專(zhuān)利名稱(chēng)：壓力式細(xì)胞培養(yǎng)芯片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種細(xì)胞培養(yǎng)芯片，特別是一種基于壓力驅(qū)動(dòng)試劑流動(dòng)的微流體細(xì)胞培養(yǎng)芯片。
背景技術(shù)：
隨著芯片技術(shù)的發(fā)展，在細(xì)胞生物學(xué)研究領(lǐng)域和生命科學(xué)研究領(lǐng)域中，細(xì)胞培養(yǎng)芯片越來(lái)越普及。但目前多數(shù)的細(xì)胞培養(yǎng)芯片僅僅是常規(guī)細(xì)胞培養(yǎng)容器的微型化，沒(méi)有在芯片上集成細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中必要試劑存貯區(qū)與加注流路，因此，細(xì)胞培養(yǎng)芯片需要試劑更新時(shí)，就必須通過(guò)人工移走舊試劑，再增加外源新試劑的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，不能在芯片上在線完成試劑更新。目前，這種細(xì)胞培養(yǎng)芯片使用局限在于操作繁雜，完成常規(guī)的細(xì)胞培養(yǎng)試劑的更新需要多道操作程序，還要借助顯微鏡和加樣器等輔助設(shè)備；同時(shí)試劑的更新在開(kāi)放條件進(jìn)行，樣本受污染的機(jī)率大。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是建立一種全集成型細(xì)胞培養(yǎng)芯片，即在芯片上封閉式集成了細(xì)胞培養(yǎng)室、細(xì)胞培養(yǎng)試劑貯存區(qū)與流路，形成一套完整的細(xì)胞培養(yǎng)回路，又自帶高壓氣體壓力驅(qū)動(dòng)源，能在線完成試劑的更新。本實(shí)用新型包括芯片主體和蓋片兩部分，蓋片位于芯片主體的上方，芯片主體和蓋片之間通過(guò)接合面間熱熔合的方式粘接。所述的芯片主體部分由基底、自封塞、壓力室、貯液池、細(xì)胞培養(yǎng)室、廢液池與流道組成。自封塞位于右側(cè)，在基板上加工相應(yīng)安裝孔后，將自封塞鑲嵌到孔中；壓力室、貯液池、細(xì)胞培養(yǎng)室和廢液池從右到左依次串聯(lián)布局到基板上，通過(guò)流道貫通。
所述的蓋片由片體、自封塞和截止閥組成。在片體上加工相應(yīng)安裝孔后，將自封塞鑲嵌到孔中，自封塞在片體上的位置與貯液池和細(xì)胞培養(yǎng)室各自的進(jìn)出口在基底上的位置相對(duì)應(yīng)，片體上在貯液池和細(xì)胞培養(yǎng)室各自的進(jìn)出口位置各有自封塞。截止閥通過(guò)安裝孔過(guò)盈配合安裝于蓋片上，截止閥下端嵌入流路中，位于貯液池兩端流道上。芯片主體和蓋片貼合后，壓力室、貯液池、細(xì)胞培養(yǎng)室、廢液池與流道均形成密封空間。采用本實(shí)用新型方案后，其特點(diǎn)是在芯片構(gòu)建了一個(gè)完整而且全封閉的細(xì)胞培養(yǎng)回路，實(shí)驗(yàn)過(guò)程不會(huì)污染；細(xì)胞培養(yǎng)試劑的更換由壓力氣體驅(qū)動(dòng)自動(dòng)完成，無(wú)需人工借助輔助工具進(jìn)行，試劑更換高效快捷。芯片上還可集成幾組自封塞、壓力室和貯液池與細(xì)胞培養(yǎng)室分別相接，由可向細(xì)胞培養(yǎng)室按要求在不同時(shí)間加注不同試劑。
圖1本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖具體實(shí)施方式
基板I采用高透明度聚苯乙烯材料模壓加工，壓力室6、貯液池5、細(xì)胞培養(yǎng)室4、廢液池2、流道3以及截止閥8的安裝孔一次性模壓成型到基板1，本實(shí)施例包括3組壓力室6、貯液池5、細(xì)胞培養(yǎng)室4與I個(gè)細(xì)胞培養(yǎng)室4相聯(lián)，基板I長(zhǎng)度為135mm，寬50mm，厚度為5mm ;壓力室6長(zhǎng)度為20mm,寬IOmm,深度為3mm ;忙液池5長(zhǎng)度為20mm,寬IOmm,深度為2mm ;圓柱形細(xì)胞培養(yǎng)室4直徑10mm，深度為2mm ;廢液池2長(zhǎng)度為40mm，寬10mm，深度為3mm ;流道3橫截面呈正方形，連長(zhǎng)為0.5mm，將壓力室6、貯液池5、細(xì)胞培養(yǎng)室4、廢液池2依次貫通。在基板I靠近壓力室6的端面上對(duì)應(yīng)壓力室6分別加工3個(gè)孔，并分別與壓力室6貫通，孔徑2.5mm,自封塞9用醫(yī)用級(jí)硅橡膠模壓成型，直徑3_，長(zhǎng)5_，壓縮嵌到孔中。片體7同樣采用高透明度聚苯乙烯材料模壓加工，安裝自封塞9與截止閥8的孔也通過(guò)模壓一次性成型，片體7長(zhǎng)度為135mm，寬50mm，厚度為3mm。本實(shí)施例中，有8個(gè)自封塞9分別位于貯液池5和3個(gè)細(xì)胞培養(yǎng)室4各自的進(jìn)出口上方，用于試劑加注與排氣。截止閥8用白色聚四氟乙烯材料加工，截止閥8下端小柱體嵌入流道3的部分直徑2_，中間有0.5mm透孔與流道3對(duì)中；截止閥8上端大柱體部分加工直槽0.5mm深，寬1mm，當(dāng)直槽與流路方向一致時(shí)，下端0.5_透孔與流道3對(duì)中。本實(shí)施例中，有8個(gè)截止閥8通過(guò)片體7分別安裝于貯液池5和3個(gè)細(xì)胞培養(yǎng)室4兩端的流道3中。透孔與流道3對(duì)中時(shí)，流道3開(kāi)放；由于截止閥8轉(zhuǎn)動(dòng)使透孔與流道3錯(cuò)位時(shí)，流道3截止。所有部件組裝好后，形成了一個(gè)帶有3個(gè)通路的密封壓力式細(xì)胞培養(yǎng)芯片，可向細(xì)胞培養(yǎng)室4中分別加注3種不同試劑。壓力式細(xì)胞培養(yǎng)芯片使用前，用環(huán)氧乙烷熏蒸消毒。使用壓力式細(xì)胞培養(yǎng)芯片時(shí)，8個(gè)截止閥8呈截止?fàn)顟B(tài)。先通過(guò)壓力室6側(cè)面的自封塞9用6號(hào)注射針頭接氣源向壓力室6中分別加注1.2KPa高純氮?dú)?，拔掉注射針頭后，自封塞9可自動(dòng)將壓力氣體密封在壓力室6中待用。在忙液池5 —端自封塞9上插入注射器針頭排氣，用注射器在插入貯液池5另一端的自封塞9，向3個(gè)貯液池5中分別注滿(mǎn)細(xì)胞培養(yǎng)液或其它試劑，用同樣的方法向細(xì)胞培養(yǎng)室4加注細(xì)胞懸液。在細(xì)胞培養(yǎng)箱中靜置24小時(shí)后，細(xì)胞貼附于細(xì)胞培養(yǎng)室4底面并開(kāi)始生長(zhǎng)。這時(shí)可根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，打開(kāi)一路貯液池5兩端的截止閥8和細(xì)胞培養(yǎng)室4兩端的截止閥8，在壓力室6中高壓高純氮?dú)鈱⑼苿?dòng)貯液池5中的試劑緩緩進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)室4中，同時(shí)細(xì)胞培養(yǎng)室4中的廢液被推入廢液池2中保存。其它兩路試劑可根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要求，在不同時(shí)間打開(kāi)相應(yīng)的截止閥8，即可自動(dòng)向細(xì)胞培養(yǎng)室4注入不 同試劑。
權(quán)利要求1.一種壓力式細(xì)胞培養(yǎng)芯片，其特征在于:包括芯片主體和蓋片兩部分，蓋片位于芯片主體的上方，芯片主體和蓋片之間通過(guò)接合面間熱熔合的方式粘接； 所述的芯片主體部分由基底、自封塞、壓力室、貯液池、細(xì)胞培養(yǎng)室、廢液池與流道組成；自封塞位于右側(cè)，在基板上加工相應(yīng)安裝孔后，將自封塞鑲嵌到孔中；壓力室、貯液池、細(xì)胞培養(yǎng)室和廢液池從右到左依次串聯(lián)布局到基板上，通過(guò)流道貫通； 所述的蓋片由片體、自封塞和截止閥組成；在片體上加工相應(yīng)安裝孔后，將自封塞鑲嵌到孔中，自封塞在片體上的位置與貯液池和細(xì)胞培養(yǎng)室各自的進(jìn)出口在基底上的位置相對(duì)應(yīng)，片體上在貯液池和細(xì)胞培養(yǎng)室各自的進(jìn)出口位置各有自封塞；截止閥通過(guò)安裝孔過(guò)盈配合安裝于蓋片上，截止閥下端嵌入流路中，位于貯液池兩端流道上； 芯片主體和蓋片貼 合后，壓力室、貯液池、細(xì)胞培養(yǎng)室、廢液池與流道均形成密封空間。
專(zhuān)利摘要一種壓力式細(xì)胞培養(yǎng)芯片，即在芯片上封閉式集成了細(xì)胞培養(yǎng)室、細(xì)胞培養(yǎng)試劑貯存區(qū)與流路，形成一套完整的細(xì)胞培養(yǎng)回路，又自帶高壓氣體壓力驅(qū)動(dòng)源，能在線完成試劑的更新。其特征在于包括芯片主體和蓋片兩部分，蓋片位于芯片主體的上方；芯片主體部分由基底、自封塞、壓力室、貯液池、細(xì)胞培養(yǎng)室、廢液池與流道組成；蓋片由片體、自封塞和截止閥組成；芯片主體和蓋片貼合后，壓力室、貯液池、細(xì)胞培養(yǎng)室、廢液池與流道形成封閉的細(xì)胞培養(yǎng)回路。在壓力氣體推動(dòng)下，試劑沿流道從貯液向細(xì)胞培養(yǎng)室流動(dòng)，最后流向廢液池。
文檔編號(hào)C12M3/00GK203096080SQ201220734420

公開(kāi)日2013年7月31日 申請(qǐng)日期2012年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月28日
發(fā)明者譚映軍, 王春艷, 聶捷琳, 于建茹, 顧寅, 戴鐘銓, 李瑩輝, 萬(wàn)玉民 申請(qǐng)人:中國(guó)航天員科研訓(xùn)練中心