[發(fā)明專利]一種在微通道中固定細(xì)胞的方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710173525.5
• 申請(qǐng)日: 2007-12-28
• 公開（公告）號(hào): CN101196514A
• 公開（公告）日: 2008-06-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳會(huì)靈;紀(jì)季;姜遠(yuǎn)英;曹永兵;陳禮潮;劉寶紅;楊芃原;范國(guó)榮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)人民解放軍第二軍醫(yī)大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N33/48
• 分類號(hào): G01N33/48;C12Q1/00
• 代理公司: 上海德昭知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 丁振英

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及固定細(xì)胞的方法，具體地，涉及一種在微通道中固定細(xì)胞的方法。

背景技術(shù)

細(xì)胞是生命體結(jié)構(gòu)和生命活動(dòng)的基本單元，利用活細(xì)胞在分子水平上進(jìn)行復(fù)雜生命現(xiàn)象的研究已成為當(dāng)代生命分析化學(xué)、藥物篩選、藥物代謝及藥物動(dòng)力學(xué)等領(lǐng)域的一項(xiàng)不可或缺的課題。另外，以微通道為基本結(jié)構(gòu)的微分析體系具有集成化和功能化的潛在優(yōu)勢(shì)，將細(xì)胞固定在微通道中進(jìn)行分析檢測(cè)是對(duì)細(xì)胞水平研究的一項(xiàng)革新，具有試劑用量少、分析速度快、可重復(fù)使用、易于與反應(yīng)產(chǎn)物分離等特點(diǎn)。

目前已有文獻(xiàn)報(bào)道(Won-Gun?Koh，Alexander?Revzin，Michael?V.Pisshko，Poly(ethylene?glycol)hydrogel?microstructures?encapsulating?living?cells，Langmuir?2002，18，2459-2462.)，利用水凝膠包埋法可將細(xì)胞固定在微通道。該方法步驟包括，首先形成不可逆密封及密閉微通道；再形成含細(xì)胞的水凝膠前體；然后在微通道內(nèi)形成凝膠；最后用緩沖溶液沖洗通道，在微通道內(nèi)可得到含有細(xì)胞的水凝膠微結(jié)構(gòu)。該方法的缺點(diǎn)是，微通道中的水凝膠極大增加了微流體控制難度，不利于后續(xù)細(xì)胞分析研究。因此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題，是設(shè)計(jì)一種新的在微通道中固定細(xì)胞的方法，不僅要工藝簡(jiǎn)單、操作方便、可有效保持細(xì)胞的活性，而且易于實(shí)現(xiàn)微流體的操控，從而為微通道細(xì)胞分析研究奠定基礎(chǔ)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種工藝簡(jiǎn)單、操作方便、易于實(shí)現(xiàn)微流體操控、可有效保持細(xì)胞活性的在微通道中固定細(xì)胞的方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種在微通道中固定細(xì)胞的方法，它包括以下步驟：處理該微通道的內(nèi)壁，使其帶有正、負(fù)電荷中的一種電荷；將一種與該內(nèi)壁電荷極性相反的聚電解質(zhì)組裝于該微通道內(nèi)壁，以形成一界面；將荷電的生物聚電解質(zhì)修飾在該界面上；最后，將含細(xì)胞的培養(yǎng)液引入該微通道內(nèi)，利用細(xì)胞表面的荷電性將細(xì)胞固定在微通道中。

對(duì)于微通道系由內(nèi)徑為100-500μm的石英毛細(xì)管構(gòu)成的實(shí)例，處理該微通道的內(nèi)壁是用堿溶液潤(rùn)洗該內(nèi)壁，使其帶負(fù)電。對(duì)該內(nèi)壁潤(rùn)洗的時(shí)間為0.2-2小時(shí)。所述的將聚電解質(zhì)組裝于該微通道內(nèi)壁，包括將多種荷電相反的聚電解質(zhì)依次層層組裝于該微通道內(nèi)壁，形成一界面。所述的將聚電解質(zhì)組裝于該微通道內(nèi)壁，包括將聚電解質(zhì)溶液以100-500μL/h引入該微通道內(nèi)并停留5-60分鐘。所述的將生物聚電解質(zhì)修飾在該界面，包括將生物聚電解質(zhì)溶液以100-500μL/h引入該微通道內(nèi)并停留5-60分鐘。所述的將含細(xì)胞的培養(yǎng)液引入該微通道內(nèi)，利用細(xì)胞表面的荷電性將細(xì)胞固定在微通道中，包括將培養(yǎng)液置入培養(yǎng)箱中12-24小時(shí)，再以30-200μL/h的流速更換培養(yǎng)液。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：

1.工藝簡(jiǎn)單，操作方便，原料易得；

2.因微通道的容積小，所以樣品和試劑消耗量小；

3.因固定細(xì)胞的表面生物兼容性好，所以可保持細(xì)胞活性；

4.因細(xì)胞固定于微通道內(nèi)表面，易于實(shí)現(xiàn)微流體操控，所以有利于進(jìn)行后續(xù)細(xì)胞分析研究；

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合實(shí)例對(duì)本發(fā)明的具體步驟作進(jìn)一步的詳述。

在本實(shí)例中，采用100-500μm內(nèi)徑長(zhǎng)為10-100cm的石英毛細(xì)管作為本發(fā)明微通道的具體實(shí)例，因?yàn)槟壳敖^大部分微通道均由石英構(gòu)成，并且，該微通道的外端可與一蠕動(dòng)泵相連，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)操作。

首先，處理該微通道的內(nèi)壁，使其帶有正、負(fù)電荷中的一種電荷，可利用蠕動(dòng)泵以0.1-1mol/L濃度的如NaOH堿溶液潤(rùn)洗石英毛細(xì)管內(nèi)壁約0.2-2小時(shí)，使其內(nèi)壁帶有負(fù)電荷。

為提高下面組裝步驟的效果，在此還可用例如5倍于石英毛細(xì)管容積的水進(jìn)行沖洗，以清除殘余的堿溶液。

其次，將聚電解質(zhì)溶液如聚二烯丙基二甲基胺鹽酸鹽(PDDA)溶液，以100-500μL/h流速引入石英毛細(xì)管中，以對(duì)該石英毛細(xì)管內(nèi)壁進(jìn)行組裝，時(shí)間約5-60分鐘。

進(jìn)一步，為提高組裝界面的穩(wěn)定和均勻，有利于以下生物聚電解質(zhì)在其上的修飾，本步驟還可利用靜電作用將多種荷電相反的聚電解質(zhì)依次層層組裝于該微通道內(nèi)壁。也就是說，在上述引入PDDA溶液后再引入如聚苯乙烯磺酸鈉(PSS)溶液，以此類推，完成多層組裝，以形成更為穩(wěn)定均一的界面。