本技术涉及集成微流控芯片与细胞离心分选的一体化方法,具体为集成微阀和微过滤器的细胞离心分选微流控芯片,通过驱动控制子系统产生离心效果,调节方向和转速实现芯片中微阀的开闭功能以及微过滤器基于尺寸的细胞分选功能。本发明包含驱动控制子系统和离心分选子系统,离心分选子系统包含微流控芯片、驱动盘和短柱等部件,微流控芯片中设计有微柱结构,与驱动盘上的短柱通过离心作用协同发挥微阀和微过滤器功能。通过设定驱动控制子系统转速、设计微流控芯片结构,实现循环肿瘤细胞的快速、精确、低成本分选目标。
背景技术
恶性肿瘤是我国死亡率最高的重大疾病之一,90%以上肿瘤患者的死亡都是由于循环肿瘤细胞转移所致,侵袭与转移是恶性肿瘤最显著的特征之一。近年来,大量研究显示循环肿瘤细胞的检测有助于早期发现肿瘤的微转移、监测术后复发、评估疗效及预后,以及选择合适的个体化治疗,从而提供了一种非侵入式方法。
目前的诊断方法存在主要有:超声检查、核磁共振检查、肝脏穿刺等,存在辐射强、设备成本高、检测时病人承受较大痛苦且早期检测难等问题。美国食品药品管理局批准分离与计数的循环肿瘤细胞系统Cell Search进入临床,但是该系统仍然在临床应用过程中存在自动化程度低、检测效率低以及捕获的循环肿瘤细胞不能存活等缺点。
微流控技术能够在细胞尺度上精确控制微流控器件参数,以最小的损伤程度高效处理复杂细胞液,分选循环肿瘤细胞具有自动化程度高、检测效率高以及捕获的循环肿瘤细胞能存活等优点。细胞分选技术包括主动分选技术、被动分选技术和离心分选技术。主动分选技术允许对目标细胞进行更精确的控制,但由于外力场要克服水动力阻力才能实现有效功能,流速总是受到限制。被动分选技术简单易操作,可在相对较高的流量下工作,但是对微流道结构和尺寸精度要求较高。因此,研究能够从人体血液中快速、精确、低成本地分选循环肿瘤细胞的检测系统对于肿瘤治疗具有重要意义。
实现思路