[发明专利]排列细胞的方法及其使用的电极图案

权利要求书

1.一种排列细胞的方法，包括：

施加偏压于两个电极，使得悬浮于介电电泳缓冲溶液中的多个细胞受介电电泳力驱动而排列成图案；

以低流速将所述介电电泳缓冲溶液置换为至少包含钙离子与镁离子的溶液，该溶液有助于排列成图案的细胞吸附于基板上；以及

将所述包含钙离子与镁离子的溶液置换为培养液，使得细胞生长于该基板上。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述介电电泳缓冲溶液的导电率以及所述包含钙离子与镁离子的溶液的导电率低于所述培养液的导电率。

3.如权利要求1所述的方法，其中在细胞排列成图案之前还包括：

在所述基板表面形成右旋旋光性的聚-D-赖氨酸薄膜。

4.如权利要求1所述的方法，其中所述介电电泳缓冲溶液为细胞的等张溶液，且该介电电泳缓冲溶液的介电系数小于细胞的介电系数。

5.如权利要求1所述的方法，其中所述包含钙离子与镁离子的溶液包含5mM钙离子以及5mM镁离子。

6.如权利要求1所述的方法，其中所述两个电极分别具有两个突出部，当偏压施加于该两个电极时，细胞呈串珠状排列于两个突出部之间。

7.如权利要求6所述的方法，其中各突出部的角度介于30～75度之间。

8.如权利要求1所述的方法，其中两个电极分别为第一电极以及第二电极，第一电极包括电性连接的两个第一导体，第二电极包括电性连接的两个第二导体，第一导体以及第二导体实质上交错排列；

其中，第一导体以及第二导体每个都具有突出部，当偏压施加于第一电极以及第二电极时，细胞排列于突出部之间。

9.如权利要求1所述的方法，其中所述两个电极分别为第一电极以及第二电极，第一电极的外围具有多个第一突出部，第二电极与第一电极相隔一定间距并环绕第一电极，第二电极具有多个平均分布在第二电极上并朝向第一电极的第二突出部；

其中，当偏压施加于第一电极以及第二电极时，细胞排列成辐射状图案。

10.如权利要求1所述的方法，其中在细胞生长于基板上之后，培养细胞的方法还包括：

在细胞之间填充多个其他细胞。

11.如权利要求1所述的方法，其中在细胞生长于基板上之后，培养细胞的方法还包括：

施加偏压于另外两个电极，使得悬浮于介电电泳缓冲溶液中的多个其他细胞受介电电泳力驱动而排列成另一图案；

以低流速将所述介电电泳缓冲溶液置换为包含钙离子与镁离子的溶液，帮助排列成另一图案的其他细胞吸附于基板上；以及

将包含钙离子与镁离子的溶液置换为另一培养液，使得细胞以及其他细胞共同生长于基板上。

12.一种电极图案，其应用于介电电泳反应之中，用以排列多个细胞，该电极图案包括：

第一组电极，包括：

第一电极，其外围具有多个第一突出部；

第二电极，与第一电极相隔一定间距并环绕第一电极，第二电极具有多个平均分布在第二电极上并朝向第一电极的第二突出部。

13.如权利要求12所述的电极图案，其中第一突出部以及第二突出部相隔大约80～100微米(μm)。

14.如权利要求12所述的电极图案，其中第二电极为以第一电极为圆心的圆弧形导体，其中每个第二突出部相隔π/8弧度。

15.如权利要求12所述的电极图案，其中所述第一组电极还包括：

第三电极，其电性连接于第一电极，而与第二电极绝缘，第三电极与第二电极相隔一定间距并环绕第二电极，第三电极亦具有多个平均分布于其上并朝向第二电极的第三突出部；

其中，第二突出部具有两个尖端，其中一尖端朝向第一电极，另一尖端朝向第三电极。

16.如权利要求15所述的电极图案，其中第三电极为以第一电极为圆心的圆弧形导体，其中每个第三突出部相隔π/16弧度。

17.如权利要求12所述的电极图案，其中第一组电极还包括：

第四电极，其电性连接于第二电极，而与第一电极绝缘，该第四电极与第三电极相隔一定间距并环绕第三电极，第四电极亦具有多个平均分布于其上并朝向第三电极的第四突出部。