一種三通道微球篩選芯片及使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種新型微球篩選芯片，從使用上講，是一種材料學(xué)、醫(yī)學(xué)方面使用的一種三通道微球篩選芯片及使用方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，大規(guī)模地使用油水0/W雙相技術(shù)生產(chǎn)微粒技術(shù)，已在生產(chǎn)中廣泛使用，但是微粒材料的尺寸篩選，大多還用的是過濾或干微粒篩分的傳統(tǒng)方法，傳統(tǒng)方法對于用使用液體制備出的微球，篩選不是很方便，特別是對于微米級粒徑容易使過濾失效，或過濾時間很長；如把微球烘干再采用篩分方法，同樣存在上述問題，而且還增加了因超標(biāo)微粒的烘干制作成本。微流控芯片是近些年發(fā)展起來的新技術(shù)，對于微米液滴微粒，具有速度快，篩選尺寸分散度低的特點。當(dāng)前，生物工程、醫(yī)學(xué)靶向藥物治療的發(fā)展，越來越多地應(yīng)用了微流控芯片技術(shù)，在納微級別的微粒材料的研宄與應(yīng)用日益廣泛的今天，如何將微流控芯片技術(shù)應(yīng)用到材料科學(xué)發(fā)展中，開發(fā)一種微球篩選的微流控芯片是需要研宄解決的問題。
[0003]因此，需要一種更加專業(yè)的一種微流控微球篩選芯片及使用方法，用于溶液中微米級微粒的篩選。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案為:一種三通道微球篩選芯片，其主要由芯片體，篩選通道和進(jìn)出樣口三部分組成，其特征在于:矩形芯片體的一端加工有一個進(jìn)樣口，進(jìn)樣口朝向矩形芯片體的另一端連接長度為10mm、平行于矩形芯片體的長邊的大通道。設(shè)計保證流體通道壓差，和合理排布通道。大通道的末端分叉，分出3條分路通道，每條進(jìn)樣分路通道連通一條30mm長，2.0mm寬的篩選通道。設(shè)計保證流體通道壓差，利于流體的篩選工作的進(jìn)行。同時，分出3條通道增加篩選效率。篩選通道的末端連通1mm長的出樣通道和出樣通道另一端的出樣口。設(shè)計簡單便捷。在每條篩選通道的兩側(cè)各有一條收集通道，篩選通道通過篩選柵欄口與收集通道相連通；3條篩選通道共6條收集通道均平行于出樣通道，在超過出樣通道端頭的出樣孔后，6條收集通道分別有一個篩選出口 ；或者6條收集通道依據(jù)在篩選通道兩側(cè)的為一組，兩兩一組共同進(jìn)入3個圓形的收集池，在每個收集池靠近矩形芯片體的一端處，連接有一個篩選出口。設(shè)計了2種芯片通道形式。與收集通道相連通的篩選柵欄口寬度統(tǒng)一為0.5mm，篩選柵欄口內(nèi)有3個柵欄，口外有防阻塞柱。芯片體的所有通道的深度均相等一致。部分尺寸統(tǒng)一的設(shè)計，是考慮了模塊化加工，便于批量生產(chǎn)。
[0005]上述技術(shù)方案中，所述篩選通道，沿著篩選通道內(nèi)部的收集腔的兩個側(cè)壁上對稱交叉分布交錯擋板A和交錯擋板B ;交錯擋板A和交錯擋板B與收集腔側(cè)壁90°垂直，高度與篩選通道的深度相等。設(shè)計將收集腔分割，是流體呈蛇形流動，目的是擾流。交錯擋板A和交錯擋板B交叉間隔分布，交錯擋板A和交錯擋板B之間的相互間隔距離是2mm，保證流體流速和壓差，保證篩選效率。交錯擋板A和交錯擋板B的里側(cè)端頭位置超過收集腔的通道中心線，占到收集腔寬度的2/3。增加擾流作用。在每條篩選通道中的交錯擋板A和交錯擋板B與收集腔側(cè)壁連接的根部、朝向進(jìn)樣口的方向加工有篩選柵欄口 ；篩選柵欄口內(nèi)接篩選通道，外接收集通道。設(shè)計目的在根部產(chǎn)生的擾流，將篩選的微球，引入篩選柵欄口中。
[0006]上述技術(shù)方案中，所述篩選柵欄口的柵欄之間的通道寬度在2 μ m~100 μ m之間，每個芯片體的3條篩選通道中的柵欄寬度尺寸一致，柵欄之間的通道寬度尺寸一致。這樣保證了模塊化生產(chǎn)的便利，以及芯片規(guī)格的確定。例如:芯片規(guī)格一柵欄之間的通道寬度是2 μ m、芯片規(guī)格二柵欄之間的通道寬度是5 μ m、芯片規(guī)格三柵欄之間的通道寬度是10 μ m、芯片規(guī)格四柵欄之間的通道寬度是15 μπκ芯片規(guī)格十柵欄之間的通道寬度是?οομπι，等。所述防堵塞柱分為圓形防堵塞柱和三角形防堵塞柱兩種樣式，成群分布在收集腔的每個篩選柵欄口前的45°角，直角邊小于0.8mm的三角區(qū)域里。三角形防堵塞柱兩兩成對，兩個三角形的長斜邊對稱向內(nèi)側(cè)相對，大鈍角對稱向外側(cè)，兩個最小的銳角朝向篩選柵欄口呈燕尾狀。兩種樣式防堵塞柱設(shè)計和排布，目的是相互混合排布，在沿45°角的斜邊一線上不出現(xiàn)大的凹角，防止微球的堆積和堵塞通道。三角形防堵塞柱的2個大角成對向外形成大的鈍角，旁邊是圓形防堵塞柱，大鈍角和圓弧不容易收留流過的大尺寸微粒。大尺寸微粒會被大鈍角頂出，被圓弧面頂出。
[0007]在的每個芯片體的圓形防堵塞柱與三角形防堵塞柱之間、成對三角形防堵塞柱之間、防堵塞柱與收集腔側(cè)壁和交錯擋板A或交錯擋板B之間，相互之間的最小距離全在三角區(qū)域的沿45°角的斜邊一線上，即在篩選柵欄口的最前沿，最小距離尺寸等于該芯片體的柵欄之間的通道寬度尺寸。此設(shè)計，將使大于柵欄之間的通道寬度尺寸的微球，不能在篩選柵欄口簽堆積和堵塞通道。防堵塞柱的設(shè)計目的，一是為了防止發(fā)生堵塞，二是增加擾流篩選作用，其實篩選工作是柵欄和防阻塞柱共同完成的。防堵塞柱的高度與篩選通道的深度相等，便于芯片加工和防止堵塞。
[0008]上述技術(shù)方案中，所述的一種三通道微球篩選芯片的使用方法，其特征在于，操作步驟如下:
第一步，準(zhǔn)備好用大規(guī)格芯片預(yù)處理過的，接近篩選微球直徑的樣品溶液；根據(jù)篩選粒徑目標(biāo)，選取不同規(guī)格的芯片，同規(guī)格的選3-4片，進(jìn)行組合；
第二步，將選取的所有芯片，關(guān)閉所有篩選出口，將去離子水從進(jìn)樣口注入，待出樣口流出去離子水后，打開所有篩選出口，適當(dāng)在篩選出口負(fù)壓，引流去離子水，待全部篩選出口都有去離子水流出后，關(guān)閉全部篩選出口和進(jìn)樣口、出樣口，待用；
第三步，首先使用規(guī)格大的芯片，將此規(guī)格芯片的3-4片的進(jìn)樣口和出樣口，用毛細(xì)管首尾先連在一起；立即在為首的芯片進(jìn)樣口更換去離子水，注入樣品溶液，保持流速，直至樣品溶液從最后一片芯片的出樣口流完，再用去離子水沖洗3分鐘；
第四步，上一規(guī)格二芯片的篩選出口收集的的篩選樣品，按照上述操作第三步，在下一規(guī)格芯片上篩選，收集下一規(guī)格芯片的篩選出口收集的的篩選樣品，得到不同目標(biāo)粒徑0的微球。
[0009]本發(fā)明技術(shù)特點是專業(yè)性強。
[0010]與現(xiàn)有的傳統(tǒng)微球篩選相比，本發(fā)明有下列有益效果:(1)專業(yè)性更強，可以直接與生產(chǎn)線的毛細(xì)管相連接使用；(2)幾種不同規(guī)格的芯片，能夠隨意組合使用，提高了篩選效率；(2)制作方便簡單，成本低廉。
【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明的一種9出口芯片示意圖。
[0012]圖2為本發(fā)明的一種6出口芯片示意圖。
[0013]圖3為本發(fā)明的篩選通道的局部放大示意圖。
[0014]圖4為本發(fā)明的交錯擋板A和交錯擋板B的局部放大示意圖。
[0015]圖5為本發(fā)明的篩選柵欄口的局部放大示意圖。
[0016]圖中:1.芯片體；2.進(jìn)樣口 ；3.大通道；4.分路通道；5.篩選通道；6.收集通道；7.出樣通道；8.出樣口 ；9.篩選出口 ；10.收集池；11.收集腔；12.交錯擋板A;13.交錯擋板B ；14.篩選柵欄口 ；15.柵欄；16.防堵塞柱；16a.圓形防毒塞柱；16b.三角形防堵塞柱。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和實施例進(jìn)一步對本發(fā)明加以說明。
[0018]實施例一
參照圖1至圖5中的形狀結(jié)構(gòu)，芯片規(guī)格一 3片，柵欄之間的通道寬度是2 μπι;芯片規(guī)格二 3片，柵欄之間的通道寬度是5 μπι。
[0019]操作步驟如下:第一步，準(zhǔn)備好用大規(guī)格芯片預(yù)處理