[发明专利]一种用于空间环境的片上原位细胞复苏、悬浮培养的方法及其微流控芯片和装置

权利要求书

1.一种用于空间环境的片上原位细胞复苏、悬浮培养的方法，在地基实验室中将细胞接种于原位细胞微流控芯片的细胞培养层中，将所述原位细胞微流控芯片进行程序降温，待航天器发射入轨后进行复苏，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一 将所述原位细胞微流控芯片从细胞冻存环境中取出，装入原位细胞微流控芯片复苏、悬浮培养装置的芯片台上，连接所述原位细胞微流控芯片复苏、悬浮培养装置的培养基储存器和废液储存器；

步骤二 所述原位细胞微流控芯片复苏、悬浮培养装置的电控单元，调整连接芯片台的微流控芯片加热制冷片的温度，融化培养腔室内的细胞冻存液；

步骤三 所述原位细胞微流控芯片复苏、悬浮培养装置的电控单元，控制培养基储存器液路上的流体驱动器，将培养基推入培养基灌流层，将废液从培养基灌流层推入废液储存器。

2.根据权利要求1所述的片上原位细胞复苏、悬浮培养的方法，其特征在于，步骤三中，培养基在培养基灌流层连续灌流时间为8～12h，流速为50～1000μL/h。

3.根据权利要求1所述的片上原位细胞复苏、悬浮培养的方法，其特征在于，在步骤二中所述原位细胞微流控芯片复苏、悬浮培养装置的电控单元调整连接培养基储存器、废液储存器的加热制冷片，控制液体温度。

4.根据权利要求1所示的片上原位细胞复苏、悬浮培养的方法，其特征在于，细胞原位接种前先使细胞贴附于微载体表面，或将贴壁细胞包埋入微载体，用于培养贴壁细胞。

5.根据权利要求1所述的片上原位细胞复苏、悬浮培养的方法，其特征在于，还包括复苏后培养步骤：

步骤四 所述原位细胞微流控复苏、悬浮培养装置的电控单元，调整芯片台的微流控芯片加热制冷片的温度至细胞培养温度，电控单元控制培养基储存器液路上的流体驱动器，将培养基连续或间歇地推入培养基灌流层，旧的培养基推入废液储存器；电控单元接受传感器的信号，控制小型CO₂气瓶和微型雾化器的开闭，来调整培养环境内CO₂的含量和培养环境湿度。

6.根据权利要求5所述的片上原位细胞复苏、悬浮培养的方法，其特征在于，还包括复苏后冻存的步骤：

步骤五 所述原位细胞微流控芯片复苏、悬浮培养装置的试剂储存器保存有细胞冻存液，电控单元控制试剂储存器液路上的流体驱动器，将冻存液推入培养基灌流层，电控单元控制微型振荡器震荡原位细胞微流控芯片；

步骤六 所述原位细胞微流控芯片复苏、悬浮培养装置的电控单元调整连接芯片台的微流控芯片加热制冷片的温度，以1～5℃/min的速度梯度降温至-20℃以下。

7.根据权利要求5所述的片上原位细胞复苏、悬浮培养的方法，其特征在于，还包括复苏后固定的步骤：

步骤五 所述原位细胞微流控芯片复苏、悬浮培养装置的试剂储存器保存有细胞固定液，电控单元控制试剂储存器液路上的流体驱动器，将冻存液推入培养基灌流层，电控单元控制微型振荡器震荡原位细胞微流控芯片；

步骤六 所述原位细胞微流控芯片复苏、悬浮培养装置的电控单元，调整连接芯片台的微流控芯片加热制冷片的温度，将样本保存于低温或常温。

8.一种根据权利要求1-6中任一项所述的原位细胞微流控芯片，其特征在于，由下至上依次包括芯片基底、培养腔室层、盖板，所述培养腔室层设有培养腔室、与培养腔室连通的若干微通道，在培养芯片盖板上设有接头，接头与微通道连通，所述盖板为软性材料；

培养腔室层通过多孔膜分成培养基灌流层和细胞培养层，细胞培养层通过微通道与接种接头连通，培养基灌流层通过微通道与灌流接头连通。

9.根据权利要求7所述的原位细胞微流控芯片，其特征在于，所述盖板为聚二甲基硅氧烷PDMS、聚对苯二甲酸乙二醇酯PET或聚氯乙烯PVC。