本發(fā)明實施例涉及生物樣本預處理技術領域，具體涉及一種細胞裂解系統(tǒng)和方法。

背景技術：

細胞內的物質，如蛋白質、核酸等，由于含有生物體的遺傳和疾病等信息而在醫(yī)學臨床診斷、生命科學探索等研究中不可或缺。然而，細胞內物質與周圍環(huán)境被細胞膜(和細胞壁)隔開，這成為了阻礙胞內物質檢測的主要因素。細胞裂解，即通過破壞細胞膜(和細胞壁)從而使細胞內物質暴露于外部環(huán)境中，是獲取胞內物質的重要方法。細胞內物質是復雜的混合物，必須分離提純出生物大分子以便于進行生化反應和生化分析，細胞裂解的效果會直接影響到后續(xù)檢測。

現(xiàn)有技術中，細胞裂解有多種方法，包括：化學裂解、機械裂解、電裂解、光學裂解和熱裂解等等。而不同生物或同一生物的不同組織細胞差異很大，其裂解的難易程度也不同，使用的方法也不盡相同?；瘜W裂解法是最常用和最普遍的方法，其優(yōu)點是易于實施，只需要將裂解液與樣品進行混合攪拌，就可以使細胞裂解。然而，裂解液中的部分化學物質可能會導致蛋白質變性，也會在樣品中引入新雜質，從而需要進一步的分離步驟以消除裂解液帶來的影響，這極大的提高了系統(tǒng)的復雜程度。除化學裂解之外，其他方法一般需要體積較大或專門的儀器對細胞進行裂解，很難與后續(xù)分析儀器相結合。例如：近來微流控技術的發(fā)展使得細胞裂解裝置可以集成至一個芯片上，同時微流控芯片也可以提供一個相對封閉的環(huán)境以避免外部環(huán)境對細胞樣品的污染。但是，細胞裂解芯片多利用尖銳的微機械結構和狹窄溝道內的摩擦力將芯片內的細胞裂解，而破碎的細胞上脫落的細胞碎片很容易堵塞微流控芯片內的微結構。另外，現(xiàn)有的細胞裂解芯片都需要外接注射泵、蠕動泵、真空泵等流體驅動源，這導致細胞裂解裝置的體積通常比較大，結構比較復雜。

因此，如何提出一種方案，能夠提高細胞裂解裝置的小型化，成為亟待解決的問題。

技術實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術中的缺陷，本發(fā)明實施例提供一種細胞裂解系統(tǒng)和方法。

一方面，本發(fā)明實施例提出一種細胞裂解系統(tǒng)，包括：

微流控芯片、驅動模塊、控制模塊、和電源模塊；

所述微流控芯片包括基片層和柔性聚合物膜層，所述柔性聚合物膜層與所述基片層鍵合連接，所述基片層上設置有溝道，所述溝道的兩端設置有樣品入口和裂解細胞出口，所述樣品入口和所述裂解細胞出口之間設置有細胞裂解區(qū)；

所述柔性聚合物膜層上在所述樣品入口和所述裂解細胞出口對應的位置處設置有通孔，用于液體從所述通孔流入或流出所述細胞裂解區(qū)；

所述驅動模塊包括入口控制閥、出口控制閥和帶有擠壓裝置的驅動機構，其中，所述驅動機構帶動所述擠壓裝置在所述柔性聚合物膜層上所述細胞裂解區(qū)對應的位置處進行運動和擠壓；

所述控制模塊與所述驅動模塊連接，用于控制所述驅動模塊運動，所述電源模塊與所述控制模塊和所述驅動模塊分別連接，用于為所述控制模塊和所述驅動模塊提供電能。

另一方面，本發(fā)明實施例提供一種細胞裂解方法，包括：

打開入口控制閥和出口控制閥，通過驅動機構帶動擠壓裝置擠壓微流控芯片上細胞裂解區(qū)的溝道，從樣品入口吸入待裂解的細胞樣液；

關閉所述入口控制閥和所述出口控制閥，通過所述驅動機構帶動所述擠壓裝置擠壓所述細胞裂解區(qū)的溝道對應的柔性聚合物膜層，以使所述細胞裂解區(qū)內的細胞樣液中的細胞破碎裂解。

本發(fā)明實施例提供的細胞裂解系統(tǒng)和方法，在微流控芯片外部設置驅動模塊，該驅動模塊即為微泵，該驅動模塊不僅作為細胞裂解系統(tǒng)的流體驅動源，還用于微流控芯片內的細胞的裂解，無需連接外部的流體驅動源，使整體系統(tǒng)更加小型化。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例中細胞裂解系統(tǒng)的結構示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例中微流控芯片的結構示意圖；

圖3為本發(fā)明實施例中微流控芯片基片層的結構示意圖；

圖4為本發(fā)明實施例中又一細胞裂解系統(tǒng)的結構示意圖；

圖5為本發(fā)明實施例中又一微流控芯片的結構示意圖；

圖6為本發(fā)明實施例又一微流控芯片基片層的結構示意圖；

圖7為本發(fā)明實施例中的細胞裂解方法流程示意圖；

圖8為本發(fā)明實施例中人的nk細胞樣液循環(huán)裂解次數(shù)對應的細胞裂解率示意圖；

圖9為本發(fā)明實施例中人的hek293細胞樣液循環(huán)裂解次數(shù)對應的細胞裂解率示意圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

圖1為本發(fā)明實施例中細胞裂解系統(tǒng)的結構示意圖，如圖1所示，本發(fā)明實施例提供的細胞裂解系統(tǒng)包括：微流控芯片01、驅動模塊02、控制模塊03、和電源模塊04；

微流控芯片01包括基片層和柔性聚合物膜層，所述柔性聚合物膜層與所述基片層鍵合連接，所述基片層上設置有溝道，所述溝道上設置有樣品入口和裂解細胞出口，所述樣品入口和所述裂解細胞出口之間設置有細胞裂解區(qū)；

所述柔性聚合物膜層上在所述樣品入口和所述裂解細胞出口對應的位置處設置有通孔，用于液體從所述通孔流入或流出所述細胞裂解區(qū)；

驅動模塊02包括入口控制閥、出口控制閥和帶有擠壓裝置的驅動機構，其中，所述驅動機構帶動所述擠壓裝置在所述柔性聚合物膜層上所述細胞裂解區(qū)對應的位置處進行運動和擠壓；

控制模塊03與驅動模塊02連接，用于控制驅動模塊02運動，電源模塊04與控制模塊03和驅動模塊02分別連接，用于為控制模塊03和驅動模塊02提供電能。

具體地，如圖1所示，本發(fā)明實施例提供的細胞裂解系統(tǒng)主要包括：微流控芯片01、驅動模塊02、控制模塊03、和電源模塊04。電源模塊04主要用于為驅動模塊02和控制模塊03提供電能，控制模塊03主要用于控制驅動模塊02驅動微流控芯片01內的細胞樣液，驅動模塊02還用于將微流控芯片01內的細胞樣液進行加壓破碎，以使該細胞樣液內的細胞裂解。

圖2為本發(fā)明實施例中微流控芯片的結構示意圖，如圖2所示，本發(fā)明實施例提供的微流控芯片包括基片層11和柔性聚合物膜層12，其中基片層11和柔性聚合物膜層12鍵合連接，鍵合是指將兩片表面清潔、原子級平整的同質或異質半導體材料經(jīng)表面清洗和活化處理，在一定條件下直接結合，通過范德華力、分子力甚至原子力使晶片鍵合成為一體的技術。在基片層11上設置有溝道，圖3為本發(fā)明實施例中微流控芯片基片層的結構示意圖，如圖3所示，在基片層11上設置溝道，溝道用于承載細胞樣液即待裂解的細胞液樣品，在溝道的兩端設置有樣品入口131和裂解細胞出口132，在樣品入口131和裂解細胞出口132之間設置有細胞裂解區(qū)14。其中溝道的具體形狀如圖3所示，當然根據(jù)需要可以是設置為其他形狀，本發(fā)明實施例不作具體限定。此外，溝道的橫截面可以為矩形，也可以為其他形狀如：圓柱形或底部兩個角為弧形的矩形等，溝道的深度和寬度都可以根據(jù)需要進行設置，本發(fā)明實施例不作具體限定。如圖2所示，在柔性聚合物膜層12上，樣品入口131和裂解細胞出口132對應的位置處設置有兩個通孔，用于液體從通孔通過樣品入口131和裂解細胞出口132流入或流出細胞裂解區(qū)。

圖4為本發(fā)明實施例中又一細胞裂解系統(tǒng)的結構示意圖，如圖4所示，在微流控芯片01上方，設置有驅動模塊02，其中驅動模塊包括驅動機構22，驅動機構22下方帶有擠壓裝置23和24，以及入口控制閥26和出口控制閥27。如圖4所示，本發(fā)明實施例中的擠壓裝置為鋼珠，即擠壓裝置23和24分別為兩個鋼珠，結合圖3，實際上圖4中的鋼珠有3個，由于角度問題，圖4中未示出。結合圖3、圖4，鋼珠設置在驅動機構22下方，由驅動機構22帶動鋼珠擠壓微流控芯片的柔性聚合物膜層12上基片層11上的細胞裂解區(qū)對應的位置，如若有3個鋼珠23、24和25，則圖4中驅動機構22可以帶著鋼珠23、24和25擠壓圖3中對應與細胞裂解區(qū)14中溝道的23、24和25三個位置，并可以沿溝道進行運動。即驅動機構22帶動鋼珠擠壓基片層11上的細胞裂解區(qū)的溝道在柔性聚合物膜層12上對應的位置處，并可以沿細胞裂解區(qū)的溝道的進行運動，帶動細胞裂解區(qū)內的液體流動。結合圖3，在微流控芯片的基片層上的溝道設置有樣品入口131和裂解細胞出口132，相應的驅動模塊設置有用于控制樣品入口131和裂解細胞出口132打開或關閉的入口控制閥26和出口控制閥27。

實際處理時，可以通過柔性聚合物膜層12看到基片層11上的溝道以及樣品入口131和裂解細胞出口132等，控制模塊03可以控制驅動機構22帶動擠壓裝置如鋼珠等擠壓柔性聚合物膜層12上對應的溝道位置，同時控制入口控制閥26和出口控制閥27打開或關閉，以擠壓或抬起圖3中的溝道的對應位置處：入口微閥凹槽121和出口微閥凹槽123處，以打開或關閉對應的樣品入口131和裂解細胞出口132。

需要說明的是，圖4雖然未示出控制模塊和電源模塊，但是驅動機構的運動、各個閥門的打開和關閉都是由控制模塊控制，具體控制方式可以根據(jù)實際需要設置，本發(fā)明實施例不作具體限定。

本發(fā)明實施例提供的細胞裂解系統(tǒng)，在微流控芯片外部設置驅動模塊，該驅動模塊即為微泵，該驅動模塊不僅作為細胞裂解系統(tǒng)的流體驅動源，還用于微流控芯片內的細胞的裂解，無需連接外部的流體驅動源，使整體系統(tǒng)更加小型化。

在上述實施例的基礎上，所述基片層上還包括循環(huán)控制口，所述循環(huán)控制口設置在所述樣品入口和所述裂解細胞出口之間的溝道內，相應的所述驅動模塊還包括循環(huán)控制閥。

具體地，如圖3所示，在基片層的樣品入口131和裂解細胞出口132之間的溝道內設置有循環(huán)控制口122，相應的，如圖4所示驅動模塊還包括循環(huán)控制閥28，用于控制循環(huán)控制口122的打開和關閉。結合圖3和圖4可以看出，本發(fā)明實施例中的入口控制閥26、出口控制閥27和循環(huán)控制閥28設置在微流控芯片的柔性聚合物膜層12的正上方，其中入口控制閥26、出口控制閥27和循環(huán)控制閥28與基片層11中的樣品入口131、裂解細胞出口132和循環(huán)控制口122一一對應。當入口控制閥26、出口控制閥27或循環(huán)控制閥28擠壓柔性聚合物膜層12對應與基片層11的入口微閥凹槽121、出口微閥凹槽123以及循環(huán)控制口122時，可以關閉對應的樣品入口131、裂解細胞出口132或循環(huán)控制口122，同樣的，若要打開對應的樣品入口131、裂解細胞出口132和循環(huán)控制口122，則將相應的入口控制閥26、出口控制閥27或循環(huán)控制閥28從柔性聚合物膜層12抬起即可。

此外，如圖4所示，所述入口控制閥、所述出口控制閥和所述循環(huán)控制閥為電磁閥。即入口控制閥26、出口控制閥27和循環(huán)控制閥28可以通過電磁鐵控制，當然根據(jù)需要可以設置為其他方式控制的閥門，本發(fā)明實施例不作具體限定。

本發(fā)明實施例提供的細胞裂解系統(tǒng)，在微流控芯片的溝道中設置循環(huán)控制口，相應的驅動模塊中設置循環(huán)控制閥。當驅動模塊擠壓微流控芯片以裂解細胞樣液中的細胞時，可以打開循環(huán)控制閥，使得細胞樣液在細胞裂解區(qū)循環(huán)流動，驅動模塊循環(huán)擠壓細胞裂解區(qū)對應的微流控芯片，增加擠壓細胞的次數(shù)，提高了細胞裂解的效率和效果。

在上述實施例的基礎上，所述基片層包括基板和包含所述溝道的柔性聚合物溝道層，所述柔性聚合物溝道層設置在所述基板和所述柔性聚合物膜層之間，所述柔性聚合物溝道層與所述基板粘接，并與所述柔性聚合物膜層鍵合連接。

具體地，圖5為本發(fā)明實施例中又一微流控芯片的結構示意圖，如圖5所示，本發(fā)明實施例中的微流控芯片的基片層11包括基板111和包含溝道的柔性聚合物溝道層112。柔性聚合物溝道層112設置在基板111和柔性聚合物膜層12之間，柔性聚合物溝道層112與基板111粘接，柔性聚合物溝道層112與柔性聚合物膜層12鍵合連接，其中粘接是借助膠粘劑在固體表面上所產(chǎn)生的粘合力，將同種或不同種材料牢固地連接在一起的方法。

其中，基板的材料可以是有機玻璃pmma(polymethylmethacrylate)、聚甲醛pom(polyformaldehyde)或玻璃等，柔性聚合物溝道層和柔性聚合物膜層的材料可以是聚二甲基硅氧烷pdms(polydimethylsiloxane)，當然，根據(jù)需要也可以是其他材料，本發(fā)明實施例不作具體限定。

下面介紹本發(fā)明實施例中微流控芯片的加工方法，以便更好的理解本發(fā)明實施例的技術方案，具體加工方法如下：

將pdms預聚物按照本體：固化劑為10：1的質量比進行混合，攪拌5min。將pdms預聚物在10pa的真空度下抽氣10min，排出pdms預聚物內的氣泡，將抽氣后的pdms預聚物澆注到溝道層模具里。將溝道層模具放入80℃的烘箱內烘焙3小時固化，等模具內的pdms預聚物固化后，即形成了pdms溝道結構層即柔性聚合物溝道層112。將pdms溝道結構層即柔性聚合物溝道層112從模具上剝離，將剝離下的pdms溝道層與正方形pmma基板111粘接在一起。取一片聚酰亞胺薄膜，用無水乙醇和去離子水擦洗干凈，在聚酰亞胺薄膜上面用勻膠機勻一層約0.12mm厚的pdms預聚物，將聚酰亞胺薄膜連同pdms預聚物在80℃的溫度下烘焙2小時固化，即形成了柔性聚合物膜層12。對柔性聚合物溝道層112及柔性聚合物膜層12在50pa、100w的條件下進行40秒的氧等離子體處理，然后迅速將它們鍵合在一起，最終加工完成微流控芯片。

在上述實施例的基礎上，所述擠壓裝置為鋼珠，所述鋼珠設置在所述驅動機構的下方，且所述鋼珠的直徑大于所述溝道的寬度。

具體地，如圖4所示，本發(fā)明實施例中的擠壓裝置設置為鋼珠，其中鋼珠的數(shù)量可以根據(jù)需要設置，本發(fā)明實施例中鋼珠設置為3個，實際應用時，也可以為4個、5個或其他數(shù)量，本發(fā)明實施例不作具體限定。如圖4所示，鋼珠設置在驅動機構22下端，由驅動機構帶動鋼珠擠壓微流控芯片上的溝道，以實現(xiàn)裂解溝道中的細胞的作用。此外，本發(fā)明實施例中的鋼珠和驅動機構可以視為微泵，不僅可以用于擠壓溝道內的細胞液，以裂解細胞，還可以通過控制鋼珠轉動以及移動的方向，控制細胞樣液被吸入或推出細胞裂解區(qū)。即可以通過控制鋼珠轉動和移動的方向可以控制細胞樣液從樣品入口吸入，從裂解細胞出口推出。

需要說明的是，如圖4所示，本發(fā)明實施例中的驅動模塊還包括電機21，電機21和驅動機構22都是用于控制擠壓裝置即鋼珠擠壓微流控芯片的溝道，其中電機21可以用來控制驅動機構和鋼珠在溝道內移動和擠壓，驅動機構22可以用來控制鋼珠的轉動。其具體的運動方式都是有控制模塊控制。

例如：控制模塊控制電機帶動驅動機構和鋼珠向微流控芯片運動，由鋼珠擠壓微流控芯片的溝道，并控制鋼珠的轉動方向，以實現(xiàn)細胞樣液是被吸入還是被推出。如：若為圖3所示的溝道結構，當需要吸入細胞樣液時，先將細胞樣液置于樣品入口處131，控制鋼珠擠壓溝道并順時針轉動，將鋼珠的直徑設置為大于溝道寬度，當鋼珠將溝道內的空氣趕出后，細胞樣液即可以從樣品入口被吸入。

本發(fā)明實施例提供的細胞裂解系統(tǒng)，利用帶鋼珠的驅動機構驅動微流控芯片內的細胞樣液，并可以擠壓溝道內的細胞樣液以實現(xiàn)細胞裂解的作用。該驅動模塊不僅作為細胞裂解系統(tǒng)的流體驅動源，還用于微流控芯片內的細胞的裂解，無需連接外部的流體驅動源，使整體系統(tǒng)更加小型化。

在上述實施例的基礎上，所述細胞裂解區(qū)的溝道為環(huán)形溝道。

具體地，如圖3所示，細胞裂解區(qū)的溝道設置為環(huán)形溝道，這樣可以方便擠壓裝置如鋼珠在溝道內移動，不留有死角，避免拐角的細胞液不能被擠壓而裂解，同時，環(huán)形溝道方便細胞裂解區(qū)內的細胞樣液的循環(huán)擠壓裂解，可以提高細胞裂解率和細胞裂解的效率。

需要說明的是，上述實施例中的數(shù)字以及使用的材料可以根據(jù)實際需要進行調整，本發(fā)明實施例不作具體限定。此外，本發(fā)明實施例中細胞裂解系統(tǒng)的機構以及具體尺寸都可以根據(jù)實際需要進行設置，如：pdms溝道結構層即柔性聚合物溝道層112厚可以為1mm；細胞裂解區(qū)14的環(huán)形溝道的寬度、深度和內徑可以分別為2mm、0.2mm和16mm，溝道截面為下面2個角為半徑0.18mm的圓角的矩形；鋼珠直徑為6mm；入口控制閥26、循環(huán)控制閥27和出口控制閥28的閥腔為半徑3.1mm深度0.5mm的球弧形，各個微閥對應的電磁鐵的下端均為球面，其半徑為2.5mm。

或：pdms溝道結構層即柔性聚合物溝道層112厚可以為0.8mm；細胞裂解區(qū)14的環(huán)形溝道對應的柔性聚合物膜層12上壓有4個由旋轉馬達帶動的鋼珠。鋼珠直徑為5mm；環(huán)形溝道的寬度、深度和內徑也可以分別為1.8mm、0.15mm和18mm，溝道截面為矩形。其中，入口控制閥26、循環(huán)控制閥28和出口控制閥27可以為與溝道一樣的矩形凹槽，各個微閥對應的電磁鐵的下端可以為平面，其形狀與各個微閥凹槽的形狀相同。

在上述實施例的基礎上，所述微流控芯片還包括檢測單元，用于裂解后的細胞樣液的檢測和分析。

具體地，圖6為本發(fā)明實施例又一微流控芯片基片層的結構示意圖，如圖6所示，本發(fā)明實施例提供的微流控芯片還包括檢測單元，具體可以設置在圖6中的檢測區(qū)域15，可以用于裂解后的細胞樣液的檢測和分析。細胞裂解后還需要進行相應的分析，可以將在微流控芯片中設置檢測單元，對裂解后的細胞樣液的檢測和分析，例如可以檢測細胞裂解率。

本發(fā)明實施例提供的細胞裂解系統(tǒng)，在無需化學試劑和大型儀器的情況下實現(xiàn)了細胞的有效裂解，此外，驅動模塊同時作為細胞裂解機構和流體驅動源，無需連接外部的流體驅動源，使整體細胞裂解系統(tǒng)更加小型化，并且本發(fā)明提供的細胞裂解微流控芯片制備工藝簡單，成本低，便于與檢測模塊集成，適于作為即時檢測的樣品預處理模塊。

圖7為本發(fā)明實施例中的細胞裂解方法流程示意圖，如圖7所示，本發(fā)明實施例提供的細胞裂解方法包括：

s1、打開所述入口控制閥和所述出口控制閥，通過所述驅動機構帶動擠壓裝置擠壓所述微流控芯片上細胞裂解區(qū)的溝道，從所述樣品入口吸入待裂解的細胞樣液；

s2、關閉所述入口控制閥和所述出口控制閥，通過所述驅動機構帶動所述擠壓裝置擠壓所述細胞裂解區(qū)的溝道對應的柔性聚合物膜層，以使所述細胞裂解區(qū)內的細胞樣液中的細胞破碎裂解。

具體地，如圖3和圖4所示，驅動模塊02中的電機21與驅動機構22在步進電機驅動下一起向微流控芯片01運動，使得驅動機構內部的鋼珠23、24、25壓緊細胞裂解區(qū)的環(huán)形溝道，并接通電磁鐵以控制循環(huán)控制閥28關閉循環(huán)控制口122。電機21帶動驅動機構22正向轉動即順時針旋轉，擠壓溝道，將細胞裂解區(qū)溝道內的空氣擠壓出去，將細胞樣液置于樣品入口131處，即可從樣品入口131吸入一定量的細胞樣液充滿細胞裂解區(qū)14即細胞樣液充滿樣品入口131至裂解細胞出口132。此處，電機21帶動驅動機構22順時針旋轉針對的是圖3和圖4中溝道的形狀和結構，若溝道的形狀和就夠發(fā)生改變，驅動機構22以及鋼珠的旋轉方向可以相應的改變，以控制細胞樣液的吸入和推出。待細胞樣液充滿細胞裂解區(qū)14后關閉入口控制閥26與出口控制閥27，打開循環(huán)控制閥28，電機21帶動驅動機構22驅動三個鋼珠循環(huán)擠壓柔性聚合物膜層12，使其發(fā)生蠕動變形，使細胞破碎并驅動流體在溝道流動。

本發(fā)明實施例提供的細胞裂解方法，在無需化學試劑和大型儀器的情況下實現(xiàn)了細胞的有效裂解，此外，驅動模塊同時作為細胞裂解機構和流體驅動源，無需連接外部的流體驅動源，使整體細胞裂解系統(tǒng)更加小型化。

在上述實施例的基礎上，所述基片層上還包括循環(huán)控制口，所述循環(huán)控制口設置在所述樣品入口和所述裂解細胞出口之間的溝道內，相應的所述驅動模塊還包括循環(huán)控制閥，所述方法還包括：

關閉所述入口控制閥和所述出口控制閥，并打開所述循環(huán)控制閥，通過所述驅動機構帶動所述擠壓裝置循環(huán)擠壓所述細胞裂解區(qū)的溝道對應的柔性聚合物膜層，以使所述柔性聚合物膜層發(fā)生蠕動變形，驅動所述細胞裂解區(qū)內的液體在所述溝道內循環(huán)流動。

具體地，如圖3和圖4所示，在微流控芯片的基片層設置循環(huán)控制口，相應的，驅動模塊設置循環(huán)控制閥。當細胞樣液被吸入細胞裂解區(qū)，并充滿樣品入口到裂解細胞出口之間后，將循環(huán)控制閥打開，由驅動機構帶動擠壓裝置即鋼珠循環(huán)擠壓柔性聚合物膜層對應的細胞裂解區(qū)的溝道位置處。柔性聚合物膜層在鋼珠的擠壓下發(fā)生蠕動變形，驅動細胞裂解區(qū)內的液體在溝道內循環(huán)流動，驅動機構帶動鋼珠循環(huán)擠壓，以增加細胞裂解率。

在上述實施例的基礎上，所述方法還包括：

在細胞裂解后，打開所述入口控制閥和所述出口控制閥，從所述樣品入口吸入緩沖液，將裂解后的細胞樣液從裂解細胞出口沖出，并收集。

具體地，如圖3和圖4所示，當用戶判斷細胞裂解循環(huán)過程結束后，通過控制模塊控制關閉循環(huán)控制閥，打開入口控制閥和出口控制閥，從樣品入口吸入緩沖液，將裂解后的細胞樣液從裂解細胞出口推出，并收集，以便于后去檢測和分析。

圖8為本發(fā)明實施例中人的nk細胞樣液循環(huán)裂解次數(shù)對應的細胞裂解率示意圖，如圖8所示，人nk細胞樣液經(jīng)過30次的循環(huán)裂解后，裂解率達到90.5％，nk細胞是指自然殺傷細胞(naturalkillercell，nk)是機體重要的免疫細胞。圖9為本發(fā)明實施例中人的hek293細胞樣液循環(huán)裂解次數(shù)對應的細胞裂解率示意圖，如圖9所示，對hek293細胞樣液，經(jīng)30次循環(huán)裂解后，其裂解率達到80.6％，hek293細胞是一個很常用的表達研究外源基因的細胞株。增加循環(huán)裂解步驟的重復次數(shù)，可以進一步提升系統(tǒng)的裂解效果，可以看出，采用本發(fā)明實施例中的細胞裂解系統(tǒng)以及方法，可以實現(xiàn)較高的細胞裂解率，并且結構簡單，操作方便。

本發(fā)明實施例提供的細胞裂解系統(tǒng)和方法，在無需化學試劑和大型儀器的情況下實現(xiàn)了細胞的有效裂解，此外，驅動模塊同時作為細胞裂解機構和流體驅動源，無需連接外部的流體驅動源，使整體細胞裂解系統(tǒng)更加小型化，整個細胞裂解系統(tǒng)結構簡單，操作方便，并且可以實現(xiàn)細胞裂解的高效率和高裂解率。此外，本發(fā)明實施例提供的細胞裂解的微流控芯片的制備工藝簡單，成本低，便于與檢測模塊集成，適于作為即時檢測的樣品預處理模塊。

最后應說明的是：以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發(fā)明各實施例技術方案的精神和范圍。