[發明專利]一種用于腫瘤細胞遷移研究的微流控芯片及其制備方法

有效

• 申請號: 202011285351.3
• 申請日: 2020-11-17
• 公開（公告）號: CN112358968B
• 公開（公告）日: 2023-03-31
• 發明（設計）人: 孟憲生;包永睿;王帥;李天嬌;李慧
• 申請（專利權）人: 遼寧中醫藥大學
• 主分類號: C12M3/00
• 分類號: C12M3/00;C12M1/36;C12M1/00
• 代理公司: 沈陽亞泰專利商標代理有限公司 21107
• 代理人: 邵明新

1.一種用于腫瘤細胞遷移研究的微流控芯片及其制備方法，其特征在于，包括從上至下依次設置的PDMS微閥控制通道層、PDMS流體通道層及玻璃基底層；所述流體通道層與微閥控制通道層通過PDMS熱鍵合構成流體通道單元，所述流體通道單元與玻璃基底層通過等離子鍵合成一體；其中，流體通道單元包括四個相同的結構模塊一、二、三、四，可以同時在線篩選多種抗腫瘤細胞遷移候選藥物；

微閥控制通道層包括兩組微閥：第一微閥組及第二微閥組；所述兩組微閥結構均包括由微閥控制通道層的 PDMS 與流體通道層的 PDMS 薄膜構成密閉的空腔，并分別與壓力施加裝置相連；第一微閥組用于形成劃痕，第二微閥組用于操控各結構模塊單元間的阻斷與連通；第一微閥組和第二微閥組可獨立控制或通過管路連接；

所述流體通道層的結構模塊分為兩大功能區：細胞培養區，劃痕生成區；所述細胞培養區包括注液口、出液口、一條主流體通道、兩條對稱設置的分支流體通道及橢圓形培養腔，其中，主流體通道及分支流體通道分別與培養腔相連通；培養腔兩側分別設計若干圓形支柱結構；所述劃痕生成區為兩側支柱結構所形成的中間區域；四組結構模塊通過第一微通道和第二微通道連接，共用一個細胞注入口；

第二微閥組包括螺旋形的流體通道、與該流體通道相連通的注液口；所述注液口為圓形，半徑為0.8mm；所述流體通道的寬度為300μm；

所述細胞培養區的注液口與出液口形狀均為圓形，尺寸為0.8×0.8mm；主流體通道的寬度為400μm，分支流體通道的寬度為300μm；培養腔為橢圓形，尺寸為6.0×8.0mm；圓形支柱，半徑為0.2mm，高為0.2mm；四個結構模塊，分為上下兩組，上組兩個結構模塊之間的夾角為40度，下組兩個結構模塊之間的夾角為40度；

圓形支柱用于支撐通道層，防止長時間使用而引起的通道塌陷；劃痕區內置于細胞培養區中，位于雙側圓形支柱結構中間，形狀為長橢圓形；其形成的過程為，關閉第一微閥組，在第一微閥組對應位置，閥層流體通道形成劃痕；從細胞注入口注入細胞懸液，細胞平行地緩慢進入細胞培養區，由于第二微閥組關閉，細胞不能進入劃痕區，待細胞完全貼壁后，打開第二微閥，此時劃痕形成。

2.根據權利要求1所述的一種用于腫瘤細胞遷移研究的微流控芯片及其制備方法，其特征在于：所述第一微閥組及第二微閥組均為液動控制微閥。

3.根據權利要求1所述的一種用于腫瘤細胞遷移研究的微流控芯片及其制備方法，其特征在于：培養腔一側設置有注液口，培養腔另一側設置有出液口，且注液口和出液口均位于主流體通道上。

4.根據權利要求1所述的一種用于腫瘤細胞遷移研究的微流控芯片及其制備方法，其特征在于：所述壓力施加裝置采用注射器或微量注射泵。

5.根據權利要求1所述的一種用于腫瘤細胞遷移研究的微流控芯片及其制備方法，其特征在于：流體通道與玻璃基形成的腔道的高度為120-150μm。

6.根據權利要求1所述的一種用于腫瘤細胞遷移研究的微流控芯片及其制備方法，其特征在于：所述第一微閥組包括流體通道及位于流體通道兩側的注液口及出液口，所述注液口及出液口均為圓形，該圓形半徑為0.5mm；所述流體通道尺寸為1.44×5.67mm。