一种用于光镊精准分选微颗粒并具备油包水结构的芯片的制作方法

1.本发明涉及光镊精准分选技术领域，尤其是一种用于光镊精准分选微颗粒并具备油包水结构的芯片。

背景技术：

2.在生命科学研究领域，常常需要从混有多种类型和不同形态的细胞样品中分离出某种特定的细胞或者细胞器；特别是在样品非常少且非常昂贵的微量样品时，完成精准分选是目前研究的一个难题。
3.现有的流式细胞术分选技术，虽然能够分离和收集细胞样品，却需要对细胞样品进行荧光标记，荧光标记在大多数情况下，被分选的细胞不能再进行后续的培养；而不使用荧光标记，流式细胞仪收集效率将大幅度降低。
4.随着光镊分选技术的逐步发展，实现了对一个或者多个细胞的精准捕获和分选，光镊是一种非接触、无机械损伤、无菌操作的技术；光镊技术在单细胞分选领域的灵活性和精准性备受瞩目；另一方面，随着微流控芯片技术的发展，其分析的高效性、多功能、微小化、低成本的优势，成为芯片实验室的重要研究方面；因此，光镊技术与微流控芯片技术相结合，可精准、快速的分选单细胞。
5.但现有技术中，在单细胞分选时，从微流控芯片分选出的细胞，经常会受到外界细菌的污染，影响后续的分析、研究，但将分选出来的细胞进行油包水操作，即可完美的解决这个技术问题。

技术实现要素：

6.为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种用于光镊精准分选微颗粒并具备油包水结构的芯片，通过将光镊分选方案与微流控芯片结合，从混合样品中将待分选细胞分选出来，并进行油包水结构处理；达到待分选单细胞不被外界环境污染的目的。
7.本发明一种用于光镊精准分选微颗粒并具备油包水结构的芯片，包括：微流控芯片本体，所述微流控芯片本体上设置有样品流入通道，样品压力单元，油相流入通道，油相压力单元以及收集通道；所述样品流入通道与所述收集通道水平连通，所述油相流入通道设置在所述样品流入通道与所述收集通道交汇处，并形成三通式连通结构；所述样品压力单元用于对所述样品流入通道施加气压，所述油相压力单元用于对所述油相流入通道施加气压；
8.所述样品流入通道的中间部位设置有样品池，用做光镍捕获区；
9.混合样品从所述样品流入通道流入，进入样品池，此时油液从所述油相流入通道流入，调节所述样品压力单元与油相压力单元，在所述三通式连通结构处形成平衡的水、油界面；此时开启光镍捕获，在样品池，将待分选单细胞从样品池分选出来，并转移至三通式连通结构处，此时提高所述样品压力单元的气压，即可在三通式连通结构处产生一个油包水的液滴，并通过所述收集通道排出油包水的液滴，方便进行后续的收集与分析；
10.由于此刻收集通道排出的待分选单细胞为油包水的结构状态，所以不会对捕获出来的待分选单细胞造成污染；
11.作为一种举例说明，所述微流控芯片本体采用硅片、玻片或塑片等作为基体；
12.作为一种举例说明，所述微流控芯片本体采用化学药水对芯片做表面预处理；
13.作为一种举例说明，所述三通式连通结构还可以是另一种结构连接方式，所述油相流入通道与所述收集通道水平连通，所述样品流入通道设置在所述油相流入通道与所述收集通道交汇处，并形成三通式连通结构；
14.本发明的有益效果：
15.本发明可解决在混合样品中分离单个细胞，同时生成油包水的液滴，上下连贯，一气呵成，降低了环境对待分选单细胞造成的细菌污染。
16.通过控制水相和油相的压力在交汇处达到平衡状态，将想要分选的单细胞通过光镊捕获到水、油界面处，再通过改变水相或油相的压力，产生油包水的液滴，总体结构设置科学简便，大大提高了待分选单细胞的纯度，方便后续分析研究，方法适合推广。
附图说明
17.图1是本发明一种用于光镊精准分选微颗粒并具备油包水结构的芯片之整体结构示意图
18.图2是本发明一种用于光镊精准分选微颗粒并具备油包水结构的芯片之显微镜观测油包水效果实际拍摄示意图
19.图3是本发明一种用于光镊精准分选微颗粒并具备油包水结构的芯片之设计参数举例示意图(参数数据单位：毫米)
具体实施方式
20.下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细说明。
21.参照图1至图3所示，一种用于光镊精准分选微颗粒并具备油包水结构的芯片，包括：微流控芯片本体，所述微流控芯片本体上设置有样品流入通道101，样品压力单元，油相流入通道102，油相压力单元以及收集通道103；所述样品流入通道101与所述收集通道103水平连通，所述油相流入通道102设置在所述样品流入通道101与所述收集通道103交汇处，并形成三通式连通结构s；所述样品压力单元用于对所述样品流入通道101施加气压，所述油相压力单元用于对所述油相流入通道102施加气压；
22.所述样品流入通道101的中间部位设置有样品池m，用做光镍捕获区；
23.混合样品从所述样品流入通道101流入，进入样品池m，此时油液从所述油相流入通道102流入，调节所述样品压力单元与油相压力单元，在所述三通式连通结构s处形成平衡的水、油界面；此时开启光镍捕获，在样品池m，将待分选单细胞从样品池m分选出来转移至三通式连通结构s处，此时提高所述样品压力单元的气压，即可在三通式连通结构s处产生一个油包水的液滴；并通过所述收集通道103排出油包水的液滴，进行后续的收集与分析；
24.由于此刻收集通道103排出的待分选单细胞为油包水的结构状态，所以不会对捕获出来的待分选单细胞造成污染；
25.作为一种举例说明，所述微流控芯片本体采用硅片、玻片或塑片等作为基体；
26.作为一种举例说明，所述微流控芯片本体采用化学药水对芯片做表面预处理；
27.作为一种举例说明，所述三通式连通结构s还可以是另一种结构连接方式，所述油相流入通道102与所述收集通道103水平连通，所述样品流入通道101设置在所述油相流入通道与所述收集通道交汇处，并形成三通式连通结构s；
28.为了更好的理解本发明的设计结构，通过具体实施例的参数设计，进一步了解本发明的结构设计特征，具体尺寸参数详见图3所示；所述样品流入通道101，油相流入通道102以及收集通道103均外设有外接球形容器，方便各种液体预储备与收集的操作显示；
29.本发明可解决在混合样品中分离单个细胞，同时生成油包水的液滴，上下连贯，一气呵成，降低了环境对待分选单细胞造成的细菌污染。通过控制水相和油相的压力在交汇处达到平衡状态，将想要分选的单细胞通过光镊捕获到水油界面处，再通过改变水相或油相的压力，产生油包水的液滴，总体结构设置科学简便，大大提高了待分选单细胞的纯度，方便后续分析研究，方法适合推广。
30.以上所述的仅为本发明的优选实施例，所应理解的是，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的思想和原则之内所做的任何修改、等同替换等等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种用于光镊精准分选微颗粒并具备油包水结构的芯片，其特征在于，包括：微流控芯片本体，所述微流控芯片本体上设置有样品流入通道，样品压力单元，油相流入通道，油相压力单元以及收集通道；所述样品流入通道与所述收集通道水平连通，所述油相流入通道设置在所述样品流入通道与所述收集通道交汇处，并形成三通式连通结构；所述样品压力单元用于对所述样品流入通道施加气压，所述油相压力单元用于对所述油相流入通道施加气压；所述样品流入通道的中间部位设置有样品池，用做光镍捕获区；混合样品从所述样品流入通道流入，进入样品池，此时油液从所述油相流入通道流入，调节所述样品压力单元与油相压力单元，在所述三通式连通结构处形成平衡的水、油界面；此时开启光镍捕获，在样品池，将待分选单细胞从样品池分选出来，并转移至三通式连通结构处，此时提高所述样品压力单元的气压，即可在三通式连通结构处产生一个油包水的液滴，并通过所述收集通道排出油包水的液滴，方便进行后续的收集与分析。2.根据权利要求1所述的一种用于光镊精准分选微颗粒并具备油包水结构的芯片，其特征在于，所述微流控芯片本体采用硅片、玻片或塑片作为基体。3.根据权利要求1所述的一种用于光镊精准分选微颗粒并具备油包水结构的芯片，其特征在于，所述微流控芯片本体采用化学药水对芯片做表面预处理。4.根据权利要求1所述的一种用于光镊精准分选微颗粒并具备油包水结构的芯片，其特征在于，所述三通式连通结构还具备另一种结构连接方式，所述油相流入通道与所述收集通道水平连通，所述样品流入通道设置在所述油相流入通道与所述收集通道交汇处，并形成三通式连通结构。

技术总结

本发明提供一种用于光镊精准分选微颗粒并具备油包水结构的芯片，包括：微流控芯片本体，所述微流控芯片本体上设置有样品流入通道，样品压力单元，油相流入通道，油相压力单元以及收集通道；所述样品流入通道与所述收集通道水平连通，所述油相流入通道设置在所述样品流入通道与所述收集通道交汇处，并形成三通式连通结构；所述样品压力单元用于对所述样品流入通道施加气压，所述油相压力单元用于对所述油相流入通道施加气压；本发明可解决在混合样品中分离单个细胞，同时生成油包水的液滴，上下连贯，一气呵成，降低了环境对待分选单细胞造成的细菌污染。造成的细菌污染。造成的细菌污染。