[发明专利]一种基于微流控与纳米技术的生物分子递送器件及其应用

权利要求书

1.一种基于微流控与纳米技术的生物分子递送器件，其特征在于，包括：

微流控单元，用于精确控制输出的流体特征，所述流体特征包括流体成分、浓度和速度中至少一种；

以及递送单元组，所述微流控单元的每个流体输出口连通有一个递送单元，用于将所述微流控单元输出的流体递送到细胞内。

2.根据权利要求1所述的生物分子递送器件，其特征在于，所述递送单元包括：流体接收器、设置在所述流体接收器的上开口的微纳结构膜以及设置在所述微纳结构膜上面的细胞培养孔板；其中所述微纳结构膜包括薄膜以及布设于所述薄膜上的多个纳米管，所述纳米管穿过所述薄膜，且所述纳米管上靠近所述流体接收器一侧的纳米管端口设置为能够接触到流体接收器内的流体；远离所述流体接收器一侧的纳米管端口伸出所述薄膜并伸入所述细胞培养孔板的细胞培养孔内，以便能够与所述细胞培养孔内的细胞接触。

3.根据权利要求1或2所述的生物分子递送器件，其特征在于，所述递送单元还包括：设置在所述流体接收器下面的第一电极，以及设置在所述细胞培养孔板上面的第二电极；优选地，所述递送单元自下向上依次层叠设置有第一电极、流体接收器、微纳结构膜、细胞培养孔板以及第二电极；优选地，所述第一电极粘附在所述流体接收器的下底面，与流体接收器形成流体递送通道，所述细胞培养孔板上的细胞培养孔为上下均开口的通孔，所述微纳结构膜设置在所述细胞培养孔下底面和所述流体接收器的上开口上，所述第二电极盖设在所述细胞培养孔板上；优选地，第一电极为ITO电极、钛电极、铝电极或金电极中的一种，第二电极为Pt电极、钛电极、铝电极或金电极中的一种。

4.根据权利要求1-3任一项所述的生物分子递送器件，其特征在于，所述微流控单元为基于单向法形成浓度梯度的微流控系统或基于液滴法形成浓度梯度的微流控系统。

5.根据权利要求1-4任一项所述的生物分子递送器件，其特征在于，所述微流控单元包括树形网络结构或Y型汇合结构。

6.根据权利要求1-5任一项所述的生物分子递送器件，其特征在于，所述树形网络结构的微流控单元包括：

输入微流道，每个所述输入微流道的起始端均设有流体输入口，所述输入微流道至少为2个；

多级分离混合微流道，所述多级分离混合微流道的级数为n，n≥1，其中第1级分离混合微流道与所述输入微流道连通；当n≥2时，第n级分离混合微流道与第n-1级分离混合微流道连通，第n级分离混合微流道的流体输出口与所述递送单元连通；所述多级分离混合微流道起到逐级分离、混合流体的作用；优选地，n＝2-5。

7.根据权利要求1-6任一项所述的生物分子递送器件，其特征在于，每一级分离混合微流道包括：

流体分离部，包括多组流体分离支路，用于以特定比例分离来自每个输入微流道的流体或来自上一级分离混合微流道的每个流体输出口的流体，每个输入微流道或上一级分离混合微流道的每个流体输出口对应设置一组流体分离支路，和

流体混合部，包括多条流体混合支流道，相邻且相对流向的流体分离支路汇合成一条流体混合支流道。

8.根据权利要求1-7任一项所述的生物分子递送器件，其特征在于，第1级分离混合微流道中的流体混合支流道的数量大于输入微流道的数量；优选地，第1级分离混合微流道中的流体混合支流道的数量比输入微流道的数量大1；

优选地，每一级分离混合微流道中的流体混合支流道的数量大于上一级分离混合微流道中的流体混合支流道的数量；优选地，每一级分离混合微流道中的流体混合支流道的数量比上一级分离混合微流道中的流体混合支流道的数量大1；

优选地，所述流体混合支流道为蛇形结构。