[發(fā)明專利]一種集成ITO和壓電泵微流控芯片

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611102248.4
• 申請日: 2016-12-05
• 公開（公告）號: CN108148757A
• 公開（公告）日: 2018-06-12
• 發(fā)明（設計）人: 秦建華;馮可;王麗
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: C12M3/04
• 分類號: C12M3/04;C12M1/34;C12M1/00
• 代理公司: 沈陽晨創(chuàng)科技專利代理有限責任公司 21001
• 代理人: 樊南星

1.一種集成ITO和壓電泵微流控芯片，其特征在于：其能夠灌流培養(yǎng)細胞，并且在培養(yǎng)細胞過程中能夠實時觀測細胞狀態(tài)，該芯片構成如下：壓電泵(1)、微流控通道(2)和基底(3)；三者從上至下依次疊放布置；其中：

所述壓電泵(1)基體上的結構構成如下：培養(yǎng)液入口(7)、第二單向閥(10)、壓電震子(8)、第一單向閥(9)、細胞灌注口(5)和培養(yǎng)液出口(4)；其中：細胞灌注口(5)和培養(yǎng)液出口(4)都是貫通板狀壓電泵(1)厚度方向的液體流通通道且二者在長方形板狀結構的壓電泵(1)基體的長度方向上分開遠離布置；培養(yǎng)液入口(7)通過第二單向閥(10)連通著培養(yǎng)液暫存腔，培養(yǎng)液暫存腔下部設置有向壓電泵(1)下側面靠近微流控通道(2)一側開口的通道，該通道上設置有第一單向閥(9)；

所述微流控通道(2)基體上設置有下述貫通基體厚度的溝槽結構：培養(yǎng)液通道(11)；培養(yǎng)液通道(11)上設置有細胞培養(yǎng)區(qū)(12)；

所述基底(3)構成如下：第一電極(13)、第二電極(16)、ITO(14)和溫度傳感器(15)；其中：ITO(14)為層狀結構；第一電極(13)和第二電極(16)分別布置在ITO(14)的兩端近端處；溫度傳感器(15)貼近ITO(14)布置；

第一電極(13)和第二電極(16)間接通外部電源使ITO(14)能夠加熱整塊微流控芯片，溫度傳感器(15)能夠控制細胞培養(yǎng)的環(huán)境的溫度；

細胞灌注口(5)和培養(yǎng)液出口(4)都連通著培養(yǎng)液通道(11)；壓電泵(1)中連通培養(yǎng)液暫存腔下部且其上設置有第一單向閥(9)的通道通 過培養(yǎng)液通道(11)連通著細胞灌注口(5)下方的培養(yǎng)液通道(11)；

所述壓電泵(1)驅動培養(yǎng)液使其由培養(yǎng)液入口(7)進入微流控通道(2)內的微流控通道(2)，流經細胞培養(yǎng)區(qū)(12)，營養(yǎng)所培養(yǎng)的細胞；并把代謝產物隨培養(yǎng)液一起經培養(yǎng)液出口(4)排出。

2.按照權利要求1所述集成ITO和壓電泵微流控芯片，其特征在于：

所述壓電泵(6)是下述幾種之一：壓電片式有閥壓電泵、壓電疊堆式有閥壓電泵、多腔體有閥壓電泵、錐型管無閥壓電泵、異型管無閥壓電泵、溫控無閥壓電泵、壓電超聲泵；壓電泵(6)控制流量范圍為0.001微升每小時～1升每小時。

3.按照權利要求1所述集成ITO和壓電泵微流控芯片，其特征在于：

細胞培養(yǎng)區(qū)(12)的數(shù)量為2～1000個，培養(yǎng)液入口(7)、培養(yǎng)液出口(4)和細胞灌注口(5)的數(shù)量相等也為2～1000個。

4.按照權利要求1所述集成ITO和壓電泵微流控芯片，其特征在于：

細胞培養(yǎng)區(qū)(12)的形狀是下述幾種之一或其某種組合：長方形、正方形、圓形、橢圓形、菱形、三角形和邊數(shù)大于四的某種多邊形；

或者所述集成ITO和壓電泵微流控芯片直接把微流控通道(2)本身作為細胞培養(yǎng)區(qū)(12)。

5.按照權利要求1所述集成ITO和壓電泵微流控芯片，其特征在于：細胞培養(yǎng)區(qū)(12)的面積范圍可以是1平方微米～100平方毫米。

6.按照權利要求1所述集成ITO和壓電泵微流控芯片，其特征在于：

所述基底(3)為具有加熱功能的ITO加熱膜或ITO玻璃，其厚度可以是10微米～10厘米。

7.按照權利要求1-6其中之一所述集成ITO和壓電泵微流控芯片，其特征在于：所述微流控通道(2)基體上設置有下述環(huán)形的且貫通基體厚度的溝槽結構：培養(yǎng)液通道(11)和細胞培養(yǎng)區(qū)(12)；細胞培養(yǎng)區(qū)(12)有2個且二者在基體的長度方向設置，2個細胞培養(yǎng)區(qū)(12)通過培養(yǎng)液通道(11)串聯(lián)連通成環(huán)形的且貫通基體厚度的溝槽結構。

8.按照權利要求1-6其中之一所述集成ITO和壓電泵微流控芯片，其特征在于：所述微流控通道(2)基體上設置有條狀且貫通基體厚度方向的溝槽結構：培養(yǎng)液通道(11)；在培養(yǎng)液通道(11)中部還設置有細胞培養(yǎng)區(qū)(12)。