[发明专利]用于自动持续监测器官行为的芯片上器官平台的构建方法

权利要求书

1.用于自动持续监测器官行为的芯片上器官平台的构建方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，实验板的制作：利用工厂三维布置设计管理系统PDMS和标准光刻技术制作出实验板，所述实验板包括微流体层，将微流体层主模转化为凸状的半圆柱二次模，用于产生微通道；

S2，微生物反应器的制造：利用工厂三维布置设计管理系统PDMS制造微生物反应器，所述生物反应器由位于顶部的微流体灌注层和生物反应器底部与玻璃结合而成的腔室层组成；

S3，除泡器的制造：所述除泡器内含直径为10mm的流控室，所述流控室内设有若干个直径为1000μm、500μm和250μm的微柱，所述微柱的高度均为200μm，相邻两个微柱之间的间距与微柱的直径相同；所述流控室总体积为20μL；

S4，微电极组的制造：所述微电极组由电极AuWE、电极AuCE和电极AgRE组成；

S5，微电极组与微流体电化学传感芯片的集成：利用空气等离子体将微电极组与微流体电化学传感芯片结合，获得微电极组集成式PDMS微流控芯片；所述空气等离子体与检测区域和腔室层对齐；所述微电极组的导线上涂上环氧银，并与铜线电接触用于测量；

S6，微电极组集成式PDMS微流控芯片的再生：将饱和的微电极表面通过电化学清洗过程进行再生，用于实现长期器官行为监测。

2.根据权利要求1所述的用于自动持续监测器官行为的芯片上器官平台的构建方法，其特征在于，步骤S1中制作的实验板内置有微通道和气动阀，用于可编程的流体操作。

3.根据权利要求1所述的用于自动持续监测器官行为的芯片上器官平台的构建方法，其特征在于，步骤S1中制作的实验板采用双阀机构。

4.根据权利要求2所述的用于自动持续监测器官行为的芯片上器官平台的构建方法，其特征在于，所述实验板的微通道上覆盖有一层内皮细胞。

5.根据权利要求1所述的用于自动持续监测器官行为的芯片上器官平台的构建方法，其特征在于，步骤S3过程中，所述流控室的顶部增设真空室，所述真空室具有与流控室内相同阵列的微柱，所述真空室内的微柱高度均为100μm，所述真空室的通道长度短于流控室的通道长度。

6.根据权利要求1所述的用于自动持续监测器官行为的芯片上器官平台的构建方法，其特征在于，所述电极AuWE的直径为800μm，所述电极AuCE和电极AgRE的宽度均为150μm，所述电极AuWE与电极AuCE和电极AgRE之间的间隙均为200μm。

7.根据权利要求1所述的用于自动持续监测器官行为的芯片上器官平台的构建方法，其特征在于，所述检测区域的直径为1500μm。

8.根据权利要求1所述的用于自动持续监测器官行为的芯片上器官平台的构建方法，其特征在于，步骤S5还包括如下步骤：

所述电极AuWE和电极AuCE表面先使用11-硫环二烷酸覆盖自组装单层SAM，然后通过碳二亚胺反应与11-硫环二烷酸共价键固定链塔维胺SPV，再通过SPV和生物素之间的强相互作用，使期望的生物素化抗体附着到SPV上。

9.根据权利要求1所述的用于自动持续监测器官行为的芯片上器官平台的构建方法，其特征在于，步骤S6中，所述电化学清洗过程还包括如下步骤：

第一步用浓度为10mM的H₂SO₄溶液，在0.0V和1.8V的电扫描电位之间进行清洗，其中扫描率、灵敏度和采样间隔分别设置为100mV·s^-1、10^-2A/V和0.001V；

第二步用浓度为50mM的K₃Fe(CN)₆溶液，在0.0V和1.0V的电扫描电位之间进行清洗，其中扫描率、灵敏度和采样间隔分别设置为200mV·s^-1、10^-4A/V和0.001V。