[發明專利]一種集成化藥物篩選與染色微流控芯片及其制備方法

在審

• 申請號: 201611106348.4
• 申請日: 2016-12-06
• 公開（公告）號: CN108148751A
• 公開（公告）日: 2018-06-12
• 發明（設計）人: 秦建華;張曉慶;姜雷;蘇文濤;石楊
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: C12M3/00
• 分類號: C12M3/00;C12M1/34;B01L3/00
• 代理公司: 沈陽晨創科技專利代理有限責任公司 21001
• 代理人: 樊南星

一種集成化藥物篩選與染色微流控芯片，其構成如下：上層為液路控制層，下層為氣路控制層，底面為空白玻璃底板；具體設置有下述結構：細胞熒光染色進樣口、熒光染色進樣通道區、細胞進樣口、細胞進樣通道區、細胞培養室、藥物進樣通道區、藥物進樣口、液體流出通道區、出液口。一種如上所述集成化藥物篩選與染色微流控芯片的制備方法，其特征在于：所述集成化藥物篩選與染色微流控芯片的制備方法：制備出通道部分凸起的光刻膠模板；顯影，堅膜；用硅烷化試劑處理模板；得到帶有結構的聚二甲基硅氧烷芯片；不可逆封接。本發明結構結構簡單，制備操作方便，速度快，效率高，應用范圍廣泛。

技術領域

本發明涉及微流控技術和聚合物芯片的設計、加工、制作和應用技術領域，特別提供了一種集成化藥物篩選與染色微流控芯片及其制備方法。

背景技術

現有技術中，微流控芯片是一種在微小通道中操控微小體積流體流動的系統，其中通道的尺度為幾十到幾百微米，承載流體的量為10^-9～10^-18L。微流控芯片的各個操作單元通過微通道網絡內流體的流動相互聯系。微流體控制是微流控芯片實驗室的操作核心，所涉及的進樣、混合、反應、分離等過程都是在可控流體的運動中完成的。無論是宏觀還是微觀流體，閥都是流體控制的核心部件。由于其重要性，微型閥的研制早在微流控芯片誕生之前引起人們的廣泛關注。理論上講，凡是能控制微通道閉合和開啟狀態的部件均可作為微流控芯片中的微閥使用。一個理想的微閥應該具備以下特征：低泄漏、低功耗、響應速度快、線性操作能力和適應面廣。微流體和微型閥構成了一套完整的微流控芯片系統。

微流控分析的核心是利用微流控芯片將樣品預處理、生物和化學反應、分離檢測等基本操作單元集成在具有微米或納米微通道網絡的芯片上，通過操控流體完成復雜的分析過程，具有樣品和試劑消耗量少、分析時間短、高通量、容易實現大規模平行測定等優點。利用微流控分析技術可方便的實現分析系統的小型化、集成化和便攜化。目前，該系統被廣泛應用在生命科學、疾病診斷與治療、藥物合成與篩選等領域。

細胞水平藥物篩選微流控芯片系統旨在通過設計有不同功能的芯片來培養細胞，對細胞施加藥物刺激，并配合自動化的檢測裝置，采集藥物與細胞相互作用的信號，收集數據，從而分析藥物的作用，進行篩選并得到篩選結果。該系統的優點在于通過對樣品全分析過程的微縮化和集成化，實現高靈敏的快速檢測，高通量輸出以及在線自動化操作等功能，較以往的細胞水平篩選技術表現出極大的優勢，非常適合藥物成分的篩選。

免疫熒光染色技術是將抗體分子與一些示蹤物質結合，利用抗原抗體反應進行組織或細胞內抗原物質定位的技術，是用于觀察細胞內蛋白質分布和定位的普遍方法。免疫熒光染色的傳統做法需要消耗大量的試劑，人力和時間，特別是某些珍貴抗體的消耗，限制了傳統方法的使用。微流控芯片技術以其大大減少樣品消耗，節省人工及時間成本，可在厘米見方的空間上實現自動化、高通量的實驗等優勢，受到了廣泛的關注。

人們迫切希望獲得一種技術效果優良的集成化藥物篩選與染色微流控芯片的制備方法。

發明內容

本發明的目的是提供一種技術效果優良的集成化藥物篩選與染色微流控芯片的制備方法。以解決以往細胞藥物篩選與染色過程中存在的操作步驟繁瑣復雜、消耗大量試劑等局限。

本發明提供了一種集成化藥物篩選與染色微流控芯片，其特征在于：

所述微流控芯片由上層、下層、底面三層順序串聯貼合布置組成，其中：上層為液路控制層，下層為氣路控制層，底面為空白玻璃底板；

所述液路控制層具體設置有下述結構：

——細胞熒光染色進樣口：位于在整個液路控制層的最上游；其設置有至少兩個以其為入口的通道相互并聯并最終匯成一個共用的通道；最終匯成的共用通道還分別連接著下游的細胞培養室和液體流出通道；

——熒光染色進樣通道區(P1)：布置在細胞熒光染色進樣口和細胞進樣通道區(P2)之間用于溝通二者；