[发明专利]一种检测器官芯片生理病理参数的生物传感系统的构建方法

权利要求书

1.一种检测器官芯片生理病理参数的生物传感系统，其特征在于，所述系统包括：器官芯片，pH传感芯片、ROS传感芯片、ATP传感芯片、氧含量传感芯片、胆固醇传感芯片。

2.如权利要求1所述的生物传感系统，其特征在于，所述器官芯片包括心脏器官芯片、肾器官芯片、肺器官芯片、脑器官芯片、血管器官芯片、肠器官芯片。

3.一种检测器官芯片生理病理参数的生物传感系统的构建方法，其特征在于，所述构建方法包括如下步骤：

步骤(1)、将聚二甲基硅氧烷主剂和固化剂以质量比10:1的比例混合，并浇筑在预先设计的芯片母板上固化，然后将固化后获得的聚二甲基硅氧烷PDMS模板与所述芯片母板分开；所述主剂为Sylgard 184聚合体，所述固化剂为Sylgard 184固化剂；

步骤(2)、将上述步骤(1)制备的PDMS模板进行键合，获得器官芯片；

步骤(3)、向上述步骤(2)获得的器官芯片中注入细胞混合液，于恒温培养箱中培养；

步骤(4)、在玻璃片上修饰电极传感器；

步骤(5)、将聚二甲基硅氧烷主剂和固化剂按照质量比10:1的比例混合，然后浇筑在预先设计的电极芯片母板上固化，然后将固化后获得的PDMS模板与所述电极芯片母板分开；所述主剂为Sylgard 184聚合体，所述固化剂为Sylgard 184固化剂；

步骤(6)、将上述步骤(5)制备获得的PDMS模板键合在所述步骤(4)修饰电极传感器的玻璃片上，获得电极传感芯片；

步骤(7)、将步骤(6)中的电极传感芯片入口与步骤(3)中的器官芯片出口连接，形成液体流通管道，即获得检测器官芯片生理病理参数的生物传感系统。

4.如权利要求3所述的构建方法，其特征在于，步骤(1)中，所述芯片母板分为细胞培养层和培养基层；

所述芯片母板的细胞培养层的主流道尺寸为宽500-1000μm，高100-200μm；

所述芯片母板的细胞培养层的支流道的尺寸为宽200-250μm，高400-500μm；

所述芯片母板的培养基层尺寸为长17mm，宽7mm，高500-700μm；

所述芯片母板的出入口均为直径为200-500μm的圆孔；

所述固化的温度为60-80℃；

所述固化的时间范围为2-4h。

5.如权利要求3所述的构建方法，其特征在于，步骤(2)中，所述键合的内容为培养基出口层PDMS、PDMS多孔膜、细胞培养层PDMS，PDMS多孔膜，培养基出口层PDMS；

和/或，所述键合的条件为：射频功率400-600w，时间20-40s，氧气流量50-400mL/min。

6.如权利要求3所述的构建方法，其特征在于，步骤(3)中，所述细胞混合液为成纤维细胞和人脐静脉内皮细胞的细胞混合液、人脐血管内皮细胞和人诱导多功能干细胞来源的心肌细胞混合液；所述细胞混合在浓度为3-10mg/mL的基质胶溶液中；

其中，所述成纤维细胞和人脐静脉内皮细胞的密度为2×(10⁶-10⁷)个/mL，两种细胞的数量比为1:1～1:5；所述成纤维细胞和人脐静脉内皮细胞混合在8-10mg/mL的基质胶溶液中；所述基质胶溶液包括基质胶，牛纤维蛋白原溶液，I型胶原；

所述人脐血管内皮细胞和人诱导多功能干细胞来源的心肌细胞的密度为2×(10⁶-10⁷)个/mL，两种细胞的数量比为1:1～1:3；所述人脐血管内皮细胞和心肌细胞混合在3-10mg/mL的胶原溶液中；所述胶原溶液包括基质胶，牛纤维蛋白原溶液，I型胶原。