[發明專利]一種具有濃度梯度的雙層微液滴共培養裝置及其使用方法

在審

• 申請號: 201910160115.X
• 申請日: 2019-03-04
• 公開（公告）號: CN110029063A
• 公開（公告）日: 2019-07-19
• 發明（設計）人: 劉海強;馮明明;龔友平
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: C12M3/02
• 分類號: C12M3/02;C12M1/38;C12M1/00
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 黃前澤

1.一種具有濃度梯度的雙層微液滴共培養裝置，包括雙層微液滴芯片；所述的雙層微液滴芯片包括芯片外殼和芯片主體；芯片主體固定在芯片外殼內；所述芯片外殼的底部開設有安置槽，安置槽中固定設有電阻片和溫度傳感器；溫度傳感器的信號輸出端接控制芯片，控制芯片控制電阻片通、斷電；其特征在于：所述的芯片主體由從上至下依次疊置的細胞懸浮液芯片、第一鍵合薄膜、濃度梯度芯片、第二鍵合薄膜、連續相芯片、第三鍵合薄膜和細胞培養芯片組成；

所述的細胞懸浮液芯片與第一鍵合薄膜相對的側面上開設有第一營養液孔、細胞懸浮液孔、第一連續相孔、第一緩沖液孔、第一出液孔、n條第一主路流道和n個細胞懸浮液蓄液孔，4≤n≤10；第一營養液孔、細胞懸浮液孔、第一連續相孔、第一緩沖液孔、第一出液孔和n個細胞懸浮液蓄液孔均為通孔；第一營養液孔、細胞懸浮液孔、第一連續相孔和第一緩沖液孔并排布置；細胞懸浮液孔側部與每個細胞懸浮液蓄液孔側部均通過一個第一主路流道連通；

所述的第一鍵合薄膜上開設有五個第一通液孔和n個第二通液孔；第一通液孔和n個第二通液孔均為通孔；四個第一通液孔與細胞懸浮液芯片上的第一營養液孔、細胞懸浮液孔、第一連續相孔和第一緩沖液孔分別對齊；剩余第一通液孔與第一出液孔對齊；n個第二通液孔與細胞懸浮液芯片上的n個細胞懸浮液蓄液孔一一對齊；

所述的濃度梯度芯片與第二鍵合薄膜相對的側面上開設有第二緩沖液孔、第二連續相孔、第二營養液孔、第二出液孔、n個細胞懸浮液進液孔、n個連續相進液孔、n個緩沖液蓄液孔、n條第二主路流道、n-2條主路連接流道、n條一級連接通道和n條二級連接通道；第二緩沖液孔、第二連續相孔、第二營養液孔、第二出液孔、連續相進液孔及緩沖液蓄液孔均為通孔；細胞懸浮液進液孔為盲孔；第二營養液孔、第二連續相孔、第二緩沖液孔和第二出液孔與細胞懸浮液芯片上的第一營養液孔、第一連續相孔、第一緩沖液孔和第一出液孔分別對齊；第二營養液孔側部和與第二營養液孔距離最小的那個緩沖液蓄液孔側部通過一條第二主路流道連通，其余n-1條第二主路流道的一端均與第二緩沖液孔側部連通，另一端與其余n-1個緩沖液蓄液孔側部分別連通；除與第二營養液孔距離最大的那條第二主路流道外，其余每相鄰兩條第二主路流道之間通過一條主路連接流道連通；第二營養液孔與各條主路連接流道的距離隨著第二營養液孔至第二緩沖液孔方向變化而逐漸增大，且根據與第二營養液孔的距離由小至大將各條主路連接流道依次定義為第1，2，…，n-2條主路連接流道；各條第二主路流道沿第二營養液孔至第二緩沖液孔方向依次定義為第1，2，…，n條第二主路流道；各緩沖液蓄液孔沿第二營養液孔至第二緩沖液孔方向依次定義為第1，2，…，n個緩沖液蓄液孔；第一條第二主路流道位于第一條主路連接流道與第一個緩沖液蓄液孔之間的部分設有蛇形管段；除第n-2條、第n-1條以及第n條第二主路流道外，其余各條第二主路流道位于與該第二主路流道連通的兩條主路連接流道之外的兩部分均設有蛇形管段；第n-2條第二主路流道被與該第二主路流道連通的兩條主路連接流道分隔成的三部分均設有蛇形管段，第n-1條第二主路流道被與該第二主路流道連通的主路連接流道分隔成的兩部分均設有蛇形管段；每條第二主路流道側部通過一條二級連接通道與一個連續相進液孔側部連通，每條二級連接通道側部通過一條一級連接通道與一個細胞懸浮液進液孔側部連通；n個細胞懸浮液進液孔與細胞懸浮液芯片上的n個細胞懸浮液蓄液孔一一對齊；

所述的第二鍵合薄膜上開設有三個第三通液孔、n個第四通液孔、n個第五通液孔和一個第六通液孔；第六通液孔、三個第三通液孔、n個第四通液孔和n個第五通液孔均為通孔；三個第三通液孔與濃度梯度芯片上的第二緩沖液孔、第二連續相孔和第二營養液孔分別對齊；n個第四通液孔與濃度梯度芯片上的n個連續相進液孔一一對齊；n個第五通液孔與濃度梯度芯片上的n個緩沖液蓄液孔一一對齊；第六通液孔與濃度梯度芯片的第二出液孔對齊；

所述的連續相芯片與第三鍵合薄膜相對的側面上開設有一個第三連續相孔、n個連續相蓄液孔、n個混合蓄液孔和第三出液孔；n個混合蓄液孔和第三出液孔均為通孔，第三連續相孔和連續相蓄液孔均為盲孔；第三連續相孔側部與n個連續相蓄液孔側部分別通過第三主路流道連通；第三連續相孔與濃度梯度芯片的第二連續相孔對齊；第三出液孔與濃度梯度芯片的第二出液孔對齊；n個混合蓄液孔與濃度梯度芯片的n個緩沖液蓄液孔一一對齊；n個連續相蓄液孔與濃度梯度芯片的n個連續相進液孔一一對齊；

所述的第三鍵合薄膜上開設有n個第七通液孔和一個第八通液孔，n個第七通液孔和第八通液孔均為通孔；n個第七通液孔與連續相芯片上的n個混合蓄液孔一一對齊；第八通液孔與連續相芯片上的第三出液孔對齊；

所述的細胞培養芯片與第三鍵合薄膜相對的側面上開設有第四出液孔、n個混合進液孔和n個細胞培養槽；n個混合進液孔和第四出液孔為均盲孔；第四出液孔與第三鍵合薄膜上的第八通液孔對齊；n個混合進液孔與第三鍵合薄膜上的n個第七通液孔一一對齊；n個細胞培養槽一端與n個混合進液孔側部分別連通，另一端均與第四出液孔側部連通。