[发明专利]一种整合性肿瘤细胞行为实验用芯片

说明书

本发明提供一种整合性肿瘤细胞行为实验用芯片，包括功能区I、功能区II、功能区III、功能区IV和功能区V；其中，功能区I包括细胞侵袭3D共培养板，用于细胞侵袭实验；功能区II包括细胞迁移培养孔，用于细胞迁移实验；功能区III包括细胞增殖单细胞培养孔，用于肿瘤单细胞培养；功能区IV包括血管生成3D共培养板，用于肿瘤相关血管生成实验；功能区V包括通过基质胶连接的肿瘤单细胞培养孔、基质胶槽和肿瘤细胞吸引因子孔，用于肿瘤单细胞迁移或侵袭实验。所述芯片综合应用了单细胞培养、微流控和3D培养技术，明显简化了实验流程，提高了实验效率，所得实验结果具有更高的准确度和可重复性。

技术领域

本发明涉及肿瘤细胞生物学领域，具体涉及一种整合性细胞培养芯片，尤其涉及一种整合性肿瘤细胞行为实验用芯片。

背景技术

在体外培养肿瘤细胞，研究肿瘤细胞的增殖、迁移和侵袭，与其影响血管生成等肿瘤细胞行为，是肿瘤细胞生物学研究的重要环节，也是探索肿瘤的形成原因、发展机制及抗肿瘤药筛选的重要基础。肿瘤细胞的无限增殖、迁移、侵袭和促进新血管生成是肿瘤恶性行为的重要体现，因此，在考察肿瘤细胞行为研究过程中几乎均需进行上述相关的细胞实验。

目前，细胞增殖实验包括MTT法及CCK-8法，此两种方法都是依靠比色法来进行间接测量细胞增殖的指标，可对肿瘤细胞群体增殖情况进行估算，但是，前者有试剂不溶于水，易受血清、药物的影响，且需要避光加试剂等缺点，后者操作较为繁杂，花费较高，此外，此两种方法均不能考察单一细胞增殖的情况。

常用的细胞迁移实验为细胞划痕法或Transwell法，其中划痕法需要使用移液枪头进行划痕，其操作重复性不够稳定，而Transwell法具有操作较繁杂，收集数据不容易等缺点。目前，肿瘤细胞侵袭实验大多使用Transwell法，此法虽可以观察、测量肿瘤细胞侵袭情况，但其操作较繁杂，效率不够高，需要对细胞染色，结果可受底面颗粒影响，具有准确性不够稳定等缺点。

关于肿瘤细胞影响血管生成实验，目前多采用肿瘤细胞培养上清来培养人脐静脉内皮细胞(HUVEC)，以观察新血管生成情况，此法只能观察血管生成情况，无法考察肿瘤细胞和血管生成过程的直接关系。

总之，上述这些实验方法均需独立开展，多次进行，实验操作较繁杂、耗时耗力，效率低下，不易掌握多次实验的均一性，且有实验过程不便观察，实验数据不易收集、实验过程模拟人体内过程相关性较差、准确性有时不稳定和实验可重复性较差的缺点。

因此，提供一种能够简化实验操作、提高实验效率且准确性高、可重复性好的新型实验用芯片对肿瘤细胞行为的研究具有重要的意义。

发明内容

鉴于现有技术中存在的问题，本发明提供一种整合性肿瘤细胞行为实验用芯片。所述整合性肿瘤细胞行为实验用芯片综合应用了单细胞培养、微流控和3D培养技术，明显简化了实验流程，显著提高了实验效率，同时所得实验结果具有更高的准确度和精确性。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种整合性肿瘤细胞行为实验用芯片，包括：功能区I、功能区II、功能区III、功能区IV和功能区V；

其中，功能区I包括细胞侵袭3D共培养板，用于细胞侵袭实验；功能区II包括细胞迁移培养孔，用于细胞迁移实验；功能区III包括细胞增殖单细胞培养孔，用于肿瘤单细胞培养；功能区IV包括血管生成3D共培养板，用于肿瘤相关血管生成实验；功能区V包括通过基质胶连接的肿瘤单细胞培养孔、基质胶槽和肿瘤细胞吸引因子孔，用于肿瘤单细胞迁移或侵袭实验。