[发明专利]细胞配对融合芯片

说明书

技术领域

本发明属于生物医学技术领域，涉及一种能够实现细胞配对融合的装置， 具体地说是一种细胞配对融合芯片。

背景技术

细胞融合(cell fusion)是指在自然条件下或用人工方法(生物的、物理 的、化学的)使两个或两个以上的细胞合并形成一个细胞的过程。其在遗传 学、发生生物学、动植物远缘杂交育种、免疫医学以及医药、食品、农业等 应用领域中都有着广泛的应用价值。现代生物医学中一些先进的技术，如在 单克隆抗体的生产、哺乳动物的克隆、微生物菌种选育、绘制基因图谱以及 抗肿瘤疫苗生产中，细胞融合是其中最为关键的步骤。

尽管在过去的数十年中，细胞融合技术已经取得了长足发展，获得了举 世瞩目的成就，但是仍然存在许多问题，大大制约了细胞融合技术的广泛应 用和进一步的发展。诱导细胞融合的方法主要有三种：

一是生物方法，其诱导物通常采用经过灭活处理的病毒如仙台病毒 (Sendai virus)等，这种方法一般是动物细胞融合所特有的。

二是物理方法，其采用电激、激光诱导细胞融合；这种方法在当前国内 的少数实验室中使用，电诱导融合技术(cell electrofusion)为美国科学家 Zimmerman所发明，而且他在20世纪八、九十年代对细胞电融合技术进行 了系统的研究，开创了细胞电融合技术的新局面，使细胞融合技术成为了生 物工程的基本核心技术。但是它同样也存在如下的不足：(1)、细胞的特异性 配对率低，从而造成细胞融合率一般只能达到10％左右；(2)、由于电极处 于导电融合液中，因此要在电极间建立起足够的电场强度，就要输出至少为 几百伏甚至数千伏，就要求电源有极高的输出功率，这样就造成细胞电融合 设备价格高昂，而且存在电气安全方面的隐患，从而阻碍了这一技术的广泛 应用。

三是化学方法，其诱导物采用聚乙二醇(Polyethyleneglycol，PEG)，利 用PEG法进行细胞融合的成本很低，应用也最广泛，但是该融合技术也存在 很多难以克服的缺点：(1)、特异性配对差，融合效率低，不同细胞的特异性 融合率一般不高于1％；(2)、细胞融合过程可控性差，可重复性差；(3)由 于特异性配对差，诱导剂PEG的使用量也较大，而诱导剂对细胞有较大的化 学毒害作用，用量越大，毒害作用越强，不利于融合细胞的生存与功能。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种结构简单巧妙 的细胞配对融合芯片，该芯片能够极大地提高细胞配对率和融合率，减小诱 导物对细胞的化学毒害作用，并且操作简单方便。

按照本发明提供的技术方案，所述细胞配对融合芯片包括芯片本体，芯 片本体设有中空密闭的细胞融合室，细胞融合室的底板上设有细胞阱，细胞 阱由两个对称的半月形堤堰构成，半月形堤堰具有短端和长端，两个半月形 堤堰的凸弧面相对，它们的短端形成第一开口，第一开口仅能容纳单个细胞， 它们的长端形成第二开口，第二开口仅能容纳两个细胞；半月形堤堰的底部 固定在底板上，半月形堤堰的顶部与细胞融合室顶板留有一定间距；细胞融 合室的对角方向开设有对应细胞阱的第一开口方向的第一加样孔和对应细胞 阱的第二开口方向的第二加样孔。

所述半月形堤堰的短端长度L₁为5～50μm，长端长度L₂为10～100μm， 厚度为5～50μm。

所述细胞阱中的两个半月形堤堰的间距d小于等于100μm；优选地， 两个半月形堤堰的间距d为5～30μm。

所述半月形堤堰黏贴固定或直接雕刻在细胞融合室的底板上。

作为本发明的进一步改进，所述第一加样孔和第二加样孔上分别向外延 设有漏斗形口，以便于加注细胞悬液；优选地，所述漏斗形口配设有对应的 盖体。

作为本发明的进一步改进，所述细胞融合室的内壁和半月形堤堰经过抛 光处理，以防对细胞造成机械损伤。

作为本发明的进一步改进，所述半月形堤堰的短端及长端的端头部设为 圆弧形，以防对细胞造成机械损伤。

本发明结构简单巧妙，与现有技术相比，优点在于：

(1)、特制的细胞阱结构使得每个细胞阱内容纳一对待融合的细胞，大 大了提高细胞的特异性配对率和细胞融合率。