[发明专利]一种用于研究纳米粒子与细胞相互作用的芯片及其制备方法

权利要求书

1.一种用于研究纳米粒子与细胞相互作用的芯片，其特征在于由上中下三层组成，上层是细胞植入层，中层是细胞培养层，下层是气体通入层；其中，上层设有细胞及其培养基质注入口；中层设有细胞培养室、纳米粒子分散液的流体通道和进口、纳米粒子和细胞混合液的流体蛇形通道和出口；下层设有气体通道、进口和混合室；其中，中层的细胞培养腔和下层的气体混合室为直径相同的圆形，且位置完全对应，界面处采用透气不透水的薄膜分隔。

2.根据权利要求1所述用于研究纳米粒子与细胞相互作用的芯片，其特征在于，所述芯片上中下三层为长方体，尺寸一致；上中下三层用胶水紧密相连，不漏气、不漏液。

3.根据权利要求2所述用于研究纳米粒子与细胞相互作用的芯片，其特征在于，所述芯片的上中下三层长方体的长宽高为5厘米、3厘米和2毫米。

4.根据权利要求1所述用于研究纳米粒子与细胞相互作用的芯片，其特征在于，所述芯片的片基为聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚二甲基硅氧烷（PDMS）、聚碳酸酯（PC）、玻璃、硅片的一种或几种；所述芯片的透气不透水的薄膜为聚四氟乙烯膜（PTFE膜）、硅胶薄膜、聚酯膜（PET膜）、PTFE表面涂层培养基质层薄膜中的一种或几种；所述芯片的培养基质为明胶、壳聚糖、丝素蛋白、纤维蛋白胶、基质胶、海藻酸钠、聚乙二醇的一种或几种。

5.根据权利要求1所述用于研究纳米粒子与细胞相互作用的芯片，其特征在于，所述芯片上层的注入口为圆形，直径为2毫米，高度为2毫米。

6.根据权利要求1所述用于研究纳米粒子与细胞相互作用的芯片，其特征在于，所述细胞培养腔的直径为1厘米，高度为2毫米；分散液流体通道和混合液流体蛇形通道为直径1毫米的管状结构。

7.根据权利要求1所述用于研究纳米粒子与细胞相互作用的芯片，其特征在于，所述分散液的注入方式采用注射泵注入，注射泵的推进速度0.1 ml/h-0.3 ml/h。

8.根据权利要求1所述用于研究纳米粒子与细胞相互作用的芯片，其特征在于，所述芯片下层的混合室的直径为1厘米，高度为1毫米；气体通道为直径为1毫米的管状结构。

9.根据权利要求1所述用于研究纳米粒子与细胞相互作用的芯片，其特征在于，所述气体混合室混合二氧化碳、氮气、氧气的混合气。

10.根据权利要求1-9任一所述用于研究纳米粒子与细胞相互作用的芯片的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）用计算机辅助设计软件设计和绘制芯片中各层的微结构和微通道图形，通过微加工技术在各层芯片基材表面加工；

（2）利用粘性薄膜，将制备的各层芯片对齐、粘合、加压和键合，组成最终的三层结构芯片；

其中，所述微加工技术为激光刻蚀技术、热压技术、化学腐蚀技术、光刻技术的一种或几种。