[发明专利]一种可用于研究细胞迁移的微流芯片

权利要求书

1.一种可用于研究细胞迁移的微流芯片，其特征在于所述微流芯片包括微流层、控制层以及将微流层和控制层连接起来的连接层，微流层具有至少一条微流通道，每一条微流通道的至少一部分微流通道的内表面由适宜细胞生长的材料构成，该部分微流通道称为细胞生长微流通道；控制层具有至少一条控制通道，所述细胞生长微流通道与所述至少一条控制通道具有至少一个交叉点，所述交叉点位置的连接层由弹性体材料构成，当控制通道中的压力增加到一定值时，上述至少一个交叉点位置的弹性体连接层将向微流层方向膨胀并与微流通道内表面接触而形成一定大小的接触面，所述接触面的宽度小于交叉点处微流通道的宽度，从而保持微流通道处于连通的状态，当控制通道中的压力恢复时，交叉点位置的弹性体连接层恢复原态。

2.根据权利要求1所述的微流芯片，其特征在于细胞生长微流通道横截面在平行于微流芯片方向的尺寸大于垂直于微流芯片方向的尺寸，从而形成扁平的微流通道横截面；所述细胞生长微流通道与连接层相对那一侧的内表面基本是平的，以利于研究细胞迁移。

3.根据权利要求1或2所述的微流芯片，其特征在于微流通道除细胞生长微流通道外均为流体输送微流通道，所述流体输送微流通道与所述至少一条控制通道具有至少一个交叉点，所述交叉点位置的连接层由弹性体材料构成，当控制通道中的压力增加到一定值时，上述至少一个交叉点位置的弹性体连接层将向微流层方向膨胀并与微流通道内表面接触至完全阻断微流通道，使其处于断开的状态，当控制通道中的压力恢复时，交叉点位置的弹性体连接层恢复原态，微流通道重新连通。

4.根据权利要求3所述的微流芯片，其特征在于与流体输送微流通道具有至少一个交叉点的控制通道与细胞生长微流通道不具有交叉点。

5.根据权利要求3所述的微流芯片，其特征在于所述流体输送微流通道的宽度显著小于细胞生长微流通道的宽度，例如细胞生长微流通道的宽度≥2倍流体输送微流通道的宽度，优选细胞生长微流通道的宽度≥5倍流体输送微流通道的宽度，更优选细胞生长微流通道的宽度≥10倍流体输送微流通道的宽度。

6.根据权利要求1-5的任一项所述的微流芯片，其特征在于微流层、控制层和连接层均由弹性体材料构成，控制通道在与细胞生长微流通道的交叉点处扩大形成空腔，该空腔的尺寸小于上述交叉点处细胞生长微流通道的宽度，所述尺寸指空腔在细胞生长微流通道的宽度方向上的尺寸。

7.根据权利要求6所述的微流芯片，其特征在于所述空腔的形状为圆形，所述圆形的直径小于或等于交叉点处细胞生长微流通道的宽度的1/2，所述圆形的圆心在微流通道上的投影处于微流通道宽度的中心。

8.根据权利要求3-7的任一项所述的微流芯片，其特征在于与入口连通的至少一条流体输送微流通道产生分支而形成多条并列的细胞生长微流通道，所述多条并列的细胞生长微流通道汇聚成一条流体输送微流通道并与出口连通。

9.根据权利要求1-8的任一项所述的微流芯片，其特征在于微流层、控制层和连接层均由透明材料构成，以便于观察细胞迁移。

10.根据权利要求1-9的任一项所述的微流芯片，其特征在于微流层、控制层和连接层的材料均为透气性材料，且构成细胞生长微流通道内壁的材料具有能够吸附蛋白的性质。

11.根据权利要求1-10的任一项所述的微流芯片，其特征在于所述弹性体材料选自聚二甲基硅氧烷(PDMS)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚氨酯、聚乙烯、聚丙烯、聚甲基戊烯、聚四氟乙烯(PTFE)、聚氯乙烯(PVC)、环状聚烯烃共聚合物(Cyclic Olefin Copolymers；COC)、聚偏二氟乙烯、聚苯乙烯、聚砜、尼龙、苯乙烯-丙烯酸共聚物、天然橡胶、聚异戊二烯、丁基橡胶、卤化丁基橡胶、聚丁二烯、丁苯橡胶、丁腈橡胶、氯丁二烯橡胶、乙丙橡胶、表氯醇橡胶、聚丙烯酸酯橡胶、硅酮橡胶、氟硅橡胶、含氟弹性体(FKM)、全氟弹性体(FFKM)、乙烯-乙酸乙烯酯、节肢弹性蛋白(resilin)、弹性蛋白(elastin)、聚酰亚胺、酚醛树脂中的一种或者任意两种以上的混合物。

12.根据权利要求2-11的任一项所述的微流芯片，其特征在于所述扁平的微流通道横截面为长方形。