用于培养及检测肺癌细胞的微流控芯片

摘要

本发明公开了一种用于培养及检测肺癌细胞的微流控芯片，该微流控芯片由下至上依次包括细胞培养层、微通道层和封盖层，细胞培养层和微通道层由水凝胶材料制成，细胞培养层上设有细胞培养室和代谢物收集池a部，微通道层上设有模拟人体肺部结构的流体微通道和代谢物收集池b部，封盖层覆盖在微通道层上，在封盖层的一端设有与进样口相通的通孔，在封盖层上、且对应于代谢液收集池的位置设有检测窗口；本发明可同时培养多组细胞样本，为细胞提供三维生长环境，其完全模拟人体肺部组织结构，为细胞提供更接近于人体的生长环境，其代谢产物非常接近于人体细胞的代谢产物，使检测数据更加贴近于人体真实情况，更利于对肺癌的早期诊断。

主权项

用于培养及检测肺癌细胞的微流控芯片，其特征在于，该微流控芯片由下至上依次包括细胞培养层、微通道层和封盖层，细胞培养层和微通道层由水凝胶材料制成；所述细胞培养层上设有细胞培养室和代谢物收集池a部；所述细胞培养室为向下凹陷的圆形凹孔，细胞培养室为60个，60个细胞培养室呈5×12阵列排列，每个细胞培养室直径为1.5mm；所述代谢物收集池a部为16mm×11mm的矩形槽结构，该代谢物收集池a部的一侧紧邻细胞培养室，另一侧靠近芯片的端部；所述微通道层上设有模拟人体肺部结构的流体微通道和代谢物收集池b部；所述流体微通道包括总通道、第一支通道、第二支通道和微通道，总通道的一端为进样口，另一端分化为两个第一支通道，每个第一支通道再分化为两个第二支通道，第二支通道再分化为多个相互连通的微通道；所述微通道为网状结构，在多条微通道交汇处、且对应于细胞培养室的位置设有与细胞培养室相通的细胞捕获孔，该细胞捕获孔的直径为1.5mm；所述代谢物收集池b部为镂空结构，其形状与代谢物收集池a部相匹配、且与代谢物收集池a部相重合，代谢物收集池a部与代谢物收集池b部共同形成一代谢物收集池；所述封盖层覆盖在微通道层上，在封盖层的一端设有与进样口相通的通孔，在封盖层上、且对应于代谢液收集池的位置设有检测窗口，该检测窗口为镂空结构，在检测窗口上设有可覆盖该检测窗口的门，该门与封盖层滑动配合；所述门上设有通气孔和泵孔；所述水凝胶材料由预聚物和光引发剂制成，其中，预聚物包括PEGDA、HEMA和NVP，PEGDA与HEMA的体积比为(1.5~2.33)：1, NVP的体积为PEGDA与HEMA总体积的10%~15%,所述光引发剂采用Irgacure2959，Irgacure2959的质量为预聚物质量的0.3%~0.45%；总通道、第一支通道、第二支通道与微通道均为平滑过渡；所述总通道的内径为2.5mm，第一支通道的最大内径为5mm，微通道的内径为1mm；总通道进样口至微通道入口端的直线距离为18mm，微通道入口端至其出口端的直线距离为35mm；所述预聚物中，PEGDA与HEMA的体积比为1.5：1, NVP的体积为PEGDA与HEMA总体积的10%，光引发剂的质量为预聚物质量的0.4%；或者，所述预聚物中，PEGDA与HEMA的体积比为2.3：1, NVP的体积为PEGDA与HEMA总体积的15%，光引发剂的质量为预聚物质量的0.3%。