一种便携式单细胞转移器及其构成的转移枪

摘要

本发明公开了一种便携式单细胞转移器，包括微流控芯片本体，所述微流控芯片本体内设有主微流道、副微流道、培养液腔、废液腔和用于检测从主微流道流出的单细胞的数量的电极，所述电极设于设于主微流道上，所述培养液腔通过副微流道与主微流道连通，所述废液腔与主微流道连通；所述副微流道的一端设有用于卡住单个细胞的捕获槽；所述培养液腔和废液腔上分别开有液口和出口，所述液口和出口上均与动力装置连接。本发明还公开了一种便携式单细胞转移器构成的转移枪。本发明操作简单，每次实验不需要花费大量时间即可完成；并且单次实验中可获得一个至多个单细胞，细胞利用率高，以及不需要对细胞进行特殊操作，不会影响细胞的活性。

说明书

技术领域

本发明涉及一种细胞转移器，尤其是指一种便携式单细胞转移器及其构成的转移枪。

背景技术

在生物医学领域，单细胞分离是一项极其重要的技术，通过单细胞分离技术，人们可以获得单个目标细胞，以达到对其进行培养或检测的目的。现有单细胞分离方法主要包括流式细胞荧光分选技术(FACS)和免疫磁性细胞分选法(MACS)，其中

流式细胞荧光分选技术(FACS)的基本原理：先制备细胞悬浮液，将其用荧光染色或标记后放入样品管中，通过高压将细胞悬浮液压入流动室内。在细胞室内，细胞会在鞘液包裹和推动的作用下排成单列，从流动室喷口喷出。流动室的喷口有压电晶体使得液流断裂为液滴，待测细胞液随着这些液滴在高压电场的作用下进入不同容器中，从而达到高精度的分离。

免疫磁性细胞分选法(MACS)的基本原理：将细胞用MACS微型磁珠进行标记，将细胞放入一个稳定磁场的分选柱中，其中会形成一个磁场，该磁场使得使得标记的细胞留在分选柱里，未标记的细胞则被排出，最后撤离磁场，将分选柱里的细胞洗脱出来，以此实现细胞的分离。

但是，流式细胞荧光分选技术(FACS)需要用荧光染色或标记细胞，故需要大量的实验细胞；每次分离的细胞的量有限，且会对细胞活性造成一定程度的影响，并且设备复杂，步骤繁琐，工艺过程耗时长。而免疫磁性细胞分选法(MACS)需要对细胞进行磁性标记，需要的样本数量较大，细胞的利用率低；细胞在磁场的作用下区分出来，还需洗脱，耗费时间长，且会影响细胞活性。

发明内容

本发明的目的在于针对上述问题，提供一种便携式单细胞转移器及其构成的转移枪。本发明操作简单，每次实验不需要花费大量时间即可完成；并且单次实验中可获得一个至多个单细胞，细胞利用率高，以及不需要对细胞进行特殊操作，不会影响细胞的活性。

本发明的目的可采用以下技术方案来达到：

一种便携式单细胞转移器，包括微流控芯片本体，所述微流控芯片本体内设有主微流道、副微流道、培养液腔、废液腔和用于检测从主微流道流出的单细胞的数量的电极，所述电极设于设于主微流道上，所述培养液腔通过副微流道与主微流道连通，所述废液腔与主微流道连通；所述副微流道的一端设有用于卡住单个细胞的捕获槽；所述培养液腔和废液腔上分别开有液口和出口，所述液口和出口上均与动力装置连接。

作为一种优选的方案，所述捕获槽的直径小于细胞的直径。

作为一种优选的方案，所述动力装置为蠕动泵。

作为一种优选的方案，所述主微流道的内壁开设有凹槽，所述电极设于凹槽内。

基于一种便携式单细胞转移器构成的转移枪，包括所述便携式单细胞转移器、枪壳、电路板、电池、显示屏和控制便携式单细胞转移器工作状态的按钮，所述便携式单细胞转移器设于枪壳的前端内；电路板和电池设于枪壳的后端内；所述电池为便携式单细胞转移器、电路板和显示屏供电，所述按钮通过电路板控制便携式单细胞转移器的工作状态，且电路板接收便携式单细胞转移器发出的排出的单细胞信号并通过显示屏显示出来。

作为一种优选的方案，所述按钮通过电路板控制蠕动泵的工作状态。

作为一种优选的方案，所述电路板接收电极的脉冲信号。

实施本发明，具有如下有益效果：

1、本发明操作简单，每次实验不需要花费大量时间即可完成；并且单次实验中可获得一个至多个单细胞，细胞利用率高，以及不需要对细胞进行特殊操作，不会影响细胞的活性。

2、本发明的转移枪可以通过相应的按钮来控制便携式单细胞转移器的工作状态，可实现便携式快速吸收无细胞培养液或细胞悬液，操作更加方便和快捷，提高了实验的效率。

附图说明

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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明便携式单细胞转移器的结构示意图。

图2是本发明便携式单细胞转移器在使用时的第一步骤液体流动结构示意图。

图3是本发明便携式单细胞转移器在使用时的第二步骤液体流动结构示意图。

图4是本发明便携式单细胞转移器在使用时的第三步骤液体流动结构示意图。

图5是本发明便携式单细胞转移器的转移枪的结构示意图。

具体实施方式

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。

实施例

参照图1至图4，本实施例涉及便携式单细胞转移器，包括微流控芯片本体1，所述微流控芯片本体1内设有主微流道11、副微流道12、培养液腔13、废液腔14和用于检测从主微流道11流出的单细胞的数量的电极15，所述电极15设于设于主微流道11上，所述培养液腔13通过副微流道12与主微流道11连通，所述废液腔14与主微流道11连通；所述副微流道12的一端设有用于卡住单个细胞的捕获槽121；所述培养液腔13和废液腔14上分别开有液口131和出口141，所述液口131和出口141上均与动力装置100连接。所述动力装置100为蠕动泵。

在使用时，首先，动力装置为培养液腔13提供负压，通过主微流道11从外部吸收无细胞培养液(不含细胞)并储存在培养液腔13中；然后，动力装置为废液腔14和培养液腔13提供负压，通过主微流道11从外部吸取细胞悬液，此时细胞悬液中的细胞进入捕获槽121并被卡于捕获槽121内无法进处副微流道12。然后，动力装置为废液腔14提供负压，通过主微流道11从外部吸取无细胞培养液，将主微流道11和捕获槽121中的多余细胞冲洗至废液腔14中，只留下位于捕获槽121中的单个细胞。最后，动力装置为培养液腔13提供正压，将培养液腔13内无细胞培养液以稳定可控的流速将捕获槽121内的单个细胞排至主微流道11中，进而将其排出微流控芯片本体1，并通过电极15检测细胞是否成功排出。本结构操作简单，每次实验不需要花费大量时间即可完成；并且单次实验中可获得一个至多个单细胞，细胞利用率高，以及不需要对细胞进行特殊操作，不会影响细胞的活性。

如图3所示，由于主微流道11后部分设计成弯曲流道，增大了该处的流体阻力，故液体从主微流道11进入副微流道12的流速会明显大于进入弯曲流道的速度。因此，在主微流道11和副微流道12接口处设计捕获槽，保证每次吸取细胞培养液均能捕获细胞。副微流道12的流道直径显著小于细胞直径，细胞不会进入副微流道12。

为了防止细胞进入副微流道12，所述捕获槽121的直径小于细胞的直径。

所述主微流道11的内壁开设有凹槽，所述电极15设于凹槽内。在细胞经过电极15时，电极15能实现检测到经过的细胞的数量。

本实施例还提供了一种基于上述便携式单细胞转移器的转移枪，如图5所示，包括所述便携式单细胞转移器101、枪壳102、电路板103、电池104、显示屏105和控制便携式单细胞转移器101工作状态的按钮106，所述便携式单细胞转移器101设于枪壳102的前端内；电路板103和电池104设于枪壳102的后端内；所述电池104为便携式单细胞转移器101、电路板103和显示屏105供电，所述按钮106通过电路板103控制便携式单细胞转移器101的工作状态，且电路板103接收便携式单细胞转移器101发出的排出的单细胞信号并通过显示屏105显示出来。在使用时，可以通过相应的按钮106来控制便携式单细胞转移器101的工作状态，可实现便携式快速吸收无细胞培养液或细胞悬液，操作更加方便和快捷，提高了实验的效率。

所述按钮106通过电路板103控制蠕动泵的工作状态。所述电路板103接收电极15的脉冲信号。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。