[发明专利]一种单细胞培养系统及单细胞培养方法

权利要求书

1.一种单细胞培养装置，其特征在于，所述装置包括微流控通道层、电极层和驱动模块；

所述微流控通道层包括细胞液入口（5）、单细胞液滴生成区（1）、单细胞培养区（4）和第一细胞液出口（71），所述单细胞培养区（4）设置有细胞限制装置；

所述细胞限制装置包括多孔电极（17）、声波发生装置（18）或产生光阱的激光系统中的任意一种或至少两种的组合；

所述电极层由电极阵列组成，由所述微流控通道层支撑，所述电极阵列对微流控通道层的液滴产生介电润湿效应，控制液滴发生形变和/或位移；

所述驱动模块驱动装置中的电极阵列；

所述装置还包括液滴移动区（3）；

所述单细胞液滴生成区（1）通过液滴移动区（3）与所述单细胞培养区（4）连通；

所述单细胞培养区（4）通过液滴移动区（3）与所述第一细胞液出口（71）连通；

所述单细胞培养区（4）的边缘设置有物理墙结构（14）；

所述物理墙结构（14）设置有靠近第一细胞液出口（71）的第一缺口（15）和靠近细胞液入口（5）的第二缺口（16）；

所述第一缺口（15）的宽度小于细胞直径；

所述第二缺口（16）的宽度不小于细胞直径；

所述装置还包括储液区（2）和与储液区对应的试剂入口（6）；

所述储液区（2）通过液滴移动区（3）与所述单细胞培养区（4）连通；

所述装置还包括检测区（19），所述检测区（19）设置在所述储液区（2）与所述单细胞培养区（4）之间；

所述装置还包括第二细胞液出口（72），所述第二细胞液出口（72）与所述第二缺口（16）连通。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述单细胞培养区（4）对应的电极阵列中包括多孔电极（17），所述多孔电极（17）对单细胞培养区（4）中的液滴和/或细胞产生介电润湿效应，将液滴和/或细胞限制在单细胞培养区（4）中。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述单细胞培养区（4）设置有叉指换能器，所述叉指换能器对单细胞培养区（4）中的液滴和/或细胞产生介电润湿效应，将液滴和/或细胞限制在单细胞培养区（4）中。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述单细胞培养区（4）的上部设置有激光光源，所述激光光源对单细胞培养区（4）中的液滴和/或细胞产生光阱力，将液滴和/或细胞限制在单细胞培养区（4）中。

5.一种单细胞培养系统，其特征在于，所述系统包括权利要求1-4任一项所述的装置。

6.一种利用权利要求1-4任一项所述的装置进行单细胞培养的方法，其特征在于，所述方法包括：

将包含细胞（9）的细胞液（8）从细胞液入口（5）加入单细胞培养系统，由单细胞液滴生成区（1）生成单细胞液滴并进行筛选；

单细胞液滴经过液滴移动区（3）转移至单细胞培养区（4），进行单细胞培养；

所述方法还包括将单细胞培养区（4）的细胞培养液经过液滴移动区（3）转移至检测区（19）和/或第一细胞液出口（71）；

将不包含细胞的细胞培养液从与储液区对应的试剂入口（6）加入单细胞培养系统，由储液区（2）生成细胞培养液液滴；

细胞培养液液滴经过液滴移动区（3）转移至单细胞培养区（4），完成细胞培养液的替换。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述细胞液（8）中含有凝胶。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述细胞液（8）中含有质量百分比为1~10%的凝胶。

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述单细胞液滴转移至单细胞培养区（4）后，还包括对凝胶区域进行紫外光照射固化的步骤。

10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括在检测区（19）对细胞培养液进行检测的步骤。