[發(fā)明專利]一種低熒光背景木材基細(xì)胞培養(yǎng)芯片的制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310368733.X
• 申請(qǐng)日: 2023-04-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN116512371A
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-08-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李凱;肖澤兵;李時(shí)珍;祝曉麗;劉旭錦;李佳豪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 昆明理工大學(xué)
• 主分類號(hào): B27M1/08
• 分類號(hào): B27M1/08;B27K3/02;B27K5/00;B27K3/00;B27K3/36
• 代理公司: 昆明人從眾知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 53204
• 代理人: 周錦全

本發(fā)明公開(kāi)一種低熒光背景木材基細(xì)胞培養(yǎng)芯片的制備方法，采用低濃堿液對(duì)木材進(jìn)行浸水性處理，采用激光切割對(duì)浸水后的木材進(jìn)行激光切割，采用環(huán)氧基交聯(lián)劑對(duì)木材進(jìn)行交聯(lián)，后脫除木素，采用多糖納米纖維對(duì)木材孔隙進(jìn)行填充，得到低熒光背景木材基細(xì)胞培養(yǎng)芯片；本發(fā)明基于木材原有孔道作為細(xì)胞培養(yǎng)腔體，利用激光切割獲得平整表面，進(jìn)而利用交聯(lián)手段對(duì)木材框架進(jìn)行了固定，使其在后期脫除木素過(guò)程中保持穩(wěn)定，最后利用多糖納米纖維的填充來(lái)控制納米孔道的深度，進(jìn)而控制單個(gè)孔道可儲(chǔ)存的細(xì)胞個(gè)數(shù)，以及控制細(xì)胞進(jìn)入木材孔道后的所處的化學(xué)環(huán)境，完成低熒光背景木材基細(xì)胞培養(yǎng)芯片的制備。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物質(zhì)基功能材料領(lǐng)域，具體為一種低熒光背景木材基細(xì)胞培養(yǎng)芯片的制備方法。

背景技術(shù)

細(xì)胞在增殖分化代謝過(guò)程中由于內(nèi)因和外因的共同作用，造就了即使是看似相同的同源細(xì)胞，其形態(tài)，功能，組成和遺傳性能也會(huì)有很大差別。群體細(xì)胞分析結(jié)果只能給出“平均值”，無(wú)法表征細(xì)胞間的異質(zhì)性。因此，單細(xì)胞分析對(duì)于揭示細(xì)胞間的異質(zhì)性和解釋細(xì)胞內(nèi)生命過(guò)程的機(jī)理具有重要作用。單細(xì)胞分析可以克服由于診斷中細(xì)胞的異質(zhì)性而產(chǎn)生的困難，從而能夠?qū)崿F(xiàn)目標(biāo)疾病模型的建立以及研究。通過(guò)單細(xì)胞培養(yǎng)以及增值研究，主要集中于對(duì)細(xì)胞增值形態(tài)的觀察，以及細(xì)胞分泌的活性組分的研究(蛋白質(zhì)，DNA，RNA，外泌體，代謝物)。單細(xì)胞分析對(duì)完善生物學(xué)原理、診斷和治療疾病、揭示生命的奧秘等方面具有十分重要的意義。

現(xiàn)今主流的單細(xì)胞分析培養(yǎng)工具，是由瑞典“microwell?arrary”生產(chǎn)的聚二甲基硅氧烷(PDMS)生物芯片，微觀結(jié)構(gòu)如圖1所示，對(duì)PDMS基質(zhì)薄膜進(jìn)行加工得到的微米級(jí)孔道，其厚度以及深度均可調(diào)節(jié)，在單細(xì)胞培養(yǎng)中已廣泛應(yīng)用。即便如此，此生物芯片還是存在如下三個(gè)問(wèn)題：1.PDMS為疏水性基質(zhì)，細(xì)胞培養(yǎng)液浸入孔道存在一定問(wèn)題；2.如進(jìn)行長(zhǎng)期培養(yǎng)，微孔道中，在不改變細(xì)胞原有生長(zhǎng)狀態(tài)條件下，更換培養(yǎng)液存在一定的問(wèn)題；3.PDMS生物芯片的價(jià)值頗高，一片4000孔的芯片價(jià)格在250美元左右，價(jià)格太高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種低熒光背景木材基細(xì)胞培養(yǎng)芯片的制備方法，借由木材本身的多孔結(jié)構(gòu)，首先利用交聯(lián)技術(shù)固定木材骨架，然后利用化學(xué)氧化法脫除木材模板中具有熒光背景的木質(zhì)素，利用多糖納米纖維來(lái)控制孔道的深度對(duì)特定細(xì)胞培養(yǎng)的定制化設(shè)計(jì)。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種低熒光背景木材基細(xì)胞培養(yǎng)芯片的制備方法，采用低濃堿液對(duì)木材進(jìn)行浸水性蒸煮處理，采用激光切割對(duì)浸水處理后的木材進(jìn)行切片，采用環(huán)氧基交聯(lián)劑對(duì)木材進(jìn)行交聯(lián)，后脫除木素，利用蒸餾水對(duì)脫除木素的木材反復(fù)沖洗，采用多糖納米纖維對(duì)木材孔隙進(jìn)行填充，進(jìn)而控制單個(gè)孔道可儲(chǔ)存的細(xì)胞個(gè)數(shù)，以及控制細(xì)胞進(jìn)入木材孔道后的所處的化學(xué)環(huán)境，填充好的木片置于無(wú)水乙醇溶液中浸泡24h，再用叔丁醇溶液浸泡3次，每次12h，浸泡完成后將木片置于冷凍干燥機(jī)中進(jìn)行凍干處理12h，最后完成低熒光背景木材基細(xì)胞培養(yǎng)芯片的制備。

所述低濃堿液對(duì)木材進(jìn)行浸水性蒸煮處理時(shí)所用低濃堿液為氫氧化鈉溶液、氫氧化鋰溶液、氫氧化鉀溶液，低濃堿液濃度為1wt％-4wt％，蒸煮處理時(shí)間為6-12小時(shí)。

所述激光切割是對(duì)浸水后的木材進(jìn)行切片，激光切割功率為80-150瓦，將木材切為厚度為1.5-2.0cm的木片。

所述交聯(lián)是將1-2g木材、5-10mL交聯(lián)劑、15-30mL去離子水置于小燒杯中，用保鮮膜密封，進(jìn)行混合，并置于搖床上震蕩搖勻處理30-40min，再向其中加入2-4mL濃度為6.5M的氫氧化鈉溶液，并置于75-85℃水浴中處理2h。

所述采用環(huán)氧基交聯(lián)劑對(duì)木材進(jìn)行交聯(lián)的交聯(lián)劑包括環(huán)氧氯丙烷、聚乙二醇雙環(huán)氧、BDDE等。