[发明专利]一种微流控芯片和建立人体结直肠癌动态模型的方法

权利要求书

1.一种微流控芯片，其特征在于，包括紧密贴合的四层PDMS基片，所述PDMS基片由上至下依次为进口层、模拟层、培养层以及灌输层；

所述模拟层设有中央通道以及位于所述中央通道两侧的气腔；

所述培养层设有与所述中央通道连通的培养微室；

所述灌输层设有肿瘤灌输通道，所述肿瘤灌输通道与所述培养微室连通；

所述进口层分别设有所述中央通道的进口和出口、两个所述气腔的进口以及所述肿瘤灌输通道的进口和出口；

所述中央通道的进口和出口分别与所述中央通道的第一端和第二端连通，所述气腔的进口与所述气腔的第一端连通，所述肿瘤灌输通道的进口和出口分别于所述肿瘤灌输通道的第一端和第二端连通；

所述模拟层设有分别连通所述肿瘤灌输通道的进口、出口与所述肿瘤灌输通道的第一端、第二端的第一贯穿孔；

所述培养层设有分别连通所述肿瘤灌输通道的进口、出口与所述肿瘤灌输通道的第一端、第二端的第二贯穿孔。

2.根据权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述培养层和所述灌输层之间还设有多孔膜层；

所述多孔膜层设有分别连通所述肿瘤灌输通道的进口、出口与所述肿瘤灌输通道的第一端、第二端的第三贯穿孔；

所述多孔膜层设有与所述培养微室相连通的微孔膜；

所述微孔膜中微孔的直径为5-25微米，微孔的间距为10-200微米。

3.根据权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述中央通道与所述气腔相间隔100-800微米。

4.根据权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述气腔的中段与所述中央通道相平行，所述气腔的第一端和第二端位于偏离所述中央通道的一侧。

5.根据权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述中央通道与所述肿瘤灌输通道垂直，且所述培养微室位于垂直相交处。

6.根据权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述中央通道的直径为100-1000微米，所述肿瘤灌输通道的直径为50-2000微米，所述培养微室的孔径为50-800微米。

7.权利要求1～6任意一项所述微流控芯片的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：通过光固化三维打印技术制备芯片模具，并进行硅烷化处理；

S2：配置PDMS预聚体浇注在模具上，剥离后得到PDMS基片；

S3：在PDMS基片打孔，再涂覆一层PDMS预聚体进行贴合，加热，切割成型，得到所述微流控芯片。

8.一种建立人体结直肠癌动态模型的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：将权利要求1～6任意一项所述的微流控芯片进行灭菌，先将结直肠癌细胞悬液通过中央通道的进口泵入并沉积于培养微室后，清洗中央通道，再将正常结直肠上皮细胞悬液通过中央通道的进口泵入，完成细胞黏附；

S2：将微流控芯片移至活细胞工作台培养，期间分别通过中央通道的进口以及肿瘤灌输通道的进口持续泵入细胞培养液；

S3：将微流控芯片的气腔与气泵相连通，调节气泵模拟结直肠的机械蠕动，通过定期从中央通道内取样，得到人体结直肠癌动态模型。

9.根据权利要求8所述的建立人体结直肠癌动态模型的方法，其特征在于，S2中所述补充细胞培养液的泵入速率为0.5-10μL/min。

10.根据权利要求8所述的建立人体结直肠癌动态模型的方法，其特征在于，S3中所述调节气泵的压力为100-800mbar，频率为0.05-10Hz。