一种稀有细胞多级分选微流控装置的制作方法

1.本实用新型属于细胞分选技术领域，具体涉及一种稀有细胞多级分选微流控装置。


背景技术：

2.微流控(microfluidics)指的是使用微管道(尺寸为数十到数百微米)处理或操纵微小流体(体积为纳升到阿升)的系统所涉及的科学和技术，是一门涉及化学、流体物理、微电子、新材料、生物学和生物医学工程的新兴交叉学科。因为具有微型化、集成化等特征，微流控装置通常被称为微流控芯片，也被称为芯片实验室和微全分析系统。微流控的早期概念可以追溯到19世纪70年代采用光刻技术在硅片上制作的气相色谱仪，而后又发展为微流控毛细管电泳仪和微反应器等。微流控的重要特征之一是微尺度环境下具有独特的流体性质，如层流和液滴等。借助这些独特的流体现象，微流控可以实现一系列常规方法所难以完成的微加工和微操作。目前，微流控被认为在生物医学研究中具有巨大的发展潜力和广泛的应用前景。但是现有的微流控装置往往结构简单，层流下的液体混合过程和传质过程相对缓慢，进而增加了细胞分选的时间，而且还存在分选效果差的缺点。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种稀有细胞多级分选微流控装置，以解决现有的微流控装置分选时间长、分选效果差的问题。
4.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种稀有细胞多级分选微流控装置，包括微流控装置主体，所述微流控装置主体为长方体空腔结构，所述微流控装置主体的一端固定有搅拌器，所述搅拌器的出水口延伸至微流控装置主体内部，所述搅拌器的进水口固定有输送管，所述输送管的端部固定有压力泵，所述输送管的上表面固定有注入管和回流管，所述注入管和回流管均与输送管贯通连接，所述输送管内嵌有荧光筛子，所述微流控装置主体内底面的一端固定有分选骨架，且另一端固定有分选通道，所述分选通道包括若干个垂直固定的分选副通道，所述分选副通道的内顶面均设有光学传感器，且另一端均设有电动二通阀，所述电动二通阀的端部分别连接有排出管和回流支管，所述回流支管均与回流管相连接。
5.优选的，所述微流控装置主体的上表面设有液晶显示屏和功能按钮，所述功能按钮包括装置启停按钮、阀门开关按钮和回流泵启停按钮，所述微流控装置主体的内顶面设有单片机，所述单片机采用的是c通用型单片机。
6.优选的，所述回流支管上均设有回流泵，所述搅拌器上转轴连接有搅拌电机，所述压力泵、光学传感器、电动二通阀、液晶显示屏、功能按钮、回流泵和搅拌电机均与单片机电性连接。
7.优选的，所述荧光筛子的横截面为圆形且与所述输送管的内径相匹配，所述荧光筛子垂直设置在注入管和回流管的中垂线之间。
8.优选的，所述分选骨架为非对称鱼骨状突起结构，其材质为玻璃，且与所述微流控装置主体采用一体式设计。
9.优选的，所述所述微流控装置主体和分选通道的材质均为玻璃。
10.本实用新型的技术效果和优点：该稀有细胞多级分选微流控装置结构简单，设计新颖，使用方便，通过设置压力泵、搅拌器和分选骨架，大大加快了传质过程和液体混合过程，进而极大提高了细胞分选效率，缩短了细胞分选时长，通过设置荧光筛子、光学传感器和液晶显示屏，方便观察分选效果，通过设置回流管、回流支管和回流泵，方便对分选效果不佳的细胞溶液进行再次分选，大大提高了分选效果。
附图说明
11.图1为本实用新型的结构示意图；
12.图2为本实用新型水平方向的剖视图；
13.图3为本实用新型分选通道的竖直方向剖视图；
14.图4为本实用新型分选副通道的水平方向剖视图。
15.图中：1、微流控装置主体；2、压力泵；3、输送管；4、注入管；5、荧光筛子；6、回流管；7、搅拌器；8、分选通道；9、分选骨架；10、分选副通道；11、光学传感器；12、电动二通阀；13、排出管；14、回流支管；15、液晶显示屏；16、功能按钮；17、回流泵；18、搅拌电机；19、单片机。
具体实施方式
16.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
17.本实用新型提供了如图中所示的一种稀有细胞多级分选微流控装置，包括微流控装置主体1，所述微流控装置主体1为长方体空腔结构，所述微流控装置主体1的一端固定有搅拌器7，所述搅拌器7的出水口延伸至微流控装置主体1内部，所述搅拌器7的进水口固定有输送管3，所述输送管3的端部固定有压力泵2，所述输送管3的上表面固定有注入管4和回流管6，所述注入管4和回流管6均与输送管3贯通连接，所述输送管3内嵌有荧光筛子5，所述微流控装置主体1内底面的一端固定有分选骨架9，且另一端固定有分选通道8，所述分选通道8包括若干个垂直固定的分选副通道10，所述分选副通道10的内顶面均设有光学传感器11，且另一端均设有电动二通阀12，所述电动二通阀12的端部分别连接有排出管13和回流支管14，所述回流支管14均与回流管6相连接。
18.此外，所述微流控装置主体1的上表面设有液晶显示屏15和功能按钮16，所述功能按钮16包括装置启停按钮、阀门开关按钮和回流泵启停按钮，所述微流控装置主体1的内顶面设有单片机19，所述单片机19采用的是80c51通用型单片机，方便通过功能按钮16输入控制指令，经单片机19处理后将指令发送至具体部件，方便工作人员操作，通过设置液晶显示屏15方便清晰直观地观察装置运行状态。所述回流支管14上均设有回流泵17，所述搅拌器7上转轴连接有搅拌电机18，所述压力泵2、光学传感器11、电动二通阀12、液晶显示屏15、功能按钮16、回流泵17和搅拌电机18均与单片机19电性连接，使得各部件在单片机19的控制
下统一协调运作，形成一个功能整体。
19.值得一提的是，所述荧光筛子5的横截面为圆形且与所述输送管3的内径相匹配，所述荧光筛子5垂直设置在注入管4和回流管6的中垂线之间，荧光筛子5的孔径与待分选的稀有细胞的直径相同，方便对待分选的稀有细胞进行染色，同时有利于避免对回流管6内进行再次分选的细胞进行二次染色。所述分选骨架9为非对称鱼骨状突起结构，其材质为玻璃，且与所述微流控装置主体1采用一体式设计，可以加快传质过程和液体混合，有利于提高分选效率，缩短分选时长。所述所述微流控装置主体1和分选通道8的材质均为玻璃，材质便宜易得，且方便观察该装置内部运行情况。
20.工作原理：该稀有细胞多级分选微流控装置使用时，首先通过注入管4将待分选细胞溶液注入输送管3内，然后通过功能按钮16启动该装置，此时压力泵2启动，将待分选细胞溶液推向输送管3的另一侧，细胞溶液在经过荧光筛子5时，对和荧光筛子5的孔径相匹配的稀有细胞进行染色，然后待分选细胞溶液经过搅拌器7搅拌后进入微流控装置主体1，然后通过分选骨架9加快传质过程和液体混合，然后不同层流的待分选细胞溶液依次进入分选副通道10，然后通过光学传感器11检测其中的稀有细胞，检测结果显示在液晶显示屏15上，然后打开稀有细胞含量较高的分选副通道10所对应的排出管13上的电动二通阀12，将稀有细胞排出，然后打开稀有细胞含量较低的分选副通道10所对应的回流支管14上的电动二通阀12，再通过启动回流泵17将细胞溶液输送至回流管6进行再次分选。
21.最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。