[发明专利]用于控制不同种细胞相互作用的装置、其制备方法及用途

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于控制不同种细胞相互作用的装置、其制备方法及用途。

背景技术

目前基于仅仅对一种细胞观察和操纵的体外研究系统，已无法满足基础细胞生物学和病理学研究的需要，人们常常需要在模仿生命体条件下，体外观察和操纵两种或多种细胞，通过考察它们之间的相互作用来了解生命体发育、疾病产生和发展的过程，并进一步进行药物筛选和干预。

市场上现有的研究两种细胞相互作用的装置，如美国Costar公司产品Transwell Chamber，利用带孔的薄膜将两种细胞分隔成上下两层培养，只能观察上层细胞向下的侵袭，而无法观测它们之间的相互运动，并且只能观察两种细胞之间的作用，对多种细胞相互作用无法研究。

为克服上述缺陷，本发明人先后提出了将多种细胞粘附到同一基底上的装置，如在2008年2月13日公开的中国专利申请CN101121930A中，公开了结合纳米尺度的自组装单分子膜、电化学以及微流控技术，把本来不能使细胞粘附的基底表面某些区域选择性“活化”，使得不同种细胞在指定空间粘附。此外，本发明人又在中国专利申请CN101333522A(公开日2008年12月31日)和CN101363019A(公开日2009年2月11日)中分别公开了将多种细胞在同一基底上以有序阵列方式粘附或者能够实现同时束缚、释放和选择性释放的装置及方法。这些发明中，所使用的基底均采用在玻璃表面蒸镀一层金的方法在超净间利用高真空设备来制备，成本较高，并且金层性质不稳定，不可以长期保存，不利于在生物实验室推广。

发明内容

因此，本发明的目的在于，提供一种用于控制不同种细胞相互作用的装置。

本发明的另一个目的在于，提供上述装置的制备方法及其用途。

本发明的目的是采用以下技术方案来实现的。一方面，本发明提供一种用于控制不同种细胞相互作用的装置，所述装置包括：1)玻璃基底；和2)具有多个凹槽的聚二甲基硅氧烷印章，其贴附于玻璃基底表面，分别形成多条微流孔道，且各条微流孔道内的玻璃基底可以被选择性地修饰成促进细胞粘附的基底或抗细胞粘附的基底，或者未经任何修饰。

优选地，所述微流孔道以三个为一组进行的修饰如下：中间微流孔道内的玻璃基底被修饰成促进细胞粘附的基底，两侧微流孔道内的玻璃基底被修饰成抗细胞粘附的基底或者未经任何修饰。

优选地，所述微流孔道内的玻璃基底通过孵育细胞外基质蛋白或促进细胞粘附的分子而被修饰成促进细胞粘附的基底；优选地地所述细胞外基质蛋白选自浓度为50～200μg/mL的纤维粘联蛋白、胶原蛋白和层粘连蛋白，或者浓度为10～10000μg/mL的多聚赖氨酸、明胶、鼠尾胶；更优选地，所述孵育条件为：20～30℃，1～3小时。

优选地，所述微流孔道内的玻璃基底通过组装聚乙二醇硅氧烷水溶液而被修饰成抗细胞粘附的基底；优选地，所述聚乙二醇硅氧烷选自(CH₃O)₃Si(CH₂)₂CN(OCH₂OCH₂)_n CH₃和(CH₃CH₂O)₃Si(CH₂)₂CN(OCH₂OCH₂)_nCH₃，其中n＝3～100，其体积百分比为0.2～5.0％；更优选地，所述组装条件为：60～80℃，40分钟～16小时。

优选地，所述聚二甲基硅氧烷印章的各个凹槽的两端分别向外以相对于凹槽形成任意角度的方向延伸；优选地，所述各个凹槽两端端点处分别设有加样通孔。

优选地，所述中间微流孔道的宽度为200～1000微米、深度为80～1000微米，两侧微流孔道的宽度为100～1000微米、深度为30～200微米；所述微流孔道的长度为1200～1800微米，各微流孔道之间的间距为100～500微米。

另一方面，本发明提供一种制备上述装置的方法，所述方法包括以下步骤：1)制备具有多个凹槽的聚二甲基硅氧烷印章；2)将步骤1)所制备的聚二甲基硅氧烷印章贴附于玻璃基底表面，形成多条微流孔道；3)对步骤2)所得到的各条微流孔道内的玻璃基底进行如下之一的处理：通过组装聚乙二醇硅氧烷水溶液修饰成抗细胞粘附的基底，或者孵育细胞外基质蛋白修饰成促进细胞粘附的基底，或者未经任何修饰。

优选地，所述方法步骤1)中聚二甲基硅氧烷印章是通过软刻蚀方法制备的。