[发明专利]高效药物筛选的微流控芯片

权利要求书

1.一种高效药物筛选的微流控芯片，其特征在于，包括：芯片本体以及形成于所述芯片本体内的微流道结构，所述微流道结构包括位于所述芯片本体上游的浓度梯度生成单元、位于所述芯片本体下游的细胞进样单元、与所述浓度梯度生成单元的下游连通的混合单元以及连通于所述混合单元和细胞进样单元之间的细胞培养单元；

所述浓度梯度生成单元包括梯度生成结构和浓度配置结构，所述梯度生成结构包括进药口、与所述进药口连通的第一分配腔、与所述第一分配腔连通的第一分配通道组以及与所述第一分配通道组连通的若干个第二分配通道组；

所述第一分配通道组包括N个沿Y方向依次间隔布置的第一分配通道，所述第一分配通道与X方向平行，所有所述第一分配通道的长度相等，且由第一个向第N个，所述第一分配通道的通道容积依次增大；

每一个所述第一分配通道的下游连通一个所述第二分配通道组，每一个所述第二分配通道组包括通过一个第二分配腔与一个第一分配通道连通的M个第二分配通道，所述第二分配通道与X方向平行，所有所述第二分配通道的长度相等，且在同一个第二分配通道组中，由第一个向第M个，所述第二分配通道的通道容积依次增大；

所述混合单元包括沿Y方向依次间隔布置的N*M个混合结构，所述细胞培养单元包括沿Y方向阵列设置的N*M个细胞培养腔；

所述浓度配置结构包括配置液入口以及与所述配置液入口连通的N*M个沿Y方向阵列设置的配置液通道，每个所述配置液通道的长度和通道容积均相等，一个所述配置液通道和一个所述第二分配通道共同与一个所述混合结构连通，然后再与一个所述细胞培养腔连通；

其中，N、M均不小于2，候选药物通过所述进药口进入，然后依次由所述第一分配通道和第二分配通道进行流量分配，使得单位时间内进入所述混合结构中的候选药物的流量由第一个向第N*M个依次增大，再通过所述配置液通道向N*M个混合结构中等流量输送一定量的配置液，最终使得由第一个向第N*M个混合结构中的候选药物的浓度依次增大；

所述第一分配腔的包括相互连通的第一V形腔段和第一矩形腔段，所述第一V形腔段与所述药物进样口连通，所述第一矩形腔段与所述第一分配通道的上游连通；

所述第二分配腔的包括相互连通的第二V形腔段和第二矩形腔段，所述第二V形腔段与所述第一分配通道的下游连通，所述第二矩形腔段与所述第二分配通道的上游连通。

2.根据权利要求1所述的高效药物筛选的微流控芯片，其特征在于，所述芯片本体包括主芯片本体以及设置在所述主芯片本体上的副芯片本体，所述梯度生成结构、细胞进样单元、混合单元以及细胞培养单元均形成于所述主芯片本体内，所述浓度配置结构形成于所述副芯片本体内。

3.根据权利要求1所述的高效药物筛选的微流控芯片，其特征在于，所述混合结构包括呈锥体状的第一混合腔、设置在所述第一混合腔的上端中间的第一混合通道、与所述第一混合腔通过第二混合通道连通的呈锥体状的第二混合腔、与所述第二混合腔的上端中间连通的第三混合通道以及与所述第二混合腔的上端外周切向连通的第四混合通道，所述第四混合通道的出口端汇集至所述第三混合通道，所述第三混合通道的出口端连通至所述细胞培养腔；

所述第二混合通道的入口端与所述第一混合腔的下端外周切向连通，所述第二混合通道的出口端与所述第二混合腔的下端外周切向连通。

4.根据权利要求3所述的高效药物筛选的微流控芯片，其特征在于，所述第二分配通道的出口端与所述第一混合腔的上端外周切向连通，所述配置液通道的出口端与所述第一混合通道连通；

以一条与X方向平行且同时通过第一混合腔的中心线和第二混合腔的中心线为参照线观察，所述第二分配通道、第二混合通道以及第四混合通道均处于该参照线的同一侧。

5.根据权利要求4所述的高效药物筛选的微流控芯片，其特征在于，所述第三混合通道的末端具有第一扩口段，所述第一扩口段与所述细胞培养腔的侧部连通；

所述第三混合通道内设置有单向阀，所述单向阀位于所述第四混合通道的出口端和第一扩口段之间。