[发明专利]一种用于单细胞配对的双液核水凝胶微囊制备方法

权利要求书

1.一种用于单细胞配对的双液核水凝胶微囊制备方法，其特征在于：本方法采用微流控技术和双水相体系，通过微流控芯片的制备、体系材料的选择、双液核水凝胶微囊合成及细胞配对步骤，一步形成负载细胞的双液核水凝胶微囊；其中所形成双液核水凝胶微囊的核均为水溶液，壳为水凝胶。

2.根据权利要求1所述的一种用于单细胞配对的双液核水凝胶微囊制备方法，其特征在于：微流控芯片的制备具体如下：

该芯片利用常规软光刻的方法制成，由芯片上层、芯片中间层和芯片下层键合而成的三层PDMS芯片；其中，所述芯片上层主要由核流体入口(3)，壳流体入口(2)，连续相入口(1)，核流体分流口(4)，壳流体分流口(5)组成；芯片中间层主要由连续相入口(6)，连续相通道(11)，核流体入口(9)，壳流体入口(7)，核通道(10)，壳通道(8)，层流通道(12)，主通道(13)和反应通道(14)，流体出口(15)组成；芯片下层是没有结构的白板；

所述芯片上层的核流体分流口(4)与芯片中间层的核流体入口(9)相通；

所述芯片上层的壳流体分流口(5)与芯片中间层的壳流体入口(7)相通；

所述芯片上层的连续相入口(1)与芯片中间层的连续相入口(6)相通。

3.根据权利要求2所述的一种用于单细胞配对的双液核水凝胶微囊制备方法，其特征在于：核流体从核流体入口(3)分别通过核流体分流口(4)进入核流体入口(9)，经过核通道(10)流入层流通道(12)；壳流体从壳流体入口(2)分别通过壳流体分流口(5)，经过芯片中间层的壳流体入口(7)，进入壳通道(8)，最终流入层流通道(12)；连续流从连续相入口(1)通过中间层连续相入口(6)经连续相通道(11)流入主通道(13)；核流体，壳流体，连续流体最终均通过通道(13)和反应通道(14)，制备的双液核水凝胶微囊从流体出口(15)流出并收集。

4.根据权利要求1所述的一种用于单细胞配对的双液核水凝胶微囊制备方法，其特征在于：所述双水相体系的构建如下：

选用生物相容性较好的双水相体系葡聚糖(Dex)和聚乙二醇(PEG)；其中，所述PEG分子量范围：8-20kDa、浓度范围：10-50％；Dex分子量范围：70k-500kDa、浓度范围：10-35％。

5.根据权利要求1所述的一种用于单细胞配对的双液核水凝胶微囊制备方法，其特征在于：所述双液核水凝胶微囊制备时，在壳流体中加入水凝胶预聚体、乙二胺四乙酸钙二钠(Ca-EDTA)、连续相油；内交联的方式形成的CaA需要在油中加入冰醋酸(HAc)，HAc在油中扩散进入壳中将释放Ca-EDTA中的钙离子，实现钙离子与NaA反应，最终形成CaA水凝胶微囊。

所述水凝胶预聚体为海藻素钠(NaA)；

所述连续相为矿物油、醋酸(HAc)和司班80(Span 80)的混合物。

6.根据权利要求5所述的一种用于单细胞配对的双液核水凝胶微囊制备方法，其特征在于：所述NaA浓度范围：0.1-2％，Ca-EDTA使用的浓度范围：0.5-2.5％，HAc的浓度范围0.05-0.25％，Span 80浓度范围为1％-5％。

7.根据权利要求1所述的一种用于单细胞配对的双液核水凝胶微囊制备方法，其特征在于：所述双液核水凝胶微囊合成及细胞配对具体如下：

核流体为葡聚糖(Dex)；壳流体为PEG、NaA、Ca-EDTA的混合物；连续相流体为矿物油、Span 80、HAc的混合物；人肝癌细胞(HepG2细胞)和人脐静脉内皮细胞(HUVEC细胞)经消化后，分别用核流体重悬并充分混匀后，分别通过核流体入口(3)的两个入口进入芯片通道，壳流体从壳流体入口(7)进入芯片通道，连续相流体从连续相入口(1)通入微流控芯片，核流体和壳流体在层流通道(12)处会形成稳定的双水相层流，之后通过主通道(13)被连续相截断形成稳定的含有细胞的液滴，在反应通道(14)中壳会交联形成CaA水凝胶，最终从出口处(15)可收集到含有两个液腔的水凝胶微囊，其中液腔中含有细胞，得到负载细胞的双液核水凝胶微囊。