專利名稱：一種用于細胞分選的旋轉式微網篩結構的制作方法
一種用于細胞分選的旋轉式微網篩結構所屬領域本發明涉及一種用于細胞分選的旋轉式微網篩結構，屬于微流控芯片領域。
背景技術：
細胞分選是從復雜環境中獲取性質均一的目標細胞。細胞分選是細胞生理和病理 研究的關鍵環節，其對于重大疾病的診斷和治療具有重要意義。對于細胞分選方法及相關 技術的研究一直都是醫學界及相關領域的一個研究熱點。隨著微機電系統(MEMS)技術的 出現及在生物醫學領域的應用，產生了許多新的細胞分選方法。現階段以流式細胞儀為代 表的傳統細胞分選儀具有體積大、結構復雜、成本高昂等缺點，而基于MEMS技術的微流控 芯片可將細胞分選儀微型化。相對于流式細胞技術、免疫磁性微珠分選等傳統細胞分選方 法，微流控芯片細胞分選方法無需復雜的樣品準備過程，且具有分離純度高、操作簡便、成 本低廉等諸多優點。由于生物體細胞尺寸極小且種類繁多，分選難度很大。基于微流控芯片的細胞分 選方法主要包括利用細胞尺寸差異、利用介電電泳、利用強磁場梯度變化等。其中，利用 細胞尺寸差異進行細胞分選的方法因為無需對細胞或蛋白質進行特異性標記，對細胞幾乎 沒有損傷，且具有結構緊湊、分選效率高、活性保存良好等諸多優點。參見圖2，在申請號為 200910219282. 3的專利文獻“一種用于細胞分選的微網篩結構及其使用方法”中，提出了一 種用于細胞分選的微網篩結構，利用相鄰兩層分選薄膜之間的直線平動實現分選孔孔徑的 改變，從而實現細胞的連續分選。這種直線平動驅動裝置存在兩個弊端。一是這種直線平 動驅動裝置很難實現大的驅動位移，難以滿足大范圍的細胞分選。以典型的壓電驅動裝置 為例，若要實現大位移的直線平動，就需要中間放大機構。對于靜電梳齒驅動器，在產生幾 十微米的位移時，就會發生側向吸合等現象。另外一方面，當直線平動驅動裝置工作在大位 移時，會使得相應的驅動結構發生非線性現象，不利于對其進行精確控制，同時也使得相應 的控制結構變得復雜。
發明內容
本發明的目的是為克服現有技術中直線平動驅動裝置的上述缺點，本發明在原 微網篩結構的基礎上進行改進，提出了一種新的用于細胞分選的旋轉式微網篩結構，通過 旋轉運動實現大的分選范圍和高的分選精度，不需要放大機構，大幅簡化驅動裝置結構，同 時降低控制難度。本發明解決其技術問題所采用的技術方案是參見圖1，一種用于細胞分選的旋 轉式微網篩結構包括至少兩層分布有若干分選孔6的分選薄膜，其中至少一層分選薄膜與 驅動裝置連接，通過調節驅動裝置，精確控制相鄰分選薄膜之間的旋轉運動實現分選孔重 疊部分大小改變，從而實現細胞分選。作為一種最優方案分選孔在分選薄膜上成規則圓周均布排布，且各層分選薄膜 上的分選孔排布位置互相對應。
作為一種最優方案相鄰分選孔間距大于分選孔直徑。本發明提供的上述微網篩結構的使用方法與申請號為200910219282. 3的專利文 獻“一種用于細胞分選的微網篩結構及其使用方法”中微網篩細胞分選結構使用方法相同， 包括使用微網篩結構逐次分選出全部待分選細胞的使用方法，以及使用微網篩結構分選特 定尺寸大小的細胞的使用方法。本發明的有益效果是在工作過程中，通過調節驅動裝置，精確控制相鄰分選薄膜 2和分選薄膜4之間的旋轉運動實現分選孔重疊部分大小改變，從而實現細胞分選，因此， 在實現細胞連續分選的同時大幅降低了細胞分選系統的控制難度。下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
(附圖在文字中的引用說明)圖1是本發明提出的用于細胞分選的旋轉式微網篩結構示意2用于細胞分選的微網篩工作原理示意3是具體實施例1中用于細胞分選的旋轉式微網篩結構示意4是圖3的A-A剖視5是具體實施例2中用于細胞分選的旋轉式微網篩結構示意6是圖5的A-A剖視中，1-待分選細胞，2-上層分選薄膜，3-驅動裝置，4-下層分選薄膜，5-已通過 微網篩結構的細胞，6-分選孔，7-微電機，8-順時針靜電驅動裝置，9-逆時針靜電驅動裝置。
具體實施例方式具體實施例1 參照圖3，本發明提供了一種用于細胞分選的旋轉式微網篩結構，該結構由兩層 帶有12個圓周均勻分布的分選孔6的分選薄膜組成，分選孔為正四邊形，內切圓直徑為 20 μ m,上下兩層分選薄膜間距為2 μ m,兩層薄膜上的分選孔排布位置互相對應，其中下層 分選薄膜4與驅動裝置7連接，驅動裝置為微電機；本例中微網篩結構材料是聚甲基丙烯酸 甲酯(PMMA)。具體實施例2 參照圖4，本發明提供了一種用于細胞分選的旋轉式微網篩結構，該結構由兩層 帶有12個圓周均勻分布的分選孔6的分選薄膜組成，分選孔為正四邊形，內切圓直徑為 30 μ m,上下兩層分選薄膜間距為3 μ m,兩層薄膜上的分選孔排布位置互相對應，其中上層 分選薄膜2與靜電驅動裝置連接，靜電驅動裝置由交叉均布在上層分選薄膜2外周的4個 順時針靜電驅動裝置8和4個逆時針靜電驅動裝置9組成，順時針靜電驅動裝置8和逆時 針靜電驅動裝置9均為圓弧形靜電梳齒驅動器；本例中微網篩結構材料是多晶硅。
權利要求
一種用于細胞分選的旋轉式微網篩結構，包括至少兩層分布有若干分選孔的分選薄膜，其中至少一層分選薄膜與驅動裝置連接，其特征在于所述的驅動裝置為產生旋轉運動的驅動裝置。
2.一種如權利要求1所述的用于細胞分選的旋轉式微網篩結構，其特征在于所述產 生旋轉運動的驅動裝置為靜電驅動裝置。
3.—種如權利要求2所述的用于細胞分選的旋轉式微網篩結構，其特征在于所述的 靜電驅動裝置由交叉均布在分選薄膜外周的同個數順時針靜電驅動裝置逆時針靜電驅動 裝置組成。
4.一種如權利要求3所述的用于細胞分選的旋轉式微網篩結構，其特征在于所述的 順時針靜電驅動裝置和逆時針靜電驅動裝置均為圓弧形靜電梳齒驅動器。
5.一種如權利要求1所述的用于細胞分選的旋轉式微網篩結構，其特征在于所述產 生旋轉運動的驅動裝置為微電機。
6.一種如權利要求1、2或5所述的用于細胞分選的旋轉式微網篩結構，其特征在于 所述分選孔在分選薄膜上成規則圓周均布排布，且各層分選薄膜上的分選孔排布位置互相 對應。
7.—種如權利要求1、2或5所述的用于細胞分選的旋轉式微網篩結構，其特征在于 所述相鄰分選孔間距大于分選孔直徑。
全文摘要
本發明公開了一種用于細胞分選的旋轉式微網篩結構，屬于微流控芯片領域。該結構包括至少兩層分布有若干分選孔的分選薄膜，其中至少一層分選薄膜與驅動裝置連接。使用時，通過驅動裝置調節相鄰兩層分選薄膜相應分選孔的重疊面積，實現全部待分選細胞的逐次分選，或者特定尺寸大小細胞的分選。通過旋轉運動實現分選范圍大和分選精度高，并且大幅簡化驅動裝置結構，同時降低控制難度。使用該結構進行細胞分選具有分選效率高、精度高、孔徑連續可調、分選范圍大、通道不易堵塞、無需預先知道待分選細胞的尺寸分布情況等優點，而且除了細胞分選外，還同樣適用于直徑在幾微米到幾百微米范圍內的微顆粒分選。
文檔編號C12M1/36GK101948739SQ20101027783
公開日2011年1月19日 申請日期2010年9月9日 優先權日2010年9月9日
發明者丁繼亮, 呂湘連, 常洪龍, 張峰, 苑偉政, 謝建兵, 郝思聰 申請人:西北工業大學