[发明专利]一种用于在线监测神经细胞释放多巴胺的聚乳酸/纸杂交芯片

权利要求书

1.一种用于在线监测神经细胞释放多巴胺的聚乳酸/纸杂交芯片，其特征在于，以聚乳酸模型为细胞培养液的支撑基底，以滤纸或A4纸为细胞培养的载体，实现神经细胞的三维培养；利用3D打印的方法获取聚乳酸模型，利用热蜡打印法获取图案化纸芯片；所述聚乳酸模型由下述方法制作的：（1）建模：利用123D Design软件构建模型三维结构，尺寸为45 mm× 45 mm × 11 mm，贮液池直径为5 mm，高度为5 mm； 构建长方形通道宽度为8 mm，深度为2.5 mm；（2）切片：利用Cura 15.02.1软件将3D模型进行分层切片，具体参数：层高：0.1mm；外壳壁厚：0.8 mm；底部/顶部厚度：1.2 mm；填充密度：80%；打印温度：190 ℃；平台温度：10 ℃；打印速度：30 mm/s；将电脑和A8S型3D打印机连接，然后将经过切片的三维结构图以gcode格式导入3D打印机；（3）打印：聚合物材料的线材通过齿轮机构被送入具有加热装置的金属喷头，聚合物材料被加热到玻璃转换温度以上，软化了的聚合物材料熔丝从喷头喷出到底板上降温固化成型；具体操作：连接电源，开机，调平，进料，选择需要打印的模型，待喷嘴温度升到190℃后，开始打印；（4）修饰：将配制好的PDMS溶液，脱气后，均匀涂抹于模型表面，然后放置于85℃烘箱中固化1小时；所述图案化纸芯片由下述方法制作的：利用Abode Illustrator CS6矢量绘图软件设计纸芯片图案，纸基中心的方形细胞培养区长度为5mm，宽度亦为5mm；圆形细胞培养区直径为4mm；方形与圆形细胞培养区间隔4mm；将上述图案，用Xerox ColorQube 8870型热蜡打印机打印出来，随后放到烘箱中在95℃烘烤，直至纸基表面的石蜡完全熔化并渗透至纸基内部，形成封闭的亲水区域限定细胞图形化生长。

2.如权利要求1所述的一种用于在线监测神经细胞释放多巴胺的聚乳酸/纸杂交芯片，其特征在于，成功在聚乳酸/纸杂交芯片上建立了对照组、Aβ_25-35模型组、多奈哌齐干预组、干细胞接触液干预组及干细胞干预组，并与丝网印刷电极结合，用于各组神经细胞释放多巴胺的检测，五组的多巴胺水平表达有差异。

3.如权利要求1-2任一所述的一种用于在线监测神经细胞释放多巴胺的聚乳酸/纸杂交芯片的多巴胺检测方法，包括如下步骤：（1）聚乳酸/纸杂交芯片的设计与制作：聚乳酸模型为十字形通道，通道末端为四个贮液池；通道内注入水凝胶，用于细胞培养所需营养物质的传递；贮液池用于存放细胞培养液，保证细胞增殖所需物质与能量；热蜡打印法制作的图案化纸芯片分为亲水区与疏水区两部分，亲水区用于细胞培养；用圆形票夹将聚乳酸模型与纸杂交芯片紧紧固定在一起，使得经水凝胶输送的营养物质可顺利到达细胞培养区域；（2）聚乳酸/纸杂交芯片上细胞的培养：取细胞-水凝胶悬浮液滴在步骤（1）制得的纸芯片上，将此装置放在可透气的盒子中，放在5wt % CO₂，37 ℃培养箱中离水近的地方，每天换一次培养液。