[发明专利]一种微流道装置和高通量可编程多浓度药物的建立方法

说明书

本发明涉及微流控技术领域，尤其涉及一种微流道装置和高通量可编程多浓度药物的建立方法。本发明公开了一种微流控装置，该装置可实现含不同种类、不同剂量药物组合的微液滴的高通量制备。该装置可以产生多浓度并且有着较好重复性的稳定液滴，通过改变药物初始浓度和流量，可以获得一系列的药物种类及浓度组合。该装置具有微量、高效、高通量和自动化的优点，能较好地克服多孔板筛选系统的不足。该装置可广泛应用于基因分析、药物筛选、细胞培养等领域。

技术领域

本发明涉及微流控技术领域，尤其涉及一种微流道装置和高通量可编程多浓度药物的建立方法。

背景技术

药物筛选作为新药研发中的关键步骤，是指将具有生物活性或进一步研究价值的化合物(先导化合物)从众多的天然产物或人工合成的化合物中筛选出来，它的主要方式是采用适宜的药物作用靶点对大量化合物进行筛选。但随着基因组学、蛋白质组学、代谢组学、组合化学等学科的发展，药物分子库在不断扩大，药物作用靶点也越来越多，这使得药物发现的范围逐渐扩大，药物筛选的工作量急剧增加。近些年，为加速药物筛选进程，人们提出了高通量筛选技术(high-throughput screening，HTS)，它以分子水平或细胞水平的实验方法为基础，通过自动化操作系统、灵敏快速的检测系统和数据分析系统能够实现数千个反应同时测试和分析，大大提高了药物筛选的实验规模和效率。

目前，发展成熟的高通量药物筛选系统主要基于多孔板，存在细胞培养条件单一、耗时长、试剂消耗量大等问题，且较难实现复杂的多浓度药物组合筛选。近年来，微流控液滴技术迅速发展，并被广泛应用于药物组合筛选。微流控液滴技术是指在微尺度通道内，通常是在微加工的通道结构中，利用流动剪切力与表面张力之间的相互作用将连续流体分割分离成离散的纳升级及以下体积的液滴，并对其进行操控的一种微纳技术。它的优点包括：高灵敏度、高通量、自动化与低成本。此外，该方法还可以建立一种方便控制的流体和颗粒的微环境。目前，以微流控芯片为基础的处理少量液体(如微升/纳升级的液滴)的技术，已经日趋成熟，在微通道中制备液滴变得越来越重要。在微流控细胞筛选系统中，通常会涉及细胞的接种、培养液的更换或添加、药物的加入与清洗、细胞染色试剂的添加等操作，这些操作均需通过对微流体的操控得以实现。

因此，提供一种高效可靠的细胞高通量药物筛选方法是目前亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种微流道装置和高通量可编程多浓度药物的建立方法，该微流道装置可以形成高通量多浓度药物液滴，为生成高通量的多浓度的药物液滴提供了解决方案，还可实现快速而准确的多药物多浓度组合。

其具体技术方案如下：

本发明提供了一种微流道装置，所述微流道装置包括：相互连通的水相通道、油相通道和两相通道；

所述水相通道设置在所述油相通道的上游，所述油相通道的出口与所述水相通道的出口与所述两相通道的入口连通；

所述水相通道包括第一水相通道，所述第一水相通道用于通入药物；

所述水相通道和所述油相通道均为液体注射装置。

优选地，所述油相通道的数量为偶数，所述油相通道对称设置。

优选地，所述第一水相通道的数量至少为两个，不同所述第一水相通道通入的药物不同。

优选地，所述水相通道还包括用于通入水的第二水相通道，所述第二水相通道设置在所述油相通道的上游，且所述第二水相通道的出口与所述两相通道的入口连通。

本发明还提供了一种高通量可编程多浓度药物的建立方法，采用上述微流道装置，包括以下步骤：

分别向第一水相通道和油相通道中通入第一水相和油相，通过液体注射装置分别控制第一水相和油相的流量，从而获得不同浓度药物液滴；

所述第一水相为药物。