作时，使得样品中的细胞自动进入未分选样品管道，再通过未分选样品出口 23，汇聚在第二出样口 13。
[0061]当进行样品检测后，通过设置在正极通孔内的电源正极以及设置在负极通孔内的电源负极对分选凹槽24内的液体进行电解，形成氢气和氧气，氢气和/或氧气形成的气泡会对检测区流出的样品进行分选，分选出和设定散射光、荧光属性一致的细胞一部分样品通过分选样品通道以及分选样品出口 22后汇聚在第一出样口 12，其他样品通过未分选样品管道以及未分选样品出口 23后汇聚在第二出样口 13。
[0062]本实施例中，所述上盖片与所述下芯片的材料可以为玻璃或是塑料。
[0063]当所述上盖片与所述下芯片的材料均为玻璃时，所述流体管道下方下芯片的厚度、流体管道高度以及流体管道上方的上盖片的厚度比值为2:1:2，以便于在25管道中形成驻波，迫使细胞聚焦，实现超声聚焦。所述流体管道在所述流体芯片的延伸方向上的截面为矩形或是圆形，本实施例中优选为矩形。矩形结构便于成型制作，制作成本低。
[0064]在上盖片I中:进样口 11为18mm直径，高4mm的小圆形槽；第一出样口 12、第二出样口 13均为14mm直径槽。进出口槽底部都有5mm直接汇聚口 112。Imm管道16用于插入散射光检测光纤，散射光检测光纤用于收集散射光信号。
[0065]进样口 11为大圆形的储液池，其上沿高于流体管道部分，能储存ImL体积以内样品。进样口 11和第一出样口 12以及第二出样口 133可以均采用逐渐收缩渐变的方式。且优选的，流体管道底部可以在垂直方向上逐渐变低，有利于减少进样死体积和避免气泡。
[0066]在下芯片2中:检测区25为直线长方形，高度尺寸为0.14mm，宽度尺寸为0.1mm,长度约3cm，需驱动的超声波频率为5MHz。下芯片2与上盖片I粘接密封后完成密封。电极通孔15插入电极，控制电极电压对水溶液电解产生气泡，推动细胞到分选样品出口 22。
[0067]下芯片2的检测区25垂直方向设有管道26，其和上盖片I中管道16粘接后形成空腔，便于插入侧向散射光检测头，用于收集散射光信号。分选结构的驱动口位于检测区25下游0.2_，为Y型分叉管道，连通分选样品出口 22与未分选样品出口 23 ;驱动口为喇叭状渐变设计，逐步扩大为到椭圆形腔室的分选凹槽24。
[0068]上盖片I稍厚，包含进样口 11，第一出样口 12以及第二出样口 13两个出口，以及电极通孔15。上盖片I通过尺寸配合和在下芯片2装配并粘连一起。装配由密封胶完成，进样口 11、第一出样口 12、第二出样口 13、分选样品润洗出口 14以及电极通孔15在生产以及加样前均由薄膜密封，保证密封性，使用中可在用无菌操作台内枪头扎破。
[0069]流体管道经过亲水化涂覆处理，在管道渐变入口处产生类似毛细管的虹吸作用，便于样品初始进样，以及减少进样最后死体积。为保持样品的持续流动，上样后的流体芯片经过加持台固定后，在进样口 11处产生施加正向气体压力。
[0070]芯片进行样品检测时，由控制系统施加特定波长的超声场后，管道中运动的细胞在竖直方向上被聚焦到管道驻波节点，即管道中央水平面上。超声限制了细胞在一个维度的运动位置，即一个在平面进样。
[0071]为保证该平面中不同位置的细胞受到激光照射的强度一致，可采用矩形均匀分布的光斑。管道中检测区就是平顶光斑照射区，该光斑由二元光学元件产生，特点在于场强分布是矩形而非椭圆的高斯形，这样水平方向上不同进样位置的细胞测量将不受激发光的强度不均的影响。
[0072]参考图2，图2为本申请实施例平顶光斑照射原理示意图，本申请实施例保证水平方向不同位置的细胞受到激发的光强度一致，在超声聚焦区下游的激光照明区，通过二元光学镜头将传统的圆形或者椭圆激光光斑，替换为长方形平顶光斑251，平顶光斑照射的检测区25的区域为进行检测的光学检测区。图2为检测区25的俯视图，检测区25内的光强E为均匀光强分布，避免了椭圆光斑的高斯光强分布导致的激发光强度差异。综上所述，本发明采用芯片超声二维聚焦配合平顶光斑，实现了传统流式中鞘液三维聚焦加点光源照明的方案，保证了测试结果的准确性。且本申请可将样品直接注入流体管道内进行测试，避免鞘液的使用。
[0073]参考图3-图4，图3为图1所示流体芯片的切面图，图4为图1所示流体芯片的俯视图。图3与图4仅为图1中对应检测区25的局部示意图。下芯片2与上盖片I粘接密封后完成密封后，在流体通道内进行样品检测时，样品通过换能器44的超声覆盖区域后进行聚焦。本实施例中，所述换能器44为压电陶瓷(PZT)，设置在下芯片2的下方，其对检测区25的对应区域的流体管道发射超声，声波在流体管道内形成驻波41，对流体管道内的样品微粒进行聚焦，使得微粒在一个设定平面(图3中虚线所示)内流动。设置下芯片2侧面的整形激光装置42发射的光波经过对应的光学系统，对驻波41对应区域下游的光检测区进行由下至上的平顶光斑照射，形成光学检测区36。检测后的样品经过分选凹槽24进行分选后，通过分选样品出口 22或未分选样品出口 23后进行回收处理。
[0074]传统的流体芯片采用细胞静电偏转分离技术，是空气开放式的设计，其高频震荡产生的液滴会产生气溶胶污染，导致生物危害。本申请实施例所述流体芯片采用密封式测试，安全性更高，且不会产生污染。
[0075]在实际样品检测中常期望样品消耗量尽量少，如低于50 μ L，尤其是对人外周血循环肿瘤细胞以及法医鉴定等少量珍贵待分离的样品。但现有流体芯片均引入鞘液来包裹样品细胞溶液，额外加入的大量鞘液稀释了样品，不利于其分析后回收再使用；芯片上分选后的少量细胞也会被鞘液稀释，导致分选后细胞难以被找到。本申请实施例所述流体芯片通过尺寸较小的流体管道，并通过对应的进样口以及出样口设计可以提高样品测试时样品的利用率以及样品分选后的回收率，可以实现体积较小的样品的测试。
[0076]可见，本申请实施例所述流体芯片结构简单，成本低廉，除了实现少量细胞样品进样时的聚焦排列和精确检测，还便于和其他技术集成和实现自动化，如片上集成的气泡微栗分选。其结构小巧，也能多路并行设计，提高细胞检测与分离的通量。
[0077]本申请实施例还提供了一种流式细胞分选系统，参考图5，图5为本申请实施例提供的一种流式细胞分选系统的结构示意图，该流式细胞分选系统包括:流体芯片34，所述流体芯片为上述任一种实施方式所述的流体芯片；设置在所述的超声检测区的超声装置(图5中未示出)，所述超声装置用于在所述流体芯片进行样品检测时对所述流体管道内的样品进行超声聚焦；设置在所述光检测区用于设置整形激光装置，所述整形激光装置用于在所述流体芯片进行样品检测时对所述检测区的样品进行平顶光斑照射；电子测试系统，所述电子测试系统用于数据采集与分析，并控制分选电压逻辑。
[0078]流体芯片34的流体管道基本为Y型或十字交叉结构，在进样口处加正压配合入口处虹吸力将细胞样品持续加入到流体管道中，这时细胞在流体管道中随机排布。流体芯片外置的换能器(如可以为压电陶瓷)通过超声耦合胶贴紧流体芯片34下表面，它形成周期性的声波振动透射管道中的溶液，并在上盖片和空气的表面处发生反射，在管道中间形成驻波。在该声压驻波节点处细胞的势能最弱，迫使细胞聚焦到管道的中间部位。需要说明的是，图5中为示出所述换能器，其具体实现方式可参见上述实施例中描述，在此不再赘述。
[0079]换能器下游的声波聚焦点就是光学检测区36，流体芯片一侧设置整形激光装置42，整形激光装置42通过二元光学制备的镜头将激发光整形成平顶的矩形光斑，由下至上照射光学检测区36，进而照射到细胞上并产生散射光和激发荧光信号。细胞的物理与化学性质就反应在这些光信号上，它们被收集镜头37收集并由二向色镜系统32分离到各个不同的PMT (光电倍增管)31检测通道中，最后在电子测试系统中转化为数字信号保存和显示出来。电子测试系统图3中未示出，其与各个光电倍增管31连接，获取数据参数。散射光检测头33通过散射光检测光纤进行散射光信号收集，散射光检测头33与电子测试系统连接。
[0080]不同细胞其散射光和特异性结合的荧光强度会有所不同，细胞的这些信息被检测出来再经过检测区的下游时，电子测试系统会依据这些不同产生合适的气泡驱动电压，进而将细胞分离到不同的管道中去。分离的功能还可以由高速切换的电磁阀、压电陶瓷阀完成，通过快速打开与关闭通道，改变它们的流阻特性，来实现对指定细胞的分离功能。分离后的细胞被回收到收集出口或收集管中。
[0081]需要说明的，所述流式细胞分选系统中流体芯片、超声装置以及整形激光装置的连接关系以及结构与上述流体芯片实施例中相同，可参见上述实施例描述，在此不再赘述。
[0082]在本申请实施例所述流式细胞分选系统中，如采用流体管道截面为矩形的流体芯片，其流体管道内超声谐振频率为1.47MHz，如采用流体管道截面为圆形的流体芯片，其流体管道内超声谐振频率为700KHZ。
[0083]参考图6，图6为本申请实施例提供一种超声聚焦对比试验结果示意图。通过实验，当换能器处于关闭状态时，如图6中左图①所示，微粒在流体管道中呈随机散布状态；当换能器处于工作状态时，如图6中右图②所示，微粒在流体管道中被聚集在流体管道中部的一个水平面(图中虚线所示的聚焦平面)。由此说明，超声驱动可以实现有效的聚焦。图6为流体管道的局部侧视图。
[0084]通过实验，观察到样品的流速为8.2mm/s和32.8mm/s时，样品中微粒具有两种状态。在流体管道侧视图中可观测到，当样品的流速为8.2cm/s时，微粒在几乎在一条直线(上述水平面在侧视图上为直线)上；当样品的流速为32.8cm/s时，微粒聚集在中间带上，并不完全在一条直线上。可见，声场需要建立时间，流速越慢，聚焦紧密度越高，所需聚焦距离越短。故进行超声聚焦时，根据微粒大小设置流速。
[0085]通过实验，观察到样品的相同流速下，相同换能器工作电压下，微粒大小分别为20um和1um时，微粒具有两种状态。当微粒大小为20um时，微粒在几乎在一条直线上，聚集效果较好；当微粒大小为1um时，微粒聚集在中间带上，并不完全在一条直线上，聚集效果较差。可见，颗粒直径越大，粘滞加速度越小，聚焦效果越明显；颗粒直径大，容易聚团。
[0086]当加载电压大小为16V时，微粒在几乎在一条直线上，聚集效果较好；当微粒大小为6.4V时，微粒聚集在中间带上，并不完全在一条直线上，聚集效果较差。可见，声场力正比于驱动信号功率，超声驱动信号幅值越大，聚集速度越快；
[0087]在所述流式细胞分选系统中可以通过超声聚焦以及平顶光斑照射实现流式细胞分选与数据测试。测试效果准确，可提高检测灵敏度。
[0088]流体芯片可以为塑料芯片或玻璃芯片，工艺成熟便于一次性化避免交叉污染，体系无菌密封可有效避免生物污染；而且聚焦驱动源压电陶瓷外置，仅需要一小块设置在检测区的下方，不浪费压电陶瓷成本。同时流体芯片可以避免鞘液的使用，进一步缩减成本，还避免了对样品和分选细胞的稀释。
[0089]系统采用平顶光斑技术，保证二维聚焦后的细胞即便在水平方向上的不同位置，也受到相同强度的激光照射，提高检测的准确率。芯片上集成的气泡驱动还可完成指定细胞的分选。
[0090]本申请实施例还提供了一种流式细胞分选方法，用于上述流式细胞分选系统，参考图7，图7为本申请实施例提供的一种流式细胞分选方法的流程示意图，该流式细胞分选方法包括:
[0091 ] 步骤S11:在流体芯片中注入样品。
[0092]步骤S12:对所述样品进行超声聚焦与进行平顶光斑照射。
[0093]步骤S13:对样品进行数据采集与分选。
[0094]所述流式细胞分选方法在超声聚焦后进行平顶光斑照射，能够使得样品中细胞在一个水平面内流动，且使得细胞在所述水平面内收到的激光照射强度一致，保证了测试的准确性。
[0095]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【主权项】
1.一种流式细胞分选系统的流体芯片，其特征在于，包括: 相对设置的上盖片以及下芯片； 设置在所述流体芯片内的流体管道，所述流体管道的包括:设置在所述流体芯片第一端的管道入口 ；设置在所述流体芯片第二端的管道出口 ；位于所述管道入口与所述管道出口之间的检测区； 设置在所述检测区与所述管道出口交汇处的分选机构； 设置在所述下芯片下表面的超声检测区，所述超声检测区用于设置超声装置，所述超声装置用于在所述流体芯片进行样品检测时对所述流体管道内的样品进行超声聚焦； 设置在所述下芯片下表面的光检测区，所述光检测区用于设置整形激光装置，所述整形激光装置用于在所述流体芯片进行样品检测时对所述检测区的样品进行平顶光斑照射； 其中，所述管道出口包括:分选样品出口以及未分选样品出口 ；在所述流体芯片进行样品检测时，所述分选机构用于对所述流体管道内的样品进行分选。2.根据权利要求1所述的流体芯片，其特征在于，所述上盖片与所述下芯片为可分离结构；所述流体管道为设置在所述下芯片朝向所述上盖片一侧表面的凹槽。3.根据权利要求2所述的流体芯片，其特征在于，所述上盖片包括: 与所述管道入口连通的进样口； 与所述分选样品出口连通的第一出样口； 与所述未分选样品出口连通的第二出样口。4.根据权利要求3所述的流体芯片，其特征在于，所述上盖片还包括: 与所述流体管道连通的分选样品润洗出口。5.根据权利要求2所述的流体芯片，其特征在于，所述分选机构为设置在所述下芯片朝向所述上盖片一侧表面的分选凹槽； 所述上盖片与所述分选凹槽相对的区域设置有电极通孔。6.根据权利要求5述的流体芯片，其特征在于，所述流体管道包括: 设置在所述检测区与所述分选样品出口之间的分选样品管道以及位于所述检测区与所述未分选样品出口之间的未分选样品管道； 其中，所述未分选样品管道的宽度大于所述分选管道的宽度，且所述未分选样品管道与所述检测区的管道延伸方向相同。7.根据权利要求5述的流体芯片，其特征在于，所述上盖片与所述下芯片的材料可以为玻璃或是塑料。8.根据权利要求7所述的流体芯片，其特征在于，当所述上盖片与所述下芯片的材料均为玻璃时，所述流体管道下方下芯片的厚度、流体管道高度以及流体管道上方的上盖片的厚度比值为2:1:2。9.根据权利要求7所述的流体芯片，其特征在于，所述流体管道在所述流体芯片的延伸方向上的截面为矩形。10.一种流式细胞分选系统，其特征在于，包括: 流体芯片，所述流体芯片为权利要求1-9任一项所述的流体芯片； 设置在所述的超声检测区的超声装置，所述超声装置用于在所述流体芯片进行样品检测时对所述流体管道内的样品进行超声聚焦； 设置在所述光检测区用于设置整形激光装置，所述整形激光装置用于在所述流体芯片进行样品检测时对所述检测区的样品进行平顶光斑照射； 电子测试系统，所述电子测试系统用于数据采集与分析。11.一种流式细胞分选系统的聚焦检测方法，其特征在于，包括: 在流体芯片中注入样品； 对所述样品进行超声聚焦与进行平顶光斑照射； 对样品进行数据采集与分选。
【文档编号】G01N15/14GK105987870SQ201510070063
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2015年2月10日
【发明人】王东, 程振, 梅丹阳, 安栋梁, 阳巍, 秦晓琨
【申请人】博奥生物集团有限公司, 清华大学