U型細胞篩選培養(yǎng)芯片的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種新型細胞篩選和培養(yǎng)用芯片，從使用上講，是一種生物醫(yī)學工程方面細胞培養(yǎng)觀察用的U型細胞篩選培養(yǎng)芯片。
技術(shù)背景
[0002]在生物醫(yī)學工程實驗室科學研宄中，對于干細胞細胞的分化研宄，需要進行多因素同時細胞培養(yǎng)對比試驗；對于血液細胞等多種細胞的分離和相同環(huán)境下增殖培養(yǎng)的比較研宄實驗；以及對于同種細胞在不同環(huán)境刺激下的比較研宄實驗等，均需要一種，能夠保證實驗的同一性、可以同時滿足細胞的分離、培養(yǎng)、條件對比的細胞培養(yǎng)器皿。但是目前生物細胞實驗中使用常規(guī)細胞培養(yǎng)皿或多孔板，由于人工操作誤差的影響，在保證實驗的一致性和同一"性方面存在缺陷。
[0003]微流控芯片技術(shù)目前在生物學領(lǐng)域應用十分廣泛，特別是在細胞學及分子生物學的科學研宄中，大量地使用了微流控技術(shù)。近年來，微流控芯片在細胞生物學研宄中的一些主要應用，包括細胞的培養(yǎng)、分選、裂解、凋亡、計數(shù)、迀移、單細胞捕獲和細胞間相互作用等。
[0004]因此，借鑒微流控芯片技術(shù)，需要開發(fā)一種用于科學實驗研宄用的，培養(yǎng)觀察、實驗對比用的一種細胞篩選培養(yǎng)芯片。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型的目的在于提供制備便捷、結(jié)構(gòu)簡單的、培養(yǎng)觀察細胞增殖和形態(tài)、實驗條件因素對比等，用于科學實驗研宄用的一種細胞篩選培養(yǎng)微流控芯片。
[0006]為了解決上述問題，本實用新型的技術(shù)方案為:一種U型細胞篩選培養(yǎng)芯片，其特征在于:在圓形的芯片體均勻分布有四個圓盤形的分選和培養(yǎng)細胞的分選單元，分選單元通過連接通道相互串聯(lián)在一起。把細胞分選和培養(yǎng)組合設(shè)計在一個單元，便于芯片體加工，也有利于根據(jù)科學實驗的需要，增加或刪減芯片體的分選單元。例如:有5個或更多的分選單元的芯片體。在芯片體的一側(cè)并排加工有進口和出口，進口的通道與串聯(lián)的首個分選單元的進樣通道相接，出口的通道與串聯(lián)的末尾的分選單元的出樣通道相接。這個設(shè)計的通道是串聯(lián)，也能夠?qū)⒎诌x單元進行并聯(lián)排布，即一個進口分出四個通道，分別與四個分選單元進樣通道相接，每個分選單元出樣通道最后匯總通入出口。
[0007]所述分選單元加工有相互盤繞成圓形的培養(yǎng)細胞用的培養(yǎng)池A和培養(yǎng)池B ;沿著分選單元的圓盤形培養(yǎng)池A和培養(yǎng)池B之間的阻隔厚墻上，加工有相對應的相互盤繞成圓盤形的、由一條通道組成的、呈U字形的進樣通道和出樣通道。這樣設(shè)計，能夠充分利用芯片的區(qū)域，集成化。進樣通道在U型通道拐點處變?yōu)槌鰳油ǖ?。每個分選單元的圓盤形的培養(yǎng)池A和培養(yǎng)池B，在各自培養(yǎng)池的圓盤中心和靠圓盤外邊處，都加工有A培養(yǎng)池進口、A培養(yǎng)池出口、B培養(yǎng)池進口、B培養(yǎng)池出口。該設(shè)計有利于細胞在池中的通氣，和實驗中添加試劑的操作。
[0008]所述每個分選單元的進樣通道和出樣通道的兩側(cè)，加工有雙側(cè)寬度尺寸一致的篩選細胞的篩選孔，篩選孔與培養(yǎng)池A和培養(yǎng)池B連通。設(shè)計目的是分選大小不一樣的細胞。同時，在每個分選單元的進樣通道和出樣通道的兩側(cè)面，還安裝有正電極和負電極，且電極的正負性在進樣通道和出樣通道保證在同一個側(cè)面上相同。設(shè)計目的，是利用外加電場，篩選帶不同電荷的細胞。
[0009]上述技術(shù)方案中，所述進樣通道、出樣通道、連接通道的寬d、深h尺寸統(tǒng)一一致，dXh=10 X 100 μ m，這樣便于統(tǒng)一加工。所述篩選孔尺寸在5 μ m_ 100 μ m之間，根據(jù)不同要求，選擇每個分選單元的篩選孔尺寸。各個分選單元的篩選孔尺寸能夠不相同，也能夠相同。所述培養(yǎng)池A和培養(yǎng)池B的深度H尺寸一致，，與進樣通道、出樣通道、連接通道深度h的尺寸關(guān)系是H=3h=300 μ mo這樣設(shè)計一是保證通道尺寸不至于過大，同時，也保證了培養(yǎng)池培養(yǎng)細胞所需要的通氣空間，和實驗加入試劑的空間。
[0010]上述技術(shù)方案中，所述正電極和負電極的電壓在正負10mV-20V之間。即例如:正電極10mV，負電極-10mV。此設(shè)計，一是根據(jù)細胞的膜電位的靜息電位水平，二是根據(jù)現(xiàn)有的細胞事先經(jīng)帶電處理后的電場分選的電壓。
[0011]本實用新型技術(shù)特點是專業(yè)性強，制作較為方便，適合分選的細胞體型差異大，帶電差異大的細胞群體。
[0012]與現(xiàn)有的微流控芯片相比，本實用新型有下列有益效果:(1)制作方便簡單，使用成本低廉，節(jié)約成本。(2)專業(yè)性更強，可以直接到高智能化檢測儀器上，方便科學實驗；
(3)—片芯片體至少可同時進行8個不同的條件對比實驗，提高了實驗效率。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型的芯片體的俯視示意圖。
[0014]圖2為本實用新型的分選單元的進/出樣通道電極和培養(yǎng)池的分區(qū)示意圖。
[0015]圖3為本實用新型的分選單元的進/出樣通道和培養(yǎng)池的分區(qū)示意圖。
[0016]圖4為本實用新型的分選單元的進/出樣通道和培養(yǎng)池的局部A-A剖視示意圖。
[0017]圖5為本實用新型的分選單元的進/出樣通道兩側(cè)結(jié)構(gòu)和培養(yǎng)池的放大示意圖。
[0018]圖中:1.芯片體；2.出口 ；3.分選單元；4.進口 ；5.A培養(yǎng)池進口 ；6.進樣通道；7.出樣通道；8.A培養(yǎng)池出口 ；9.連接通道；10.B培養(yǎng)池進口 ；11.B培養(yǎng)池出口 ；12.培養(yǎng)池A;13.培養(yǎng)池B;14.正電極；15.負電極；16.篩選孔；17.U型通道拐點。
【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖和實施例進一步對本實用新型加以說明。
[0020]實施例一
[0021]參照圖1至圖5的形狀結(jié)構(gòu)，芯片體I的4個分選單元3的進樣通道6、出樣通道7、連接通道9的d寬Xh深尺寸分別為100 X 100 μ m。細胞培養(yǎng)的培養(yǎng)池A12和培養(yǎng)池B13的深度Η=300 μ m。4個分選單元3的細胞的篩選孔16寬度尺寸為5 μ m/5 μπι，10 μ m/10 μπι，20 μ m/20 μ m 和 30 μ m/30 μ m。分選電壓 1V。
[0022]實施例二
[0023]參照圖1至圖5的形狀結(jié)構(gòu)，芯片體I的5個分選單元3的進樣通道6、出樣通道7、連接通道9的d寬Xh深尺寸分別為10X 100 μπι。細胞培養(yǎng)的培養(yǎng)池Α12和培養(yǎng)池Β13的深度Η=300 μπι。4個分選單元3的細胞的篩選孔16寬度尺寸為10 μ m/10 μ m，15 μ m/15 μ m，20 μ m/20 μ m，30 μ m/30 μ m，50 μ m/50 μ m。分選電壓 80mV。
[0024]實施例三
[0025]參照圖1至圖5的形狀結(jié)構(gòu)，芯片體I的8個分選單元3的進樣通道6、出樣通道7、連接通道9的d寬Xh深尺寸分別為100X 100 μπι。細胞培養(yǎng)的培養(yǎng)池Α12和培養(yǎng)池Β13的深度Η=300 μπι。4個分選單元3的細胞的篩選孔16寬度尺寸為10 μ m/10 μ m, 15 μ m/15 μ m,20 μ m/20 μ m，30 μ m/30 μ m，40 μ m/40 μ m，50 μ m/50 μ m。60 μ m/60 μ m，70 μ m/70 μ m。分選電壓20V。
【主權(quán)項】
1.一種U型細胞篩選培養(yǎng)芯片，其主要由芯片體(I)和分選單元(3)組成，其特征在于:在圓形的芯片體(I)均勻分布有四個圓盤形的分選和培養(yǎng)細胞的分選單元(3)，分選單元(3)通過連接通道(9)相互串聯(lián)在一起；在芯片體(I)的一側(cè)并排加工有進口(4)和出口(2)，進口(4)的通道與串聯(lián)的首個分選單元(3)的進樣通道(6)相接，出口(2)的通道與串聯(lián)的末尾的分選單元(3)的出樣通道(7)相接；分選單元(3)加工有相互盤繞成圓形的培養(yǎng)細胞用的培養(yǎng)池A (12)和培養(yǎng)池B (13);沿分選單元(3)的圓盤形培養(yǎng)池A (12)與培養(yǎng)池B之間的阻隔厚墻上，加工有相對應的相互盤繞成圓盤形的、由一條通道組成的、呈U字形的進樣通道(6)和出樣通道(7);進樣通道(6)在U型通道拐點(17)處變?yōu)槌鰳油ǖ?7);每個分選單元(3)的圓盤形的培養(yǎng)池A (12)和培養(yǎng)池B (13)，在各自培養(yǎng)池的圓盤中心和靠圓盤外邊處，都加工有A培養(yǎng)池進口(5)、A培養(yǎng)池出口(8)、B培養(yǎng)池進口(10)、B培養(yǎng)池出口( 11);每個分選單元(3 )的進樣通道(6 )和出樣通道(7 )的兩側(cè)，加工有雙側(cè)寬度尺寸一致的篩選細胞的篩選孔(16)，篩選孔(16)與培養(yǎng)池A (12)和培養(yǎng)池B (13)連通；并且，在每個分選單元(3 )的進樣通道(6 )和出樣通道(7 )的兩側(cè)面，還安裝有正電極(14 )和負電極(15)，且電極的正負性在進樣通道(6)和出樣通道(7)保證在同一個側(cè)面上相同。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種U型細胞篩選培養(yǎng)芯片，其特征在于:所述進樣通道(6)、出樣通道(7)、連接通道(9)的寬d、深h尺寸統(tǒng)——致，dXh=100X100 ym ;所述篩選孔(16)尺寸在5 μ m- 100 μ m之間；所述培養(yǎng)池A (12)和培養(yǎng)池B (13)的深度H尺寸一致，與進樣通道(6)、出樣通道(7)、連接通道(9)深度h的尺寸關(guān)系是H=3h=300 μπι。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種U型細胞篩選培養(yǎng)芯片，其特征在于:所述正電極(14)和負電極(15)的電壓在正負10mV-20V之間。
【專利摘要】本實用新型提供了一種U型細胞篩選培養(yǎng)芯片，圓形的芯片體均勻分布有串聯(lián)在一起的四個圓盤形的分選單元，每個分選單元加工有培養(yǎng)池，和相互盤繞成圓盤形的、由一條通道組成的、呈U字形的進樣/出樣通道。進樣/出樣通道的兩側(cè)加工有篩選細胞的篩選孔，并且，還安裝有正負電極。本實用新型有益效果是制作方便簡單，使用成本低廉，專業(yè)性強，提高了實驗效率。
【IPC分類】C12M3/00
【公開號】CN204714821
【申請?zhí)枴緾N201520328420
【發(fā)明人】徐文峰, 徐紫宸, 廖曉玲, 楊曉玲
【申請人】重慶科技學院
【公開日】2015年10月21日
【申請日】2015年5月21日