[發明專利]基于三維環境中對細胞運動追蹤的方法及微流控芯片

在審

• 申請號: 202011379604.3
• 申請日: 2020-11-30
• 公開（公告）號: CN112501238A
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發明（設計）人: 傅雄飛;何彩云;白陽;儲攀;朱靜雯
• 申請（專利權）人: 中國科學院深圳先進技術研究院
• 主分類號: C12Q1/02
• 分類號: C12Q1/02;C12M1/34;C12M1/00;C12R1/19
• 代理公司: 深圳中一聯合知識產權代理有限公司 44414
• 代理人: 汪海琴

本申請涉及微流控芯片應用技術領域，提供了一種基于三維環境中對細胞運動追蹤的方法，包括以下步驟：制作具有微型通道的載體；微型通道為三維通道，微型通道的高度在一定范圍內；用制作好的載體對細胞進行運動追蹤。一種微流控芯片，包括微型通道，微型通道的高度范圍為40?55μm，寬度范圍為0.6?2.5mm，長度范圍為1?2cm；微型通道具有進樣口和出樣口，進樣口和出樣口的孔徑范圍均為0.8?1.5mm。本申請通過設計具有微型通道的載體，且微型通道的高度在一定范圍內，不僅能夠模擬細胞在三維立體空間中運動，同時還能夠滿足顯微鏡的焦距范圍，使得用顯微鏡觀察細胞運動時不會出現失焦現象，使得采集到的數據更具真實性。

技術領域

本申請屬于微流控芯片應用技術領域，更具體地說，是涉及一種基于三維環境中對細胞運動追蹤的方法及微流控芯片。

背景技術

生物科學研究的模式生物中，微生物細菌及真核細胞的運動研究都有一定科學意義。細菌的運動往往與其生長相偶聯，在細菌生長的資源分配和代謝流的研究中，細菌的運動往往占據大部分能量和資源分配。近幾年，在細菌介導的腫瘤治療研究中，利用細菌趨化運動實現細菌定點靶向腫瘤區域成為一種新思路。

以往對于細菌或細胞的運動研究大多集中在均勻環境場景中進行，對細胞運動的追蹤都是在二維環境中進行。通常是將培養好的微生物細胞用培養基以一定比例稀釋，再取少量稀釋后樣品置于玻璃片上，形成單液層，以便在顯微環境觀察不至于失焦。但是細胞所處的真實環境都是立體三維環境，且是復雜多變的。在科學研究中，為了更真實模擬微生物所處的復雜環境，在三維環境中對細胞運動追蹤的研究觀測非常必要。

在三維立體環境中對細胞運動進行追蹤的研究，現有的方法大多是利用細胞培養板或細菌培養板，將少量含有細胞的培養液平鋪在培養板上，然后進行顯微觀察。由于顯微鏡的聚焦有一定范圍，常規制樣方式得到的樣品在顯微鏡下觀察時往往會出現失焦現象，從而采集不到理想數據。

發明內容

本申請實施例的目的在于提供一種基于三維環境中對細胞運動追蹤的方法，以解決現有技術中存在的利用細胞培養板或細菌培養板進行細胞三維環境追蹤導致在顯微鏡下觀察失焦的技術問題。

為實現上述目的，本申請采用的技術方案是：提供一種基于三維環境中對細胞運動追蹤的方法，包括以下步驟：

制作具有微型通道的載體；其中，所述微型通道為三維通道，且所述微型通道的高度在一定范圍內；

用制作好的載體對細胞進行運動追蹤。

在一個實施例中，所述載體的制作過程包括以下步驟：

根據微生物大腸桿菌的特點來確定所述微型通道的三維尺寸；

根據確定的三維尺寸制作載體。

在一個實施例中，所述微型通道的高度范圍為40-55μm。

在一個實施例中，所述微型通道的寬度范圍為0.6-2.5mm，長度范圍為1-2cm；

所述載體上具有與所述微型通道連通的進樣口和出樣口，所述進樣口和出樣口的孔徑范圍均為0.8-1.5mm。

在一個實施例中，所述微型通道呈長方體狀、圓柱狀或正方體狀。

在一個實施例中，所述載體采用聚二甲基硅氧烷材料制成。

在一個實施例中，所述載體為微流控芯片。

在一個實施例中，利用載體進行細胞運動追蹤的方法包括以下步驟：

將培養好的大腸桿菌稀釋并注入所述微型通道中；

封住所述微型通道的進樣口和出樣口；

用顯微鏡實時觀測大腸桿菌運動。