[发明专利]一种微流控芯片和基于该芯片的肿瘤转移模型及模型构建方法和应用

权利要求书

1.一种微流控芯片，其特征在于，所述微流控芯片包括三层芯片层和两层多孔膜；其中，第一层多孔膜(6)夹在第一层芯片层(2)和第二层芯片层(3)之间，第二层多孔膜(7)夹在第二层芯片层(3)和第三层芯片层(4)之间；

三层芯片层中的每一层芯片均设置流体入口(8)、微流体通道(9)、细胞培养室(10)和流体出口(11)，其中，微流体通道(9)的两端分别为流体入口(8)和流体出口(11)，细胞培养室(10)设置在微流体通道(9)上；不同层中的细胞培养室通过多孔膜进行交流。

2.根据权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述微流控芯片还包括两层固定板，三层芯片层和两层多孔膜固定在两层固定板之间。

3.根据权利要求1或2所述的微流控芯片，其特征在于，所述第一层芯片层(2)的厚度为0.5-10mm；第二层芯片层(3)和第三层芯片层(4)的厚度为0.2-5mm，多孔膜的厚度为0.1-30μm，多孔膜的孔径为0.1-20μm。

4.根据权利要求1-3任一项所述的微流控芯片，其特征在于，所述微流体通道(9)的高度为10-500μm，宽度为0.1-10mm；流体入口(8)和流体出口(11)的直径均为0.1-5mm。

5.根据权利要求1-4任一项所述的微流控芯片，其特征在于，两层固定板的厚度均为0.5-10mm；第一固定板(1)设有若干个输液管道插入孔(13)，输液管道插入孔的直径均为0.1-5mm。

6.根据权利要求1-5任一项所述的微流控芯片，其特征在于，芯片层的材料为聚二甲基硅氧烷，多孔膜的材料为聚碳酸酯，固定板的材料为PMMA。

7.基于权利要求1-6任一项所述微流控芯片的肿瘤转移模型，其特征在于，微流控芯片中的多孔膜采用胶原包被形成三维微环境；第二层芯片层的细胞培养室(10)采用血管内皮细胞灌注形成体外致密血管腔；肿瘤细胞以连续灌流的方式注入第一层芯片层的微流体通道中。

8.权利要求7所述肿瘤转移模型的构建方法，所述构建方法包括以下步骤：

步骤1：芯片内胶原的灌注

配置终浓度为0.1-10mg/ml的胶原，以连续灌注流的方式将胶原从每层芯片层的流体入口灌入微流体通道内，培养孵育胶原包被多孔膜形成三维微环境；

步骤2：芯片上血管腔构建

将培养好的血管内皮细胞消化为单细胞悬液，将0.1×10⁶-10×10⁶个/ml单细胞悬液以连续灌流的方式注入第二层芯片层微流体通道内，灌满单细胞悬液后培养，在第二层芯片层的细胞培养室的下表面形成致密细胞层；之后将芯片倒置，二次灌注单细胞悬液使第二层芯片层的细胞培养室的上表面形成致密细胞层，驱动单细胞悬液继续培养血管内皮细胞，形成体外致密血管腔；

步骤3：建立肿瘤转移模型

将培养好的肿瘤细胞消化为单细胞悬液，将0.1×10⁶-10×10⁶个/ml单细胞悬液以连续灌流的方式注入第一层芯片层微流体通道内，灌满肿瘤细胞悬液后，继续培养，形成肿瘤转移模型。

9.权利要求1-6任一项所述的微流控芯片或权利要求7所述的肿瘤转移模型在肿瘤细胞转移研究和抗肿瘤药物筛选中的应用。

10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，肿瘤细胞转移研究和抗肿瘤药物筛选所涉及的肿瘤细胞为乳腺癌细胞或肝癌细胞。