[發(fā)明專利]芯片結(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710868327.4
• 申請日: 2017-09-22
• 公開（公告）號: CN107715930B
• 公開（公告）日: 2020-03-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉振;蘭曉莉;柳輕瑤;張永學(xué);安銳
• 申請（專利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)同濟醫(yī)學(xué)院附屬協(xié)和醫(yī)院
• 主分類號: B01L3/00
• 分類號: B01L3/00;C12M3/00;C12M1/34
• 代理公司: 北京派特恩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11270
• 代理人: 胡春光;姚開麗

本發(fā)明公開了一種芯片結(jié)構(gòu)，其中，芯片結(jié)構(gòu)包括芯片主體、設(shè)置在芯片主體中的流道以及設(shè)置在流道中的參考單元和細胞單元，芯片主體設(shè)置有在流道中位于參考單元和細胞單元之間的凸出體，凸出體的兩側(cè)分別與流道的兩個側(cè)壁連接或形成為一體，凸出體的上表面高于參考單元和細胞單元各自所在的流道處的底面且凸出體的上表面與流道的頂面間隔，以使參考單元和細胞單元能夠彼此連通，流道的一端具有通向芯片主體的外部的進樣口，另一端具有通向芯片主體的外部出樣口。其中，細胞單元為流道用于細胞培養(yǎng)和信號檢測的芯片模塊。該芯片結(jié)構(gòu)操作簡便，能夠避免產(chǎn)生氣泡，能夠?qū)崿F(xiàn)同時檢測多個樣本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及芯片技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種芯片結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

藥物代謝動力學(xué)研究藥物在機體的影響下所發(fā)生的變化及其規(guī)律，其中的藥物包括藥劑、激素、營養(yǎng)素和毒素。藥代動力學(xué)研究藥物的體內(nèi)過程(包括吸收、分布、代謝和排泄)，并運用數(shù)學(xué)原理和方法闡釋藥物在機體內(nèi)的動態(tài)規(guī)律。

藥物代謝動力學(xué)分析常依賴于質(zhì)譜技術(shù)，采用液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀可以同時分離和分析代謝物。相比較于這些大型儀器，微流控芯片和生物芯片技術(shù)則具有體積小、集成化程度高的優(yōu)勢。微流控芯片可以用多種檢測方法檢測，比如光學(xué)的(折射率、熒光、生物發(fā)光、化學(xué)發(fā)光、拉曼光譜、熱透鏡顯微鏡檢測、表面等離子激元共振檢測等)、電學(xué)的(電阻抗、電勢能等)、放射的(正電子檢測)等。對于表面等離子激元共振檢測和電阻抗檢測來說，可以實現(xiàn)對于同一個流道中分子與蛋白質(zhì)或者細胞本身信號狀態(tài)的實時檢測，對于熒光檢測來說，也可以在同一個流道中在不同時間采集已經(jīng)進入或者粘附到細胞的熒光強度。上述檢測方法，目前對于監(jiān)測目標分子跟細胞本身相互實時作用方面還存在困難和技術(shù)跟進，而對于放射性檢測，目前已經(jīng)有了可以實時監(jiān)測放射性標記的分子與細胞的動態(tài)吸收和解離曲線的方法。

放射性檢測方法實現(xiàn)細胞藥物代謝動力學(xué)的監(jiān)測，得益于分體式的流道設(shè)計和有持續(xù)恒定放射性流體的實時監(jiān)測，還有相應(yīng)的藥物代謝動力學(xué)數(shù)學(xué)模型的建立和應(yīng)用。可是分體式的流道設(shè)計需要外接連接管道，增加了操作的難度，很容易在管道連接和轉(zhuǎn)換操作中帶入空氣而產(chǎn)生氣泡，而且外接的管道體積巨大，其中的放射性溶液所產(chǎn)生的信號會對檢測帶來一定的噪音干擾。這種情況下，對于同一個芯片中更多樣本的檢測帶來了限制，尤其是在潛在的應(yīng)用更廣的芯片上器官實驗室的研究中，帶來一定的技術(shù)困難和挑戰(zhàn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種芯片結(jié)構(gòu)，該芯片結(jié)構(gòu)操作簡便，能夠避免產(chǎn)生氣泡，能夠?qū)崿F(xiàn)同時檢測多個樣本。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種芯片結(jié)構(gòu)，其中，所述芯片結(jié)構(gòu)包括芯片主體、設(shè)置在所述芯片主體中的流道以及設(shè)置在所述流道中的參考單元和細胞單元，所述芯片主體設(shè)置有在所述流道中位于所述參考單元和細胞單元之間的凸出體，所述凸出體的兩側(cè)分別與所述流道的兩個側(cè)壁連接或形成為一體，所述凸出體的上表面高于所述參考單元和所述細胞單元各自所在的流道處的底面且所述凸出體的上表面與所述流道的頂面間隔，以使所述參考單元和細胞單元能夠彼此連通，所述流道的一端具有通向所述芯片主體的外部的進樣口，另一端具有通向所述芯片主體的外部出樣口。

優(yōu)選地，所述參考單元包括用于對樣本的輸入信號參考和評估的前參考單元或用于對樣本的輸出信號參考和評估的后參考單元。

優(yōu)選地，所述參考單元包括用于對樣本的輸入信號參考和評估的前參考單元和用于對樣本的輸出信號參考和評估的后參考單元，所述凸出體包括位于所述前參考單元和細胞單元之間的第一凸出體和位于所述后參考單元和細胞單元之間的第二凸出體。

優(yōu)選地，所述流道為直線型流道，所述芯片主體中包括多條間隔設(shè)置的所述直線型流道，各個流道設(shè)置有對應(yīng)的所述參考單元、細胞單元、凸出體、進樣口和出樣口。

優(yōu)選地，所述流道為曲線型流道。