(19)国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202123352288.3 (22)申请日 2021.12.28 (73)专利权人 苏州科技大 学 地址 215009 江苏省苏州市虎丘区学府路 99号 (72)发明人 李长明　史转转　 (74)专利代理 机构 重庆航图知识产权代理事务 所(普通合伙) 50247 专利代理师 胡小龙 (51)Int.Cl. C12M 1/34(2006.01) C12M 1/00(2006.01) (54)实用新型名称 单细胞捕获微 流控芯片 (57)摘要 本实用新型公开了单细胞捕获微流控芯片， 微流控芯片 包括若干个凹型微流体通道， 所述微 流体通道的最高处底部设置有微孔， 并在微孔下 方设置检测池， 微流体通道正对微孔上方设置有 垂直于微流体通道的微流体支路， 检测池底部与 微流体通道的最低处连通， 检测池底部嵌入对细 胞实时监测的电极， 检测时细胞悬液以一定流速 流过芯片主通道， 通过类十字型微流体的控制和 微孔的形式实现高通量的单细胞捕获， 捕获过程 不需要施加其他外力； 同时位于检测池底部的电 极对细胞的状态及其释放的生物小分子进行实 时传感分析， 这对于单细胞的实时快速捕获和分 析具有重要的意义， 为单细胞测序以及单细胞 实 时分析等领域提供了一种高效稳定的多功能分 析平台。 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 CN 217499256 U 2022.09.27 CN 217499256 U 1.单细胞捕 获微流控芯片， 其特征在于： 所述微流控芯片包括若干个凹型微流体通道， 所述微流体通道的最高处底部设置有微孔， 并在微孔下方设置检测池， 微流体通道正对微 孔位置上方设置有垂 直于微流体通道的微流体支路， 检测池底部与微流体通道的最低处连 通， 检测池底部嵌入对细胞实时监测的电极， 所述微流体通道或微孔的直径大于或等于单 个细胞的直径且小于 两个细胞的直径。 2.根据权利要求1所述单细胞捕 获微流控芯片， 其特征在于： 所述微孔微流体支路的直 径大于或等于单个细胞的直径且小于 两个细胞的直径。 3.根据权利要求1所述单细胞捕 获微流控芯片， 其特征在于： 所述检测池与微流体通道 连接的通道直径小于单个细胞的直径。 4.根据权利要求1所述单细胞捕获微流控芯片， 其特征在于： 所述电极选自金电极、 碳 电极、 ITO电极中的一种。 5.根据权利要求1所述单细胞捕 获微流控芯片， 其特征在于： 所述微流体通道的宽度 范 围为15～45 μm； 所述 微孔的直径为25～6 0 μm。 6.根据权利要求1所述单细胞捕 获微流控芯片， 其特征在于： 所述检测池与微流体通道 连接的通道直径为5～ 25 μm。 7.根据权利要求1所述单细胞捕 获微流控芯片， 其特征在于： 所述微流体支路的直径为 10～30 μm。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 217499256 U 2单细胞捕获微流控芯片 技术领域 [0001]本实用新型 涉及单细胞检测领域， 具体涉及单细胞捕获微 流控芯片。 背景技术 [0002]捕获单个细胞是开展单细胞水平精准测试的重要前提。 目前， 光镊捕获技术在操 控单个细胞方面具有一定的优势， 光镊具有微米级范围定位的能力， 能够精确 地捕获和移 动单个细胞。 光镊不需要接触细胞， 整个操作可以在密封的容器里进行， 对细胞损伤较少 。 但是， 光镊需要的设备要求较高， 价格昂贵， 并且不能实现高通量的单细胞捕获和分析。 微 流控芯片由于具有体积小、 样品用量少、 操作速度快、 高通量、 成本低等优点， 还能有效避免 人为操作的误差使得到的数据更可靠。 此外， 微流控芯片的加工材料的生物相容性好、 透明 度高适合观察单细胞 的移动和捕获情况。 因此， 可以通过在微流控芯片 中设计与细胞尺寸 匹配的微米级二 维或三维通道可实现对单个细胞的操纵， 将微流控芯片用于单细胞的捕获 可为满足单细胞分析 领域对捕获单细胞的需求 提供新思路。 [0003]传统的光镊捕获技术可以实现对单个细胞的操控， 能够精确地捕获和移动单个细 胞。 但是， 光镊技术对设备要求较高且价格昂贵， 更重要的是不能实现高通量的单细胞捕获 和单细胞分析。 传统的为了实现高效、 准确的高通量单细胞捕获， 大多是基于光、 电、 声、 磁 的捕获法， 需要借助外力的作用驱使细胞移动到特定的捕获位置。 目前已报道的多种微流 控单细胞捕获技术中， 基于介电电泳等技术结合微流控的平台虽然可实现高通量的单细胞 捕获， 然而该平台需要调控多种操作参数且不能实现对捕获的单细胞 的实时检测分析。 基 于液滴微流控的单细胞捕获方法适合于需要将单细胞和 其他反应试剂独立包裹在微液滴 中进行单细胞的分析， 但是这种方法经常存在单个液滴中无细胞包裹或多个细胞包裹的情 况， 并且包裹单细胞后的微液滴位置难以固定， 不太适合特定单细胞的实时观察。 因此， 急 需涉及一种实时高效观察单细胞的平台。 实用新型内容 [0004]有鉴于此， 本实用新型的目的之一在于提供单细胞捕获微流控芯片， 通过合理地 设计芯片 中的微结构， 使得细胞悬液在以一定流速流过芯片主通道时， 通过类十字型微流 体的控制和微孔的形式实现高通量的单细胞捕获， 捕获过程不需要施加 其他外力。 同时在 微孔下方 的检测池底部设计有能够对细胞 的状态及其释放的生物小分子进行实时传感分 析的微电极， 这对于单细胞的实时快速捕获和分析具有重要的意义， 为单细胞测序以及单 细胞实时分析等领域 提供了一种高效稳定的多功能分析平台。 [0005]为达到上述目的， 本发明提供如下技 术方案： [0006]1、 单细胞捕获微流控芯片， 所述微流控芯片包括若干个凹型微流体通道， 所述微 流体通道的最高处底部设置有微孔， 并在微孔下方设置检测池， 微流体通道正对微孔位置 设置有垂直于微流体通道的微流体支路， 检测池底部与微流体通道的最低处连通， 检测池 底部嵌入对细胞实时监测的电极， 所述微流体通道或微孔的直径大于或等于单个细胞的直说　明　书 1/3 页 3 CN 217499256 U 3