基于微流控系统控制生产工程化免疫细胞的微型化设备和方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110468048A(43)申请公布日2019.11.19(21)申请号201910871951.9(22)申请日2019.09.16(71)申请人许中伟地址102200北京市昌平区回龙观国风美唐二期16-2-2002(72)发明人许中伟洪贤哲(74)专利代理机构北京北汇律师事务所11711代理人高元吉(51)Int.Cl.C12M3/00(2006.01)C12M1/42(2006.01)C12M1/36(2006.01)C12M1/34(2006.01)C12N5/10(2006.01)权利要求书2页说明书11页附图6页(54)发明名称基于微流控系统控制生产工程化免疫细胞的微型化设备和方法(57)摘要本发明公开一种基于微流控系统控制生产工程化免疫细胞的微型化设备和方法。本发明的微型化设备包括用于从液体样品分离得到目标细胞的第一结构区、用于转染目标细胞得到工程化细胞的第二结构区和用于纯化工程化细胞的第三结构区；其中，第一结构区和第二结构区之间以及第二结构区和第三微控区之间分别通过通道连通，从而使第一结构区、第二结构区和第三结构区经由通道形成封闭系统；其中，第二结构区包括由微通道和/或管腔结构组成的微流控区。本发明的微型化设备为全封闭式系统，并且转染效率高，时间大大缩短，能够达到大型复杂仪器相当的收率。CN110468048ACN110468048A权利要求书1/2页1.一种基于微流控系统控制生产工程化免疫细胞的微型化设备，其特征在于，包括用于从液体样品分离得到目标细胞的第一结构区、用于转染所述目标细胞得到工程化细胞的第二结构区和用于纯化所述工程化细胞的第三结构区；其中，所述第一结构区和所述第二结构区之间以及所述第二结构区和所述第三微控区之间分别通过通道连通，从而使所述第一结构区、所述第二结构区和所述第三结构区经由通道形成封闭系统；其中，所述第二结构区包括由微通道和/或管腔结构组成的微流控区。2.根据权利要求1所述的基于微流控系统控制生产工程化免疫细胞的微型化设备，其特征在于，所述第一结构区包括液体样品入口、分选区、目标细胞出口和用于排出废液的第一结构区排出口；其中，所述分选区包括微流控分选区和/或磁控分选区；优选地，所述微流控分选区由微通道组成，所述磁控分选区包括磁珠分选管腔、磁性试剂入口和设置于磁珠分选管腔外周的磁场产生装置。3.根据权利要求1所述的基于微流控系统控制生产工程化免疫细胞的微型化设备，其特征在于，所述第二结构区进一步包括转染区，且所述微流控区包括目标细胞入口、待转染分子入口、混合区和细胞出口，其中所述目标细胞入口经由通道与所述第一结构区封闭连通，所述细胞出口经由通道与所述转染区封闭连通；优选地，所述混合区包括撞击流产生区和微涡流产生区，所述目标细胞入口和所述待转染分子入口设置为能够使具有移动速度的目标细胞和待转染分子在所述撞击流产生区产生碰撞，所述微涡流产生区具有弯形微通道结构；进一步优选地，所述微涡流产生区包括沿流体流动方向依次设置的扩张段和收缩段，在所述扩张段微通道的横截面积逐渐变大，在所述收缩段微通道的横截面积逐渐变小；优选地，所述混合区还包括连接撞击流产生区和微涡流产生区的挤压区，所述挤压区的孔径小于撞击流产生区的孔径且大于目标细胞的直径，并且由撞击流产生区、挤压区和微涡流产生区组成混合结构单元；优选地，所述混合区包括封闭式串联连通的多个混合结构单元；优选地，所述转染区的容积在0.3-2.0ml之间。4.根据权利要求1所述的基于微流控系统控制生产工程化免疫细胞的微型化设备，其特征在于，所述第三结构区包括与第二结构区连通的入口、纯化区、工程化细胞出口和用于排出废液的第二结构区排出口，其中，所述纯化区为微流控纯化区。5.根据权利要求1所述的基于微流控系统控制生产工程化免疫细胞的微型化设备，其特征在于，所述第一结构区、所述第二结构区和所述第三结构区分别设置于同一基板，或者所述第一结构区、所述第二结构区和所述第三结构区分别设置于不同的基板。6.根据权利要求1所述的基于微流控系统控制生产工程化免疫细胞的微型化设备，其特征在于，所述第一结构区、所述第二结构区和所述第三结构区沿液体流动的方向依次设置，且在第一结构区的上游设置上游驱动装置，和/或在所述第三结构区的下游设置第二驱动装置，所述第一驱动装置和所述第二驱动装置设置为能够协同作用使流体以所需的速度通过所述第一结构区、第二结构区和第三结构区；优选地，进一步包括第三驱动装置，其设置为能够使待转染分子以所需的速度经待转染分子入口进入至所述混合区。2CN110468048A权利要求书2/2页7.根据权利要求1所述的基于微流控系统控制生产工程化免疫细胞的微型化设备，其特征在于，进一步包括位于第