[實用新型]一種單細胞捕獲與腫瘤球培養的陣列化微控芯片

有效

• 申請號: 201920811902.1
• 申請日: 2019-05-31
• 公開（公告）號: CN210765350U
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發明（設計）人: 龐龍;葛玉鑫;袁皓月;范江霖;范士岡;郭陸露;靳婭茹;陳鏑
• 申請（專利權）人: 西安醫學院
• 主分類號: C12M3/02
• 分類號: C12M3/02
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 涂秀清

本實用新型公開的一種單細胞捕獲與腫瘤球培養的陣列化微控芯片，包括單細胞分選層和細胞培養層，單細胞分選層上粘接有細胞培養層，單細胞分選層包括至少一組細胞捕獲陣列、細胞懸浮液入口和細胞懸浮液出口，每組細胞捕獲陣列包括至少三列微陣列，每列微陣列包括并列排布單細胞捕獲單元，單細胞捕獲單元包括兩個微結構，兩個微結構之間形成篩選槽，篩選槽的兩端分別形成用于捕獲細胞的第一孔隙和第二孔隙，第一孔隙的寬度比第二孔隙的寬度大2μm；細胞培養層開設有培養槽，培養槽與單細胞捕獲單元對應。本實用新型的芯片具有操作簡單快捷、低消耗的特點，能夠廣泛應用于多種平行高通量與多重復式單細胞操作與分析應用。

技術領域

本實用新型屬于細胞生物學及微流控芯片技術領域，具體涉及一種單細胞捕獲與腫瘤球培養的陣列化微控芯片。

背景技術

目前，基于單細胞水平的研究和分析被廣泛的應用于生物研究以及臨床檢測中并成長為一門新興的分析方法和檢測平臺。微流控芯片技術是本世紀剛剛興起的一種微型操作與分析方法。其創制之初就顯示了極強的單細胞操作和分析潛力。迄今為止，基于微流控芯片的單細胞捕獲與操作方法主要包括了：微結構過濾、水流動力學操作、磁操作、光操作、電場操作以及聲學操作等。其中，基于微結構過濾方法進行單細胞捕獲與長期培養的方法，因其原理簡單，操作快捷、能夠開展實時高通量且無需輔助其它儀器等優勢，得到了廣泛的應用和發展。然而，目前基于微結構單元(例如：微壩和微孔) 的芯片由于受到本身原理的限制很難進行長期培養的研究。而基于細胞長期培養的檢測(如：干細胞培養、藥物篩選等)則被迫無法進行。這樣不僅造成了對捕獲細胞的浪費，同時在很大程度上也限制了所捕獲單細胞的后期試驗研究范圍。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種單細胞捕獲與腫瘤球培養的陣列化微控芯片，通過設計一種復雜的微過濾結構實現單個不同大小和變形性單細胞的捕獲，進而通過與微孔結構的結合實現被捕獲單細胞的長期培養與后續的檢測，解決了現有微濾結構的細胞芯片功能單一，無法進行后期細胞培養造成捕獲單細胞浪費的問題。

本實用新型所采用的技術方案是，一種單細胞捕獲與腫瘤球培養的陣列化微控芯片，包括單細胞分選層、細胞培養層和嵌入在單細胞分選層中的管路，單細胞分選層上粘接有細胞培養層，單細胞分選層包括至少一組細胞捕獲陣列、一個細胞懸浮液入口和多個細胞懸浮液出口，每組細胞捕獲陣列通過管路連通細胞懸浮液入口和多個細胞懸浮液出口，每組細胞捕獲陣列包括至少三列微陣列，每列微陣列包括并列排布的多個單細胞捕獲單元，每個單細胞捕獲單元包括兩個H型微結構，兩個H型微結構之間形成用于細胞篩選的篩選槽，篩選槽的兩端分別形成用于捕獲細胞的第一孔隙和第二孔隙，第一孔隙的寬度比第二孔隙的寬度大1μm～2μm；

細胞培養層上間隔均勻開設有用于培養細胞的多個相互獨立的培養槽，培養槽呈陣列排布，每個培養槽與單細胞捕獲單元一一對應。

本實用新型的其他特點還在于，

優選的，相鄰兩列微陣列的間距為50μm。

優選的，每個H型微結構的截面呈中部徑向收縮的矩形，每個H型微結構的長度為200μm～300μm，每個H型微結構的矩形兩端寬為120μm，中部收縮處的寬為90μm。

優選的，篩選槽中間寬兩邊窄，篩選槽的長度為100μm～150μm，中間最寬處的寬度為40μm～60μm，篩選槽的高度與管路的高度相同，篩選槽的高度為18μm～28μm。

優選的，單細胞分選層位于細胞捕獲陣列的兩側設置有多個微柱，每個微柱之間的距離為25μm～50μm，用于防止管路塌陷。

優選的，每個培養槽的長度為80μm～120μm，寬度為80μm～120μm，高度為70μm～100μm。

優選的，位于列同一列微陣列的第一孔隙的尺寸和第二孔隙的尺寸恒定不變，位于相鄰兩列微陣列的第一孔隙的尺寸相差2μm，位于相鄰兩列微陣列的第二孔隙的尺寸相差2μm。