[发明专利]一种在微通道中固定细胞的方法

说明书

技术领域

本发明涉及固定细胞的方法，具体地，涉及一种在微通道中固定细胞的方法。

背景技术

细胞是生命体结构和生命活动的基本单元，利用活细胞在分子水平上进行复杂生命现象的研究已成为当代生命分析化学、药物筛选、药物代谢及药物动力学等领域的一项不可或缺的课题。另外，以微通道为基本结构的微分析体系具有集成化和功能化的潜在优势，将细胞固定在微通道中进行分析检测是对细胞水平研究的一项革新，具有试剂用量少、分析速度快、可重复使用、易于与反应产物分离等特点。

目前已有文献报道(Won-Gun Koh，Alexander Revzin，Michael V.Pisshko，Poly(ethylene glycol)hydrogel microstructures encapsulating living cells，Langmuir 2002，18，2459-2462.)，利用水凝胶包埋法可将细胞固定在微通道。该方法步骤包括，首先形成不可逆密封及密闭微通道；再形成含细胞的水凝胶前体；然后在微通道内形成凝胶；最后用缓冲溶液冲洗通道，在微通道内可得到含有细胞的水凝胶微结构。该方法的缺点是，微通道中的水凝胶极大增加了微流体控制难度，不利于后续细胞分析研究。因此，本发明所要解决的技术问题，是设计一种新的在微通道中固定细胞的方法，不仅要工艺简单、操作方便、可有效保持细胞的活性，而且易于实现微流体的操控，从而为微通道细胞分析研究奠定基础。

发明内容

本发明的目的在于提供一种工艺简单、操作方便、易于实现微流体操控、可有效保持细胞活性的在微通道中固定细胞的方法。

本发明的技术方案如下：一种在微通道中固定细胞的方法，它包括以下步骤：处理该微通道的内壁，使其带有正、负电荷中的一种电荷；将一种与该内壁电荷极性相反的聚电解质组装于该微通道内壁，以形成一界面；将荷电的生物聚电解质修饰在该界面上；最后，将含细胞的培养液引入该微通道内，利用细胞表面的荷电性将细胞固定在微通道中。

对于微通道系由内径为100-500μm的石英毛细管构成的实例，处理该微通道的内壁是用碱溶液润洗该内壁，使其带负电。对该内壁润洗的时间为0.2-2小时。所述的将聚电解质组装于该微通道内壁，包括将多种荷电相反的聚电解质依次层层组装于该微通道内壁，形成一界面。所述的将聚电解质组装于该微通道内壁，包括将聚电解质溶液以100-500μL/h引入该微通道内并停留5-60分钟。所述的将生物聚电解质修饰在该界面，包括将生物聚电解质溶液以100-500μL/h引入该微通道内并停留5-60分钟。所述的将含细胞的培养液引入该微通道内，利用细胞表面的荷电性将细胞固定在微通道中，包括将培养液置入培养箱中12-24小时，再以30-200μL/h的流速更换培养液。

本发明的优点是：

1.工艺简单，操作方便，原料易得；

2.因微通道的容积小，所以样品和试剂消耗量小；

3.因固定细胞的表面生物兼容性好，所以可保持细胞活性；

4.因细胞固定于微通道内表面，易于实现微流体操控，所以有利于进行后续细胞分析研究；

具体实施方式

以下结合实例对本发明的具体步骤作进一步的详述。

在本实例中，采用100-500μm内径长为10-100cm的石英毛细管作为本发明微通道的具体实例，因为目前絕大部分微通道均由石英构成，并且，该微通道的外端可与一蠕动泵相连，以实现自动操作。

首先，处理该微通道的内壁，使其带有正、负电荷中的一种电荷，可利用蠕动泵以0.1-1mol/L浓度的如NaOH碱溶液润洗石英毛细管内壁约0.2-2小时，使其内壁带有负电荷。

为提高下面组装步骤的效果，在此还可用例如5倍于石英毛细管容积的水进行冲洗，以清除残余的碱溶液。

其次，将聚电解质溶液如聚二烯丙基二甲基胺盐酸盐(PDDA)溶液，以100-500μL/h流速引入石英毛细管中，以对该石英毛细管内壁进行组装，时间约5-60分钟。

进一步，为提高组装界面的稳定和均匀，有利于以下生物聚电解质在其上的修饰，本步骤还可利用静电作用将多种荷电相反的聚电解质依次层层组装于该微通道内壁。也就是说，在上述引入PDDA溶液后再引入如聚苯乙烯磺酸钠(PSS)溶液，以此类推，完成多层组装，以形成更为稳定均一的界面。