[发明专利]单细胞阵列芯片及制备方法和用途

权利要求书

1.一种单细胞阵列芯片应用于离子通道药物筛选的用途，其特征在于，用于离子通道药物筛选的单细胞阵列芯片包括下层微孔芯片和上层微通道芯片，所述下层微孔芯片和上层微通道芯片键合在一起；所述下层微孔芯片的上表面设有多个微坑，微坑为圆柱形，且相邻微坑的圆心距为60～80μm；微坑的深度为38～42μm；微坑直径为25～28μm；

所述上层微通道芯片设有直形的微流体通道、流入通孔和流出通孔；所述微流体通道位于所述上层微通道芯片的下表面，并与所述微坑连通；所述流入通孔和流出通孔分别位于所述微流体通道的两端，并将所述微流体通道与所述上层微通道芯片的上表面连通；

所述微流体通道的截面为矩形，其宽度为700～1200μm，深度为70～120μm；

所述微流体通道的长度长于每列微坑列的长度；

微流体通道为2～1000条；每条微流体通道的两端分别设有流入通孔和流出通孔；

将细胞悬液经所述单细胞阵列芯片的流入通孔注入微流体通道，然后流经各个微坑，单细胞被微坑捕获，且每个微坑仅能够捕获一个单细胞，余量的单细胞随细胞悬液由流出通孔流出，从而获得具有多个单细胞的基体；然后，作用于单细胞的实验试剂经所述流入通孔注入微流体通道，对各个单细胞进行处理后经流出通孔流出，从而各个单细胞的信息被单独分析。

2.根据权利要求1所述的用途，其特征在于，所述微流体通道的长度为1～20mm。

3.根据权利要求1所述的用途，其特征在于，所述下层微孔芯片和上层微通道芯片的材质选自高分子聚合物、硅、玻璃、石英或纸质中的一种或多种。

4.根据权利要求1～3任一项所述的用途，其特征在于，所述单细胞阵列芯片的制备方法包括如下步骤：

(1)分别绘制所述下层微孔芯片和上层微通道芯片的设计图，并分别制成具有微坑阵列图形的高分辨率透明掩膜和具有微流体通道图形的高分辨率透明掩膜；

(2)将负性光刻胶SU8 2007涂布于硅片上，涂布厚度为5～10μm，固化处理，得到粘附层；然后将SU8 2050涂布于所述粘附层的表面，涂布厚度为20～60μm，前烘，得到光刻胶；

(3)将所述具有微坑阵列图形的高分辨率透明掩膜的图形放置到前烘好的光刻胶上，曝光，后烘，然后用显影液洗涤，未曝光的光刻胶被洗掉，140～180℃下加热20～40min，得到下层微孔芯片模具；将所述具有微流体通道图形的高分辨率透明掩膜的图形放置到到另一光刻胶上，曝光，后烘，然后用显影液洗涤，未曝光的光刻胶被洗掉，140～180℃下加热20～40min，得到上层微通道芯片模具；

(4)将所述下层微孔芯片模具和上层微通道芯片模具分别进行硅烷化处理；

(5)将质量比为7～14:1的PDMS预聚物单体和聚合引发剂的混合物分别浇注在所述下层微孔芯片模具和上层微通道芯片模具的表面，加热固化，将PDMS层与硅片分离，分别得到下层微孔芯片和上层微通道芯片；在上层微通道芯片的微流体通道两端打孔以形成流入通孔和流出通孔，清洗，烘干；

(6)将所述下层微孔芯片和上层微通道芯片不可逆的键合，得到所述单细胞阵列芯片。

5.根据权利要求4的用途，其特征在于，步骤(2)中，所述硅片为经过预处理的硅片，预处理方法为：首先将硅片用无水乙醇冲洗，吹干；然后将硅片置于Piranha溶液加热煮沸，加热时间为10～50min；冷却后将硅片取出，用超纯水冲洗至中性，吹干，然后于150～250℃下烘干15～45min。