[发明专利]一种集成软弹性细胞电化学传感器的微流控芯片及其制法和在细胞动态分析中的应用

摘要

一种集成软弹性细胞电化学传感器的微流控芯片，它由三层PDMS薄片组成：具有集成有微流管道和细胞培养微腔的PDMS中间层；具有金膜工作电极的PDMS底层和具有金膜辅助电极和银参比电极的PDMS上层，PDMS中间层上有液体引入流路凹槽1，在液体引入流路凹槽1的末端连接一个圆形细胞培养微腔凹槽3，微腔凹槽3的下游有液体导出流路凹槽4，在导出流路凹槽4的上游端靠近微腔凹槽3边缘有圆形通孔5，圆形通孔用于芯片内流体与上层的辅助电极和参比电极接触，PDMS中间层与PDMS底层镀有金膜7的一面封合，如此构成液体引入流路、细胞培养微腔和液体导出流路，三层PDMS封合构成集成软弹性细胞电化学传感器的微流控芯片。本发明公开了其制法。

主权项

一种集成软弹性细胞电化学传感器的微流控芯片，其特征是：它由三层PDMS薄片组成：具有集成有微流管道和细胞培养微腔的PDMS中间层；具有金膜工作电极的PDMS底层和具有金膜辅助电极和银参比电极的PDMS上层，集成有微流管道和细胞培养微腔的PDMS中间层有如下结构：它是一片厚1±0.1mm的PDMS薄片，PDMS薄片上有一条液体引入流路凹槽（1），在液体引入流路凹槽的上游端有一个穿透PDMS薄片的、由硅橡胶材料制作的、与液体引入流路凹槽连通的圆形小管（2），在液体引入流路凹槽（1）的下游末端连接一个圆形细胞培养微腔凹槽（3），细胞培养微腔凹槽（3）的下游连接一条液体导出流路凹槽（4），在液体导出流路凹槽（4）的上游端距细胞培养微腔凹槽（3）边缘1±0.5mm处有一个圆形通孔（5），圆形通孔（5）用于芯片内流体与上层的辅助电极和参比电极接触，液体导出流路凹槽（4）的下游端连接圆形通孔液体出口6；具有金膜工作电极的PDMS底层是一片镀有一条金膜（7）的PDMS薄片，金膜（7）的宽度大于圆形细胞培养微腔凹槽（3）的直径，金膜的长度方向垂直于液体引入流路凹槽（1）的长度方向，PDMS中间层的集成有微流管道和细胞培养微腔的一面向下，与PDMS底层镀有金膜（7）的一面封合，如此构成液体引入流路、细胞培养微腔和液体导出流路；具有金膜辅助电极和银参比电极的PDMS上层是一片镀有金膜辅助电极（8）和银膜参比电极（9）的PDMS薄片，金膜辅助电极（8）与银参比电极（9）平行且相距0.5±0.03mm，以保证两者之间电绝缘又能同时与圆形通孔（5）下的芯片内流体接触，金膜辅助电极（8）与银参比电极（9）的长度方向垂直于液体引入流路凹槽（1）的长度方向，三层PDMS薄片封合构成集成软弹性细胞电化学传感器的微流控芯片。