[发明专利]一种低压直流控制的连续流细胞电融合芯片

摘要

本发明提出了一种可用于连续流细胞电融合的微电极阵列芯片，由基底、盖片和金属支撑片三层组成，基底上有可供细胞悬液连续流动的微通道和给细胞电刺激的微电极阵列，微电极阵列刻制于微通道的两侧，微电极阵列通过微孔由金属引线与金属支撑片连接，然后通过导线连接直流电源，引入电信号。本发明结构简单，微电极数量很少，使加工难度大大低于高密度微电极细胞电融合芯片；所需融合电压为直流低电压，对设备要求很低，装置成本远低于传统细胞电融合方法；同时，细胞融合是在细胞对流经微通道过程中连续不断进行的，融合产率也大大高于传统细胞电融合方法，这些都有利于其推广应用。

主权项

一种用于连续流细胞电融合的微电极阵列芯片，所述芯片包括基底和盖片，所述基底上有微加工方法刻制而成的可供细胞悬液连续流动的微通道和给细胞电刺激的微电极阵列，盖片键合或粘合在基底上，其上有进出样孔道，与基底上的微通道连通；其特征在于：所述基底的底部两侧各固定有一个金属支撑片；所述基底从下至上依次由硅质基底层、二氧化硅绝缘层、低阻硅电极层和二氧化硅保护膜构成，采用微加工技术在低阻硅电极层上刻蚀凹槽至二氧化硅绝缘层形成微通道，在基底与盖片键合后，微通道形成封闭的流路，液体只能在微通道中流动；在所述基底的微通道的中间区域的两侧，由低阻硅电极层向微通道中心线呈梳齿状突出形成一系列微电极，两侧的微电极成对分布，构成微电极阵列，相同一侧的微电极电气连通，两侧微电极之间由二氧化硅绝缘层进行隔离；在所述微通道两侧的基底边缘，留出一部分未覆盖二氧化硅保护膜的低阻硅电极层，形成引线接出部，金属引线分别经由两侧的引线接出部，与基底底部两侧的金属支撑片连接，金属支撑片通过导线外接直流电源，将电信号引入到芯片；细胞融合过程中，首先利用生化方法把两个细胞耦联在一起，然后使用微量进样泵将细胞悬液通过盖片上的进样孔道推进到芯片中并使其在微通道中匀速连续流动，直流电源产生的低压直流电信号通过金属导线加载到微电极阵列上，分布在微通道两侧的微电极上分别加载不同极性的电信号，电极对间微小的间距形成局部高场强电场，对流过它们之间的细胞对的瞬时作用类似于作用在细胞对上的电脉冲，从而使细胞膜穿孔并融合，融合的细胞通过出样孔道连续不断流出芯片进行收集。