專(zhuān)利名稱(chēng)：細(xì)胞分離裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種進(jìn)行細(xì)胞分離的裝置，尤其涉及一種用于根據(jù)體積分離細(xì)胞的細(xì)胞過(guò)濾器。
背景技術(shù)：
化學(xué)分析或生物樣品中主要的顆粒狀有形成分是細(xì)胞。從成分復(fù)雜的生物液體樣品，分離痕量單個(gè)或微量特殊的細(xì)胞，已經(jīng)成為一種日益重要的生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)。這種技術(shù)可以檢測(cè)癌癥病人釋放到血液中的癌組織或微量的癌細(xì)胞，便于醫(yī)生的監(jiān)控病情的發(fā)展和進(jìn)行癌癥的早期診斷。采用該技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)臨床在體血液過(guò)濾，即從癌癥病人身上直接分離到各發(fā)病階段的高活性樣品，這對(duì)于研究癌癥藥理學(xué)，癌細(xì)胞的基因表達(dá)以及新治療方法的研究提供了一種新的快速，無(wú)損傷，高效率的方法。器官移植手術(shù)中的快速癌細(xì)胞的清除、從母體外周血液中進(jìn)行胎兒細(xì)胞的提取以用于胎兒的基因?qū)彶?，等等這些領(lǐng)域都需要一種快速高效，微創(chuàng)傷的技術(shù)進(jìn)行細(xì)胞的分離。
目前最常用的細(xì)胞提取技術(shù)為流式細(xì)胞儀，該技術(shù)是基于細(xì)胞的大小，電荷特性以及免疫特性進(jìn)行細(xì)胞的計(jì)數(shù)，分類(lèi)和捕獲，但其本身具有是一種低效率，高成本，不易普及的缺點(diǎn)，不適合在臨床使用。此外還有一些細(xì)胞分離技術(shù)是基于抗體固定技術(shù)來(lái)分離和捕捉細(xì)胞的方法，雖然免疫反應(yīng)有很強(qiáng)的特異發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型能夠提供一種高效率，易加工，低集成成本的細(xì)胞過(guò)濾器。
本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案一種用于根據(jù)體積分離細(xì)胞的細(xì)胞過(guò)濾器，包括基體，在基體內(nèi)設(shè)有流體流入腔和流體流出腔，在流體流入腔上設(shè)有流體入口，在流體流出腔設(shè)有流體出口，在流體流入腔與流體流出腔設(shè)有阻隔縫且流體流入腔與流體流出腔通過(guò)阻隔縫連通。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)本實(shí)用新型是一種制作簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)巧妙，使用靈活的細(xì)胞過(guò)濾器，用于流體環(huán)境中，可以將類(lèi)似于生物細(xì)胞這種有形顆粒成分，按照其體積大小和變形能力進(jìn)行攔阻和分離。根據(jù)待分離的細(xì)胞的大小等級(jí)，采用不同大小的阻隔縫，并按阻隔縫的大小順序?qū)⑸鲜黾夹g(shù)方案所述的細(xì)胞過(guò)濾器進(jìn)行多級(jí)組合，即可實(shí)現(xiàn)多種成分的同時(shí)攔阻和分離。由于本實(shí)用新型所提供的細(xì)胞過(guò)濾器制作相對(duì)容易，制造材料多樣，同樣可以應(yīng)用到非細(xì)胞類(lèi)的攔阻應(yīng)用中去，且攔阻顆粒體積越小，優(yōu)勢(shì)越明顯。具體優(yōu)點(diǎn)如下1.由于該細(xì)胞過(guò)濾器設(shè)計(jì)上的先天原因，輸入端和輸出端，包括流體入口通路和流體出口通路必然會(huì)形成一個(gè)低于攔阻工作水平面的下陷流體池，這種流體恰好可以將攔阻下來(lái)的顆粒成分容納其中，達(dá)到避免顆粒物阻塞狹縫的作用，從而提高攔阻效率，提高流體通過(guò)量。
2.本實(shí)用新型所提出的細(xì)胞過(guò)濾器的制作過(guò)程所采用的方法，使得本來(lái)制作復(fù)雜三維立體攔阻結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)變成由兩種簡(jiǎn)單的二維平面結(jié)構(gòu)封裝而成，封裝方法根據(jù)所用的加工材料而定。
3.普通的加工工藝，特別是微加工工藝，在涉及到兩個(gè)都有圖形的元件在進(jìn)行疊加時(shí)，往往需要復(fù)雜的對(duì)準(zhǔn)裝置，但本實(shí)用新型所提出的細(xì)胞過(guò)濾器在二個(gè)加工元件組裝時(shí)，對(duì)對(duì)準(zhǔn)精度的要求大大降低，大多數(shù)情況下不需要專(zhuān)門(mén)設(shè)備即可人工進(jìn)行。
4.在制作微小(微米級(jí))的攔阻結(jié)構(gòu)時(shí)，由于彈性材料很容易發(fā)生形變，使得微結(jié)構(gòu)發(fā)生很大的形變。本專(zhuān)利所提出的細(xì)胞過(guò)濾器在使用彈性材料進(jìn)行加工，組裝以及應(yīng)用時(shí)，無(wú)明顯外力作用于微結(jié)構(gòu)，所以微結(jié)構(gòu)發(fā)生形變的可能性大大降低。
5.對(duì)于攔阻不同大小和形變特征的顆粒時(shí)，只要改變其中一塊元件的結(jié)構(gòu)，即改變形成狹縫溝槽的深度和寬度。這種改變對(duì)于加工工藝來(lái)說(shuō)是相對(duì)容易的。
6.所攔阻的顆粒越小，該細(xì)胞過(guò)濾器的優(yōu)勢(shì)越是明顯。
7.由于可以采用軟彈性，高度生物兼容性的高分子材料，制作成本較低，所以該細(xì)胞過(guò)濾器可以應(yīng)用在某些病人的在體細(xì)胞樣品的提取，微型化的特點(diǎn)可以將其植入體內(nèi)長(zhǎng)期工作，如癌轉(zhuǎn)移細(xì)胞的清除。
8.該細(xì)胞過(guò)濾器制作簡(jiǎn)單，易于進(jìn)行批量，低成本的制造。
9.可以作為微分析系統(tǒng)的上游模塊進(jìn)行樣品預(yù)處理，其成本，效率和集成成本優(yōu)于一般設(shè)計(jì)。


圖1是本實(shí)用新型D-D剖視圖。
圖2是本實(shí)用新型C-C剖視圖。
圖3是本實(shí)用新型A-A剖視圖。
圖4是本實(shí)用新型B-B剖視圖。
圖5是本實(shí)用新型的制作方法實(shí)施例的加工流程圖。
圖6是本實(shí)用新型制作方法的另一實(shí)施例的加工流程圖。
圖7是本實(shí)用新型制作方法的再一實(shí)施例的加工流程圖。
具體實(shí)施方式
一種用于根據(jù)體積分離細(xì)胞的細(xì)胞過(guò)濾器，包括基體4，在基體4內(nèi)設(shè)有流體流入腔1和流體流出腔2，在流體流入腔1上設(shè)有流體入口11，在流體流出腔2設(shè)有流體出口21，在流體流入腔1與流體流出腔2設(shè)有阻隔縫3且流體流入腔1與流體流出腔2通過(guò)阻隔縫3連通，在本實(shí)施例中，基體4包括底板41和蓋板42，流體流入腔1和流體流出腔2設(shè)在底板41上，阻隔縫3設(shè)在蓋板42上，設(shè)有流體流入腔1和流體流出腔2的底板41平面與設(shè)有阻隔縫3的蓋板42平面相封接連接。本實(shí)用新型可以單個(gè)獨(dú)使用，也可以多個(gè)疊加并聯(lián)或串聯(lián)在一起使用。即可以加工成平面本的方式使用，也可以彎曲成其它形狀使用。
本實(shí)用新型可以采用光刻制作，一般可以采用普通軟光刻工藝、普通硅濕法腐蝕工藝、等離子干法深刻工藝等。其主要工藝流程包括軟光刻工藝①首先根據(jù)使用要求設(shè)計(jì)并制作光刻所用的掩模版；②在預(yù)先清潔處理過(guò)的硅片或玻璃片上涂一層厚光刻膠，在工藝完成后形成流體的流入流出通道的模版；③在預(yù)先清潔處理過(guò)硅片或玻璃片上涂上一層薄的光刻膠，其它厚度根據(jù)所要過(guò)慮細(xì)胞體積大小而定，在工藝完成后形成完成過(guò)濾作用的縫隙；④將涂有光刻膠的基片(硅或玻璃)進(jìn)行光刻工藝，包括曝光，顯影，熱烘，硬化等處理，最終得到加工細(xì)胞過(guò)濾器的上下蓋板的模具。利用所得到的模具可以澆鑄得到高分子材料的細(xì)胞過(guò)濾器的組件，經(jīng)組裝得到實(shí)用的器件。
工藝流程見(jiàn)附件。
普通硅濕法腐蝕工藝①首先根據(jù)使用要求設(shè)計(jì)并制作光刻所用的掩模版②在預(yù)先清潔處理過(guò)的硅片或玻璃片上鍍上一層氮化硅或其它耐腐蝕的薄膜；③在鍍有薄膜的基片上涂上光刻膠，利用預(yù)先制作好的掩模版進(jìn)行曝光，顯影處理后，用相應(yīng)的腐蝕液去除暴露出來(lái)的薄膜去除，暴露出需要刻蝕的硅或玻璃表面；④用硅或玻璃腐蝕液進(jìn)行刻蝕，最終得到可以進(jìn)行細(xì)胞過(guò)濾器組裝的部件或部件的模版用以澆鑄或壓印細(xì)胞過(guò)濾器部件。
工藝流程見(jiàn)附件。
等離子干法深刻工藝因?yàn)榧?xì)胞過(guò)濾器中含有較深的溝槽，所以在干法刻蝕中一般采用ICP高深寬比的干法刻蝕工藝，主要流程包括①根據(jù)要求進(jìn)行掩模設(shè)計(jì)和制作；②基片(硅，玻璃，高分子材料等)預(yù)處理；③基片表面涂光刻膠，曝光、顯影將需要刻蝕的部分暴露；④在ICP刻蝕機(jī)中進(jìn)行刻蝕。最終得到組裝細(xì)胞過(guò)濾器的部件或組裝部件的模版以便進(jìn)行澆鑄或壓印得到組裝細(xì)胞過(guò)濾器的部件。
權(quán)利要求1.一種用于根據(jù)體積分離細(xì)胞的細(xì)胞分離裝置，其特征在于包括基體(4)，在基體(4)內(nèi)設(shè)有流體流入腔(1)和流體流出腔(2)，或(1)作為流出腔，(2)作為流入腔，在流體流入腔(1)上設(shè)有流體入口(11)，在流體流出腔(2)設(shè)有流體出口(21)，在流體流入腔(1)與流體流出腔(2)設(shè)有阻隔縫(3)且流體流入腔(1)與流體流出腔(2)通過(guò)阻隔縫(3)連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的細(xì)胞分離裝置，其特征在于基體(4)包括底板(41)和蓋板(42)，流體流入腔(1)和流體流出腔(2)設(shè)在底板(41)上，阻隔縫(3)設(shè)在蓋板(42)上，設(shè)有流體流入腔(1)和流體流出腔(2)的底板(41)平面與設(shè)有阻隔縫(3)的蓋板(42)平面相封接連接。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種用于過(guò)濾或分離血液中不同大小細(xì)胞的微流體細(xì)胞過(guò)濾器的制作方法。該方法的采用一種指形交叉的流體通道排列方法，在基體內(nèi)設(shè)有流體流入腔和流體流出腔，在流體流入腔上設(shè)有流體入口，在流體流出腔設(shè)有流體出口，在流體流入腔與流體流出腔設(shè)有阻隔縫且流體流入腔與流體流出腔通過(guò)阻隔縫連通，使流入流出通道之間可以獲得更多的交界面積，便于制作更多的用于攔擋作用的縫隙結(jié)構(gòu)；該方法一般采用微加工技術(shù)，直接制作出細(xì)胞器的組件，或組件的模具，細(xì)胞過(guò)濾器可以完全采用軟彈性和生物兼容性的材料制作，可以直接移植于人體內(nèi)長(zhǎng)期工作，并且是一種一次使用的低成本器件。
文檔編號(hào)C12Q1/02GK2844892SQ2005201340
公開(kāi)日2006年12月6日 申請(qǐng)日期2005年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月6日
發(fā)明者陸祖宏, 張盛友, 陳早早, 郭曉英 申請(qǐng)人:東南大學(xué)