[發明專利]針對限制性遷移的細胞培養及藥物篩選的微流控器械

在審

• 申請號: 202210557883.0
• 申請日: 2022-05-19
• 公開（公告）號: CN115197841A
• 公開（公告）日: 2022-10-18
• 發明（設計）人: 楊夢甦;楊紫邯;周智航;司烔旭;周正東
• 申請（專利權）人: 香港城市大學深圳福田研究院
• 主分類號: C12M3/00
• 分類號: C12M3/00;C12Q1/02;B01L3/00
• 代理公司: 北京預立生科知識產權代理有限公司 11736
• 代理人: 黃露寧

針對限制性遷移的細胞培養及藥物篩選的微流控器械；包括芯片，芯片含第一通道，與第一通道平行設置的第二通道；第一通道與第二通道通過多條限制性遷移通道連通；且限制性遷移通道的深度較第一通道與第二通道通道深度小；且在第一通道的兩端設置進入口一與出口一，在第二通道的兩端設置進入口二與出口二；設置多道第一通道與第二通道，為保證分流順利，設置為多條第一通道進行分流的金字塔分流結構；使用時，在第一通道與第二通道的其中一個通道內加入需培養的細胞，在另一通道內加入能夠影響細胞限制性遷移的藥物或細胞；完成藥物或細胞對細胞限制性遷移的阻礙影響，進而篩選有效的針對限制性遷移的藥物及細胞。

技術領域

本發明屬于醫療器械技術領域，尤其涉及細胞培養及藥物篩選的微流控芯片，具體涉及為針對限制性遷移的細胞培養及藥物篩選的微流控器械。

背景技術

癌癥是目前導致死亡的主要原因之一，全球每年約900萬人死于癌癥。癌癥早期發現死亡率較低，但癌癥一旦發生轉移死亡率會大大提高；癌細胞轉移是導致癌癥死亡主要原因。

目前轉移包括幾個連續的步驟，具體包括侵襲、穿入脈管、循環和穿出脈管。然而，上述4個步驟復雜性極強，轉移是腫瘤進展中最不為人知的過程。細胞遷移是癌癥轉移的關鍵過程，由于腫瘤組織與正常組織的硬度和力學特性明顯不同，癌細胞遷移面臨著更為嚴峻的遷移條件。特別是在轉移過程中，癌細胞會受到包括基質力學和流體力學在內的各種機械力刺激。實體腫瘤微環境中大量細胞外基質堆積，形成了很多細胞遷移的限制性微孔或者微通道。例如，腫瘤周圍膠原纖維的排列和捆綁為定向遷移提供了線索；細胞也可能通過未捆綁的細胞外基質(ECM)遷移，例如纖維狀膠原蛋白，其呈現出孔狀遷移空間；微軌跡也發生在血管內和血管周圍；細胞也可以在上皮或內皮表面之間遷移。因此癌細胞限制性遷移是腫瘤轉移的關鍵步驟之一，但目前沒有有效的可以模擬癌細胞限制性遷移的條件，更不可能了解哪些藥物或細胞可以有效地阻礙癌細胞的限制性遷移，進而阻止癌細胞的轉移；因此特別不利于找到有效的限制癌細胞轉移的藥物或相關的細胞或組織。

現有技術急需建立一種能夠實現模擬癌細胞限制性遷移的器械并能在平臺上篩選限制癌細胞遷移的藥物或細胞的篩選器械。

本發明針對上述問題，提供針對限制性遷移的細胞培養及藥物篩選的微流控器械。

發明內容

一種針對限制性遷移的細胞培養及藥物篩選的微流控器械；其包括，微流控芯片，微流控芯片包括，第一通道，與第一通道平行設置的第二通道，第一通道與第二通道通過限制性遷移通道連通；且限制性遷移通道的深度較第一通道與第二通道通道深度小；且在第一通道的兩端設置進入口一與出口一，在第二通道的兩端設置進入口二與出口二；

進一步，在第一通道與第二通道間設置多道完全相同的限制性遷移通道；

進一步，在限制性遷移通道兩端分別設置兩段延伸通道，分別為延伸通道一與延伸通道二，延伸通道一連通第一通道與限制性遷移通道；延伸通道二連通第二通道與限制性遷移通道；且延伸通道一與延伸通道二的深度較限制性遷移通道深；

進一步，在一塊所述芯片上設置多條第一通道與多條第二通道，通過此種設置可以在一塊微流控芯片上進行多種不用的細胞限制性遷移培養及對應的多種不同的可能影響細胞限制性遷移的藥物及細胞的共培養篩選，減少不必要的操作，一塊芯片上完成多種結果的觀察，實現高通量觀察。

進一步，每條第二通道兩端都設置進入口二與出口二；此種設置可以保證不同藥物或細胞通過每條通道移入進行不同處理篩選。

進一步，每條第一通道兩端都設置進入口一與出口一；

或者，所述芯片內還設置匯集通道，匯集通道設置在第一通道兩端并連通所有第一通道；分別為入口匯集通道與出口匯集通道，進入口一連通入口匯集通道，出口一連通出口匯集通道。通過此種設置可以保證進入所有進入第一通道的細胞或藥物相同。