[发明专利]用于细胞迁移实验的芯片装置、制备方法及实验方法

说明书

本发明的一种用于细胞迁移实验的芯片装置、制备方法及实验方法，可解决使用细胞布置器过程繁琐，且对细胞污染几率大影响实验精度的技术问题。所述芯片表面包含多个重复功能单元；每个功能单元至少包含接种区、隔离区和迁移区三个功能区域；接种区是细胞起始接种黏附的区域，接种区表面具有疏水性；隔离区是位于接种区外围设置隔离柱体阵列，隔离柱体阵列将接种区包围形成一个环形结构，相邻隔离柱体之间保留设定的间隙，隔离柱体外表面具有疏水性；迁移区位于隔离区外围。本发明实现细胞起始接种范围的限定，并能控制细胞向指定区域范围和方向迁移，同时能模拟体内不同迁移界面的结构，无需对细胞进行损伤操作，也不需要对芯片进行拆卸和组装。

技术领域

本发明涉及细胞迁移分析技术领域，具体涉及一种用于细胞迁移实验的芯片装置、制备方法及实验方法。

背景技术

细胞迁移与肿瘤发生和发展、干细胞归巢、胚胎形成、伤口愈合和炎症反应、宿主防御都有密切关系。研究细胞迁移对于我们理解这些生命活动背后的原理，以及相关疾病的治疗有重要意义。传统研究细胞迁移的方法传统体外研究细胞迁移速率的方法中广泛使用的是划痕法。该方法不对接种起始位置和指定目标迁移区域进行划分，而是在细胞接种后在细胞黏附区域用外力划去一部分黏附的细胞，造成一个没有细胞黏附的区域，最后观察细胞向该区域迁移的速度。罗春雄等人在专利中公布了一种细胞迁移研究的方法，采用细胞布置器件中的细胞群体限制腔室培养贴壁生长的细胞，得到贴壁生长的细胞群。将贴壁生长的细胞群放在迁移测试器件中的迁移测试腔室中培养，获取细胞生长过程中的图片，以通过图片记录的细胞群的生长所覆盖的区域，计算细胞迁移的迁移距离。

而上述相关技术存在以下问题：

划痕法不对接种起始位置和指定目标迁移区域进行划分，而是在细胞接种后在细胞黏附区域用外力划去一部分黏附的细胞，造成一个没有细胞黏附的区域，最后观察细胞向该区域迁移的速度。该方法虽然操作简单，但划痕的尺寸不易控制，实验重复性差，且划痕的过程会对细胞造成损伤。细胞布置器可以限制细胞起始接种范围，但操作时首先要细胞布置器件的底盘与洁净的培养皿粘附，然后要对所述细胞布置器件进行等离子体处理，之后再进行细胞接种；接种完成后，还需要将布置器去掉，更换为迁移器件再研究细胞迁移行为；整个过程中不仅需要将无菌器件取出进行等力推出来，还要涉及到对布置器的拆卸操作，过程繁琐，细胞污染几率大。

发明内容

本发明提出的一种用于细胞迁移实验的芯片装置、制备方法及实验方法，可解决当前相关实验使用细胞布置器过程繁琐，且对细胞污染几率大影响实验精度的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种用于细胞迁移实验的芯片装置，包括芯片基层，

所述芯片表面包含多个重复功能单元；

每个功能单元至少包含接种区、隔离区和迁移区三个功能区域；

其中，

所述接种区是细胞起始接种黏附的区域，接种区表面具有疏水性；

所述隔离区是位于接种区外围设置隔离柱体阵列，所述隔离柱体阵列将接种区包围形成一个环形结构，相邻隔离柱体之间保留设定的间隙，隔离柱体外表面具有疏水性；

所述迁移区位于隔离区外围。

进一步的，所述隔离区的相邻柱体之间的设定的间隙尺寸范围是10微米到4毫米。

进一步的，所述隔离柱体的形状是直立柱、椎体、柱体面或底面不规则柱体、底面不规则球面体。

进一步的，所述隔离柱体高度范围为50微米～4毫米；

所述隔离柱体最长径范围是50微米～5厘米；

所述隔离柱体最短径范围是50微米～5厘米。