[發明專利]一種基于葉脈網眼結構仿生的多層細胞培養微器件

有效

• 申請號: 201710162929.8
• 申請日: 2017-03-21
• 公開（公告）號: CN106929417B
• 公開（公告）日: 2019-06-28
• 發明（設計）人: 李經民;魏娟;劉沖;江洋;劉濤
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: C12M3/04
• 分類號: C12M3/04;C12M1/36;C12M1/34;C12M1/00
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 溫福雪;侯明遠

1.一種基于葉脈網眼結構仿生的多層細胞培養微器件，其特征在于，所述的多層細胞培養微器件包括細胞進樣層(1)、中間過渡層(2)和仿生培養層(3)，細胞進樣層(1)位于最上層，中間過渡層(2)位于中間層，仿生培養層(3)位于底層；

所述的細胞進樣層(1)上設有4個通孔和1個對齊孔，4個通孔分別為培養液進樣孔(4)、細胞進樣孔(5)、細胞出樣孔(8)和廢液排出孔(9)，對齊孔(7)位于細胞進樣層(1)的中心處，培養液進樣孔(4)和廢液排出孔(9)對稱位于對齊孔(7)左右端，細胞進樣孔(5)和細胞出樣孔(8)對稱位于對齊孔(7)上下端；細胞進樣孔(5)和細胞出樣孔(8)間通過通道(6)連通，通道(6)成對對稱布置；與細胞出樣孔(8)相連的通道(6)側橫向設有梯形微壩(18)，用于阻擋細胞被沖出培養池；

所述的中間過渡層(2)上設有3個通孔，從左到右依次為培養液進樣通孔(10)、培養池連通孔(11)和廢液排出通孔(12)，培養液進樣通孔(10)與細胞進樣層(1)的培養液進樣孔(4)相通，廢液排出通孔(12)與細胞進樣層(1)的廢液排出孔(9)相通，培養池連通孔(11)與細胞進樣層(1)的對齊孔(7)相對，且形狀大小相同；

所述的仿生培養層(3)上設有培養液儲液池(13)、仿生培養池(15)和廢液儲液池(17)，培養液從培養液進樣孔(4)通過培養液進樣通孔(10)進入培養液儲液池(13)，培養液儲液池(13)與仿生培養池(15)間通過培養液進樣通道(14)相連，仿生培養池(15)與廢液儲液池(17)間通過廢液出樣通道(16)相連；

所述的培養液儲液池(13)分為儲液區(19)和溢流區(20)，儲液區(19)位于培養液儲液池(13)的最內部，儲液區(19)由多個柵欄微柱(21)圍成，儲液區(19)的內切圓直徑不小于培養液進樣通孔(10)的內切圓直徑，培養液通過柵欄微柱間隙(22)進入溢流區(20)，溢流區(20)與培養液進樣通道(14)相通；

所述的仿生培養池(15)設有兩層微柱，為內微柱層和外微柱層，內微柱層是由多個排布緊密的內微柱(24)圍成的多邊形結構，由內微柱(24)圍成的多邊形結構內部為細胞培養區(23)，培養液通過內微柱(24)間的內微柱間隙(28)進入細胞培養區(23)；外微柱層位于內微柱層外側，外微柱層中排布的外微柱(25)的數量與多邊形的邊數相同，將仿生培養池(15)內部的通道分為一級分岔子通道(26)和二級分岔子通道(27)；一級分岔子通道(26)為仿生培養池(15)與外微柱層間形成的通道、外微柱層中外微柱(25)間形成的通道，一級分岔子通道(26)的水力直徑符合Murray定律，即一級分岔子通道(26)水力直徑的三次方之和等于培養液進樣通道(14)水利直徑的三次方；二級分岔子通道(27)為外微柱層和內微柱層間形成的通道，二級分岔子通道(27)為最后一級子通道，模擬葉片最細的葉脈，與一級分岔子通道(26)具有相同的水力直徑。

2.根據權利要求1所述的多層細胞培養微器件，其特征在于，所述的細胞進樣層(1)、中間過渡層(2)和仿生培養層(3)的材質為熱固性聚合物聚二甲基硅氧烷、熱塑性聚合物聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯或聚碳酸酯。