[发明专利]用于无标识高内涵药物筛选的微流控芯片及其制作方法

说明书

本发明属于微流控芯片的技术领域，具体涉及一种用于无标识高内涵药物筛选的微流控芯片及其制作方法；解决的技术问题为：提供一种能够对细胞进行捕获、定位，能够进行高内涵、无标记药物筛选的微流控芯片及其制作方法；采用的技术方案为：用于无标识高内涵药物筛选的微流控芯片，所述微流控芯片上设有检测池和多条微流道，所述多条微流道均与所述检测池相连通，且多条微流道之间彼此不相连通，所述检测池内设有多个结构单元，所述多个结构单元组成阵列型结构，所述结构单元包括：至少两个用于定位细胞的定位电极和至少一对用于生长纳米枝晶结构的生长电极。

技术领域

本发明属于微流控芯片的技术领域，具体涉及一种用于无标识高内涵药物筛选的微流控芯片及其制作方法。

背景技术

高内涵筛选主要是在保持细胞结构和功能完整的前提下，同时检测被筛选样品对细胞形态、细胞生长、信号通路以及细胞毒性等方面的影响，并加以综合分析。传统的高内涵筛选一般是在微孔板上进行细胞培养，施加药物刺激，并辅以自动化装置和高分辨光学测试系统进行检测。

常用的光学检测基于荧光显微镜，其结合激光共聚焦扫描技术可以实现高分辨的单细胞细胞器成像。但是该技术需要使用荧光染料对亚细胞单元（细胞核、线粒体）进行标记，而荧光染料的生物毒性严重影响细胞的长时间观测与研究，此外，非特异性结合的荧光染料分子会引入背景噪音，降低检测灵敏度。不同于荧光方法，SERS技术无需染料分子标识，可以同时对多个分子官能团进行检测，对细胞、药物的结构信息以及药物在代谢过程中分子结构所发生的变化，进行单分子量级的研究。此外，微流控芯片相对于微孔板，具有生物试剂与细胞用量少、大规模筛选效率高的特点，对于降低药物开发成本具有重要意义。因此，将SERS技术与微流控技术相结合是进行无标识高内涵药物筛选的有效途径。

崔一平（62,2014,BIOSENSORS & BIOELECTRONICS）使用液滴微流控芯片，获得了人类血清和唾液中硫氰酸盐的表面增强拉曼光谱。光信号作为整体平均值被收集，实验可以获得很好的定量可重复性。但是，这种方法由于不能对细胞进行很好的捕获、定位与培养，依然面临细胞外基质环境变化的难题，液滴内的细胞模型，缺少细胞和基质之间的相互作用，这可能会阻断细胞信号通路，抑制特异蛋白和相关基因表达。

发明内容

本发明克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种能够对细胞进行捕获、定位，够进行免标记、高内涵药物筛选的微流控芯片及其制作方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：用于无标识高内涵药物筛选的微流控芯片，所述微流控芯片上设有检测池和多条微流道，所述多条微流道均与所述检测池相连通，且多条微流道之间彼此不相连通，所述检测池内设有多个结构单元，所述多个结构单元组成阵列型结构，所述结构单元包括：至少两个用于定位细胞的定位电极和至少一对用于生长纳米枝晶结构的生长电极。

优选地，所述结构单元为三圆环形状，三个圆环为直径各不相同的同心圆环，在内圆环上设有至少两个尖端电极；在中圆环上设有至少两个圆形电极，以上述圆形电极为等分点，中圆环被均分为多等份，每一圆形电极上均设有尖端部；在外圆环上设有多个尖端电极，外圆环上的尖端电极与中圆环上的圆形电极一一对应；所述内圆环上的尖端电极两两之间形成一对生长电极，所述外圆环上的尖端电极与对应的中圆环上的圆形电极的尖端部形成一对生长电极，所述圆形电极的非尖端部均为定位电极。

优选地，所述结构单元为双圆环结构，两个圆环为直径各不相同的同心圆环，在内圆环上设有至少两个尖端电极，在外圆环上设有至少两个圆形电极，以上述圆形电极为等分点，外圆环被均分为多等份，所述内圆环上的尖端电极两两之间形成一对生长电极，所述圆形电极均为定位电极。