[发明专利]一种基于微流控芯片的细胞代谢产物实时检测装置

说明书

本发明提供了一种基于微流控芯片的细胞代谢产物实时检测装置，包括：微流控芯片、自动取样组件、前处理与富集组件以及检测器。在微流控芯片内设置有带细胞培养室的通道。在微流控芯片的周围设置有能从通道的出口处取样的自动取样组件。在自动取样组件的下游连接前处理与富集组件，其能对取样得到的细胞代谢产物进行除盐及目标产物富集。对应于前处理与富集组件的出口处设置有检测器，以对目标产物实施在线检测。本发明的检测装置集微流控芯片、自动取样、前处理与富集以及检测于一体，可以对微流控芯片上的生化反应及药物代谢过程进行实时、在线的检测和分析。

技术领域

本发明涉及细胞研究技术领域，尤其涉及一种基于微流控芯片的细胞代谢产物实时检测装置。

背景技术

众所周知，微流控芯片技术相对于传统的细胞研究平台，由于具有低试剂消耗量、易集成、高通量、易操作以及良好的再现性而被受到广泛的关注。近年来，动物实验开始逐渐被人类所反对，而微流控芯片技术则是能够代替动物实验最具潜力的方法之一，具有广阔的应用前景。微流控芯片中的通道一般为与细胞尺寸相当的微米级通道，这使得研究人员不仅可以对细胞进行精确操控，还能够减少细胞用量和试剂的消耗。现有技术中，利用微流控芯片的特性，已成功的在芯片中模拟了癌症在乳腺管中的生长情况。

药物代谢可以了解到药物中真正起作用的分子的结构，这对于临床药物使用能起到指导与监控作用。为了更好的在微流控芯片上进行复杂的生化反应以及药物代谢模拟，需要更加完善的检测和分析装置及方法。传统的药物代谢检测是非在线式，由于不能进行连续的代谢监控，这使得研发人员不能全面地了解细胞对药物吸收、代谢的全过程。因此，如何建立一个能够在线、快速并且过程简短的分析装置和方法用于药物代谢分析就显得非常重要。另外，现有技术中的检测和分析装置在产物富集、检出限以及抗干扰方面仍存在很多的不足，这使得在微流控芯片上进行复杂生化反应以及药物代谢受到较大的限制。

发明内容

本发明提供了一种基于微流控芯片的细胞代谢产物实时检测装置，包括：微流控芯片、自动取样组件、前处理与富集组件以及检测器。在微流控芯片内设置有带细胞培养室的通道。在微流控芯片的周围设置有能从通道的出口处取样的自动取样组件。在自动取样组件的下游连接前处理与富集组件，其能对取样得到的细胞代谢产物进行除盐及目标产物富集。对应于前处理与富集组件的出口处设置有检测器，以对目标产物实施在线检测。在这种情况下，本发明的检测装置集微流控芯片、自动取样、前处理与富集以及检测于一体，可以对微流控芯片上的生化反应及药物代谢过程进行实时、在线的检测和分析。即，可以对细胞代谢产物进行连续的监控，以全面地了解微流控芯片上的生化反应及药物代谢的全过程。

进一步地，微流控芯片包括多个并联的通道，在靠近多个并联的通道的出口区域均设有细胞培养室。优选地，通道可以设置成具有树枝状分叉的通道。由此，可以同时、在线的进行多组实验，实现对多个通道的细胞代谢情况进行连续监控和对比，以达到对多个细胞代谢或生化反应进行监控和检测的目的。

进一步地，微流控芯片还包括设有清洗液储存室的清洗通道。由此，当自动取样组件从不同的通道中取样之前，可以先使用清洗通道对自动取样组件进行清洗，以避免不同通道之间的相互干扰。

进一步地，在并联通道和清洗通道的出口端构造有垂直于通道向外凸出的取样口。优选地，取样口的形状可以构造成与自动取样组件相匹配，以方便取样。

进一步地，自动取样组件包括吸液管、移动平台以及泵。吸液管的一端以能对准通道的取样口的方式设置于移动平台中，吸液管的另一端与泵连通。由此，在电脑软件的控制下吸液管可以随移动平台上下和左右移动，以对准微流控芯片的不同的取样口进行取样。在这种情况下，通过移动平台往复运动，吸液管可以连续、在线、重复地从不同的取样口取样。另外。在泵的作用下，可以将提取的微量样品泵入前处理与富集组件中，以进行下一步的处理过程。