[发明专利]一种微流体溶解氧浓度控制芯片

权利要求书

1.一种微流体溶解氧浓度控制芯片，其特征在于：包括第1层、硅胶膜隔层和第2层；所述第1层、硅胶膜隔层和第2层依次相互重叠，且第1层内表面与第2层内表面分别与位于中间的硅胶膜隔层的两个侧面紧贴重叠；

所述第1层内表面设有一道沟槽，且该沟槽与紧贴的硅胶膜隔层一侧面构成了第1微通道，所述第2层内表面也设有一道沟槽，且该沟槽与紧贴的硅胶膜隔层另一侧面构成了第2微通道；所述硅胶膜隔层将第1微通道与第2微通道相互隔离，且第1微通道与第2微通道隔着硅胶膜隔层相互重合；

所述第1微通道为适于细胞培养基流动的单向通道，第2微通道为适于Na₂SO₃溶液流动的单向通道，且第1微通道中流动的细胞培养基溶液中的氧透过隔离的硅胶膜扩散至第2通道中流动的Na₂SO₃溶液中。

2.根据权利要求1所述的微流体溶解氧浓度控制芯片，其特征在于：所述第1微通道是仅有一个入口IN1与一个出口OUT1的单向曲折通道，DMEM培养基从入口IN1进入第1微通道并从出口0UT1流出；

所述第2微通道是仅有一个入口IN2与一个出口OUT2的单向曲折通道，Na₂SO₃溶液从入口IN2进入第2微通道并从出口OUT2流出；

所述第1微通道的曲折形式及微通道间距与第2微通道的曲折形式及微通道间距相同，且第1微通道中流动的细胞培养基溶液与第2微通道中流动的Na₂SO₃溶液的流动方向相反。

3.根据权利要求1或2所述的微流体溶解氧浓度控制芯片，其特征在于：所述硅胶膜隔层的孔径为5～10纳米，且硅胶膜隔层的厚度为0.1～0.8毫米。

4.根据权利要求1所述的微流体溶解氧浓度控制芯片，其特征在于：所述第1微通道的深度及宽度与第2微通道的深度及宽度相同，且第1微通道的长度与第2微通道的长度相同。

5.根据权利要求1-4任一所述的微流体溶解氧浓度控制芯片，其特征在于：所述细胞培养基包括DMEM培养基。

6.根据权利要求1-4任一所述的微流体溶解氧浓度控制芯片，其特征在于：所述第1层和第2层采用有机玻璃、玻璃、陶瓷或金、银、铂、钛合金材料制成。

7.一种微流体溶解氧浓度定量控制方法，包括以下步骤：

(1)建立适于细胞培养基流动的第1微通道和适于Na₂SO₃溶液流动的第2微通道，且使得第1微通道内细胞培养基界面与第2微通道内Na₂SO₃溶液界面由硅胶膜相互隔离在所述硅胶膜的两侧相对应的位置；

(2)将Na₂SO₃溶液通入第2微通道，以泵驱动Na₂SO₃溶液从第2微通道的入口IN2向出口OUT2流动；保持Na₂SO₃溶液流动，或待Na₂SO₃溶液充满第2微通道后暂停流动并按设定的时间间隔进行更换；

(3)将细胞培养基通入第1微通道，以泵驱动细胞培养基从第1微通道的入口IN1向出口OUT1流动，且第1微通道内细胞培养基的流动方向与第2微通道内Na₂SO₃溶液的流动方向相反；

(4)调整第1微通道内的细胞培养基流速和/或第2微通道内Na₂SO₃溶液的更换时间间隔，直至第1微通道出口OUT1处细胞培养基的溶解氧浓度检测值达到设定的氧浓度目标值。

8.根据权利要求7所述的微流体溶解氧浓度定量控制方法，其特征在于：在步骤(2)中，按8～14小时的时间间隔更换Na₂SO₃溶液。