[發(fā)明專利]一種模擬體內(nèi)微生物-腸-腦軸信號傳導(dǎo)過程的仿生微流控芯片

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110208528.8
• 申請日: 2021-02-24
• 公開（公告）號: CN112958172B
• 公開（公告）日: 2021-12-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郝梓凱;劉義元;劉紅
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號: B01L3/00
• 分類號: B01L3/00;C12M3/00;C12M3/06;C12M1/34;C12M1/12;C12M1/00;C12N5/09;C12N5/071;C12N5/079;C12N5/0797;C12N1/20;C12Q1/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種模擬體內(nèi)微生物-腸-腦軸信號傳導(dǎo)過程的仿生微流控芯片，其特征在于：該微流控芯片包括頂層芯片、納米多孔膜、微米多孔膜和底層芯片，頂層芯片包括左右兩部分，頂層芯片左側(cè)部分由第一回字形主通道(1)、第一回字形主通道入口(101)和第一回字形主通道出口(102)組成，頂層芯片右側(cè)部分由第一上半圓形通道(2)、第一上半圓形通道入口(201)和第一上半圓形通道出口(202)、第一螺旋形主通道(3)、第一螺旋形主通道入口(301)和第一螺旋形主通道出口(302)、第一下半圓形通道(4)以及第一下半圓形通道入口(401)和第一下半圓形通道出口(402)組成；底層芯片包括左右兩部分，底層芯片左側(cè)部分由第二回字形主通道(5)、第二回字形主通道入口(501)和第二回字形主通道出口(502)組成，底層芯片右側(cè)部分由第二上半圓形通道(6)、第二上半圓形通道入口(601)和第二上半圓形通道出口(602)、第二螺旋形主通道(7)、第二螺旋形主通道入口(701)和第二螺旋形主通道出口(702)、第二下半圓形通道(8)以及第二下半圓形通道入口(801)和第二下半圓形通道出口(802)組成；納米多孔膜(9)和微米多孔膜(10)的上表面分別封接于頂層芯片的左、右兩部分的下表面，封有頂層芯片的納米多孔膜和微米多孔膜的下表面分別與底層芯片的左、右兩部分的上表面粘合封接；所述第一回字形主通道(1)、第二回字形主通道(5)結(jié)合納米多孔膜(9)通過灌注、接種、包被方式的一種或多種結(jié)合來模擬腸道單元；所述第一上半圓形通道(2)、第一下半圓形通道(4)、第二上半圓形通道(6)、第二下半圓形通道(8)結(jié)合微米多孔膜通過灌注、接種、包被方式的一種或多種結(jié)合模擬血腦屏障單元；所述第一和第二上半圓形通道模擬血腦屏障的流入單元，所述第一和第二下半圓形通道模擬血腦屏障的外排單元；所述第一螺旋形主通道(3)、第二螺旋形主通道(7)結(jié)合微米多孔膜通過灌注、接種、包被方式的一種或多種結(jié)合來模擬大腦單元；所述仿生微流控芯片按照以下方式依次進(jìn)行連接：①通過外接管道將血腦屏障流入單元的頂層通道(2)的出口(202)與大腦單元的頂層通道(3)的入口(301)相連,②通過外接管道將大腦單元的頂層通道(3)的出口(302)與血腦屏障外排單元的頂層通道(4)的入口(401)相連,③通過外接管道將腸道單元的底層通道(5)的出口(502)與血腦屏障流入單元的底層通道(6)的入口(601)相連,④通過外接管道將大腦單元的底層通道(7)的入口(701)和出口(702)相連；所述仿生微流控芯片通過模擬腸道單元、血腦屏障單元、大腦單元來模擬體內(nèi)微生物-腸-腦軸信號傳導(dǎo)過程。

2.如權(quán)利要求1所述的仿生微流控芯片，其特征在于，頂層芯片上的所有通道寬1-2mm，高1-2mm；底層芯片上的所有通道寬1-2mm，高0.2-1mm。

3.如權(quán)利要求1所述的仿生微流控芯片，其特征在于：所述芯片材料為聚二甲基硅氧烷(PDMS)、氫化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SEBS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)或聚乙烯(PE)材質(zhì)的一種或多種；所述納米多孔膜和微米多孔膜為高分子材料膜或生物材料膜，所述高分子材料膜包括PDMS膜、PC膜、硝酸纖維膜的一種或多種，所述生物材料膜包括海藻酸膜、殼聚糖膜、膠原膜和明膠膜的一種或多種；所述納米多孔膜(9)的孔徑為50-450nm，孔密度為4×10⁶孔/cm²，所述微米多孔膜(10)的孔徑為0.4-3.0μm，孔密度為4×10⁶孔/cm²。