[实用新型]一种单细胞捕获与肿瘤球培养的阵列化微控芯片

说明书

本实用新型公开的一种单细胞捕获与肿瘤球培养的阵列化微控芯片，包括单细胞分选层和细胞培养层，单细胞分选层上粘接有细胞培养层，单细胞分选层包括至少一组细胞捕获阵列、细胞悬浮液入口和细胞悬浮液出口，每组细胞捕获阵列包括至少三列微阵列，每列微阵列包括并列排布单细胞捕获单元，单细胞捕获单元包括两个微结构，两个微结构之间形成筛选槽，筛选槽的两端分别形成用于捕获细胞的第一孔隙和第二孔隙，第一孔隙的宽度比第二孔隙的宽度大2μm；细胞培养层开设有培养槽，培养槽与单细胞捕获单元对应。本实用新型的芯片具有操作简单快捷、低消耗的特点，能够广泛应用于多种平行高通量与多重复式单细胞操作与分析应用。

技术领域

本实用新型属于细胞生物学及微流控芯片技术领域，具体涉及一种单细胞捕获与肿瘤球培养的阵列化微控芯片。

背景技术

目前，基于单细胞水平的研究和分析被广泛的应用于生物研究以及临床检测中并成长为一门新兴的分析方法和检测平台。微流控芯片技术是本世纪刚刚兴起的一种微型操作与分析方法。其创制之初就显示了极强的单细胞操作和分析潜力。迄今为止，基于微流控芯片的单细胞捕获与操作方法主要包括了：微结构过滤、水流动力学操作、磁操作、光操作、电场操作以及声学操作等。其中，基于微结构过滤方法进行单细胞捕获与长期培养的方法，因其原理简单，操作快捷、能够开展实时高通量且无需辅助其它仪器等优势，得到了广泛的应用和发展。然而，目前基于微结构单元(例如：微坝和微孔) 的芯片由于受到本身原理的限制很难进行长期培养的研究。而基于细胞长期培养的检测(如：干细胞培养、药物筛选等)则被迫无法进行。这样不仅造成了对捕获细胞的浪费，同时在很大程度上也限制了所捕获单细胞的后期试验研究范围。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种单细胞捕获与肿瘤球培养的阵列化微控芯片，通过设计一种复杂的微过滤结构实现单个不同大小和变形性单细胞的捕获，进而通过与微孔结构的结合实现被捕获单细胞的长期培养与后续的检测，解决了现有微滤结构的细胞芯片功能单一，无法进行后期细胞培养造成捕获单细胞浪费的问题。

本实用新型所采用的技术方案是，一种单细胞捕获与肿瘤球培养的阵列化微控芯片，包括单细胞分选层、细胞培养层和嵌入在单细胞分选层中的管路，单细胞分选层上粘接有细胞培养层，单细胞分选层包括至少一组细胞捕获阵列、一个细胞悬浮液入口和多个细胞悬浮液出口，每组细胞捕获阵列通过管路连通细胞悬浮液入口和多个细胞悬浮液出口，每组细胞捕获阵列包括至少三列微阵列，每列微阵列包括并列排布的多个单细胞捕获单元，每个单细胞捕获单元包括两个H型微结构，两个H型微结构之间形成用于细胞筛选的筛选槽，筛选槽的两端分别形成用于捕获细胞的第一孔隙和第二孔隙，第一孔隙的宽度比第二孔隙的宽度大1μm～2μm；

细胞培养层上间隔均匀开设有用于培养细胞的多个相互独立的培养槽，培养槽呈阵列排布，每个培养槽与单细胞捕获单元一一对应。

本实用新型的其他特点还在于，

优选的，相邻两列微阵列的间距为50μm。

优选的，每个H型微结构的截面呈中部径向收缩的矩形，每个H型微结构的长度为200μm～300μm，每个H型微结构的矩形两端宽为120μm，中部收缩处的宽为90μm。

优选的，筛选槽中间宽两边窄，筛选槽的长度为100μm～150μm，中间最宽处的宽度为40μm～60μm，筛选槽的高度与管路的高度相同，筛选槽的高度为18μm～28μm。

优选的，单细胞分选层位于细胞捕获阵列的两侧设置有多个微柱，每个微柱之间的距离为25μm～50μm，用于防止管路塌陷。

优选的，每个培养槽的长度为80μm～120μm，宽度为80μm～120μm，高度为70μm～100μm。

优选的，位于列同一列微阵列的第一孔隙的尺寸和第二孔隙的尺寸恒定不变，位于相邻两列微阵列的第一孔隙的尺寸相差2μm，位于相邻两列微阵列的第二孔隙的尺寸相差2μm。