用于培养及检测肺癌细胞的微流控芯片制备方法

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制备方法，包括如下步骤：制备掩膜；配制水凝胶材料；制备细胞培养层：将细胞培养层掩膜置于玻璃基片之上，在避光条件下注入水凝胶材料，使水凝胶材料固化；制备微通道层：将微通道层掩膜置于制得的细胞培养层之上，在避光条件下注入水凝胶材料，使水凝胶材料固化；洗脱及制备封盖层：将制得的微通道层进行洗脱，再用PDMS封盖；由本发明方法制备的微流控芯片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制备方法，其特征在于，包括如下步骤：制备掩膜：采用绘图软件分别绘制细胞培养层和微通道层掩膜图，并采用菲林胶片打印该掩膜图，制得细胞培养层掩膜和微通道层掩膜；其中，细胞培养层掩膜上设有按矩阵排列的60个圆，每排12个，共5排，每个圆的直径为1.5mm；靠近矩阵圆的一端设有一矩形，矩形的长为16mm，宽为11mm；细胞培养层掩膜上的圆和矩形均不透光，其余部分为透光；微通道层掩膜包括网状线路和矩形，网状线路的一端为横向尺寸为2.5mm的长方形，长方形的一端分化为两条最大横向尺寸为5mm的第一支路，每条第一支路再分化形成第二支路，第二支路再分化形成纵横交错的网状结构的微支路，微支路的横向尺寸为1mm，在微支路交错处、且与细胞培养层掩膜上的圆对应的位置设有直径为1.5mm的圆；矩形与网状线路的另一端连接，矩形的长为16mm，宽为11mm，该矩形与位于细胞培养层掩膜上的矩形相对应；微通道层掩膜上的网状线路和矩形部分为不透光，其余部分为透光；配制水凝胶材料：加入PEGDA和HEMA, 形成PEGDA和HEMA混合物；加入NVP，得到预聚物；在避光条件下加入光引发剂；采用超声振荡，将混合物振荡均匀无气泡，静置，得到水凝胶材料；所述水凝胶材料中，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，所述水凝胶材料中，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%；制备细胞培养层：将细胞培养层掩膜置于玻璃基片之上，细胞培养层掩膜距离玻璃基片1mm；将玻璃基片与细胞培养层掩膜四周封闭，其内形成一水凝胶灌注腔体，得到细胞培养层模具；在避光条件下采用注射器往细胞培养层模具腔体内注入水凝胶材料，使水凝胶材料完全填充满腔体；然后将细胞培养层模具整体置于一密闭空间内，采用紫外灯垂直照射细胞培养层掩膜表面30分钟，使水凝胶材料固化，在固化过程中始终充氮气保护；待水凝胶固化成型后，去掉细胞培养层掩摸，得到细胞培养层；制备微通道层：将微通道层掩膜置于制得的细胞培养层之上，微通道层掩膜距离细胞培养层1mm；将细胞培养层与微通道层掩膜四周封闭，其内形成一水凝胶灌注腔体，得到微通道层模具；在避光条件下采用注射器往微通道层模具腔体内注入水凝胶材料，使水凝胶材料完全填充满腔体;然后将微通道层模具整体置于一密闭空间内，采用紫外灯垂直照射细胞培养层掩膜表面10~20分钟，使水凝胶材料固化，在固化过程中始终充氮气保护;待水凝胶固化成型后，去掉微通道层掩摸，得到微通道层；洗脱及制备封盖层：将制得的微通道层置于PBS缓冲液中进行洗脱，去除未反应完全的水凝胶材料，再用PDMS封盖，形成封盖层；完成微流控芯片的制备。