[發明專利]基于細胞打印和多參數傳感陣列集成技術的三維細胞芯片

有效

• 申請號: 201110312206.4
• 申請日: 2011-10-14
• 公開（公告）號: CN102382758A
• 公開（公告）日: 2012-03-21
• 發明（設計）人: 徐銘恩;徐瑩;胡金夫;葛亞坤;郭淼
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: C12M1/00
• 分類號: C12M1/00;C12M1/34;C12Q1/02
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司 33100
• 代理人: 徐飛虎;徐關壽

1.一種細胞芯片，包括細胞微電極陣列(Microelectrode?array，MEA)和電阻抗傳感器(Electric?Cell-substrate?Impedance?System，ECIS)，以及固定在傳感器上的具有三維空間結構的細胞組合物，所述的細胞組合物為包括細胞和基質材料的共混物。

2.根據權利要求1所述的細胞芯片，其特征在于：所述細胞芯片上的MEA部分可根據需要設計成任意的m*n陣列(n，m分別為整數)，每排電極直徑和電極間距設計為10-50μm。

3.根據權利要求1所述的細胞芯片，其特征在于：所述細胞芯片上ECIS系統可設計為叉指型細胞電阻抗分析器件(Interdigitated?array，IDA)或圓盤形ECIS，或同時包括IDA和圓盤形ECIS。

4.根據權利要求1所述的細胞芯片，其特征在于：所述細胞芯片包括1組3×3陣列的MEA，分布于分布于芯片中心；4組ECIS圓形電極陣列，分布于芯片左邊區域；2組ECIS?IDA陣列區域，分布于芯片右邊區域，上下對稱。

5.根據權利要求1所述的細胞芯片，其特征在于：所述的細胞組合物中細胞為心肌細胞或腎上腺素嗜鉻細胞。

6.根據權利要求1所述的細胞芯片，其特征在于：所述的細胞組合物中基質材料為包含明膠和海藻酸鈉的共混物，明膠∶海藻酸鈉的配比為1∶0.2-1。

7.權利要求1-6任一項所述的細胞芯片，其特征在于：所述的細胞芯片包括細胞微電極陣列(Microelectrode?array，MEA)和電阻抗傳感器(Electric?Cell-substrate?Impedance?System，ECIS)，其中具有三維結構的心肌細胞組合物固定在細胞微電極陣列(Microelectrode?array，MEA)表面，具有三維結構的腎上腺素嗜鉻細胞組合物固定在電阻抗傳感器(Electric?Cell-substrate?Impedance?System，ECIS)表面。

8.根據權利要求7所述的細胞芯片，其特征在于：所述的細胞芯片包括細胞微電極陣列(Microelectrode?array，MEA)、叉指型細胞電阻抗分析器件(Interdigitated?array，IDA)和圓盤形ECIS，其中具有三維結構的心肌細胞組合物固定在細胞微電極陣列(Microelectrode?array，MEA)和叉指型細胞電阻抗分析器件(Interdigitated?array，IDA)表面，具有三維結構的腎上腺素嗜鉻細胞組合物固定在另一區域的叉指型細胞電阻抗分析器件和圓盤形ECIS表面。

9.制備權利要求1-8任一項所述三維細胞芯片的方法，包括如下步驟：

(1)、將細胞和基質材料混合得到細胞組合物；

(2)、將細胞組合物經三維受控組裝的專用實驗系統固定在芯片傳感器表面形成具有三維結構的細胞組合物。

10.權利要求1-8任一項所述的細胞芯片在藥物篩選中的應用，固定有心肌細胞和腎上腺素嗜鉻細胞的細胞芯片可以作為心血管疾病的病理模型，在體外模擬心血管疾病的病理特征，加入待測藥物，檢測模型在正常和病理條件下的監測數據，通過分析待測藥物的藥理活性可進行藥物篩選。