[发明专利]一种用于微量细胞培养的微流控芯片

说明书

技术领域

本发明涉及细胞培养容器；更具体地，本发明涉及一种用于微量细胞培养的微流控芯片。

背景技术

微流控芯片在细胞研究方面具有独特的优势。例如可以在芯片上对分离的少量细胞直接进行DNA和蛋白质分析；芯片通道直径一般介于10～50μm之间，与体内微血管和细胞大小相近，且采用灌流培养方式，模拟细胞在体内生长的复杂微环境，因此少至20～40个量细胞乃至单细胞也可培养，因此有望成为神经元、干细胞培养，稀少循环肿瘤细胞(CTCs)药敏培养分析的一个理想平台。

微加工和微流控技术为细胞研究提供了强有力的工具，包括单细胞观察，微环境模拟以及高通量药物筛选。哺乳动物细胞可在微流小室内灌注培养，传统研究技术难以解决的各种细胞的生物学问题，如三维细胞培养、细胞共培养和对细胞生长调控都可以通过微流控技术得以实现。

在所有这些研究中，从细胞加样开始，就需要对细胞加载、细胞粘附和细胞存活率进行控制和观察。即便如此，液体剪切力仍然影响了细胞的存活以及基因表达。细胞培养室高宽比，微米柱或微孔的设计能够降低剪切力，在微流控芯片上长期培养细胞可以通过不同的芯片设计得以实现。然而，液体流动会使参与细胞通信的因子流失。

以往的细胞培养芯片，所需细胞加载数量较多，不能达到微量细胞培养的要求，限制其在微量细胞培养方面的应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种微流控芯片及其在微量细胞培养中的用途。

在本发明的第一方面，提供一种用于微量细胞培养的装置，所述装置包括：

细胞进样入口(1)；

细胞进样通道(2)，其与进样入口(1)相连通，且从细胞进样入口(1)起呈发散状向外延伸；且细胞进样通道(2)的端部(8)是封闭的；

细胞培养小室(3)，其排列于细胞进样通道(2)的两侧，且与细胞进样通道(2)连通；

侧通道(4)，其与培养小室(3)连通，且其直径小于细胞直径；

排液通道(5)，其与侧通道(4)连通，且排液通道(5)的端部(7)不与进样入口(1)相连；和

排液出口(6)，其与排液通道(5)连通，且位于排液通道(5)的末端。

在一个优选例中，所述的进样入口(1)的截面积是100000-1000000μm²；较佳地为196250-441562.5μm²；较佳地，进样入口(1)是圆形，其直径是0.5-0.75mm。

在另一优选例中，所述的进样通道(2)的横截面积是2000-10000μm²；较佳地为4000-8000μm²；更佳地为5000-7000μm²)。

在另一优选例中，所述的细胞培养小室(3)容纳1-10个；更佳地2-7个，如3、4、5、6个细胞；较佳地，所述的培养小室(3)的体积是0.002-0.01mm³；较佳地为0.003-0.009mm³；更佳地为0.006-0.008mm³；如0.0035mm³、如0.007mm³。

在另一优选例中，所述的侧通道(4)的横截面积为1-100μm²；更佳地9-100μm²；如80μm²、60μm²、50μm²、36μm²、25μm²、16μm²。

在另一优选例中，所述的排液通道(5)的横截面积大于侧通道(4)；较佳地，所述的排液通道(5)的横截面积与细胞进样通道(2)相当。

在另一优选例中，所述的细胞进样通道(2)的数量为4-12条；较佳地为5-10条；如6、7、8、9条。

在本发明的另一方面，提供所述的装置的用途，用于微量细胞培养。

在一个优选例中，所述的细胞包括：肿瘤细胞，干细胞和神经元等。

在另一优选例中，所述的装置采用聚二甲基硅氧烷制作；较佳地，通过注塑成形来制备。

在本发明的另一方面，提供一种用于微量细胞培养的试剂盒，所述试剂盒中包括：所述的装置；以及细胞培养液。

在本发明的另一方面，提供一种微量细胞培养的方法，所述的方法包括：

(1)提供所述的装置；