基于微孔微电极阵列的高通量细胞电融合微流控芯片装置

摘要

一种基于微孔微电极阵列的高通量细胞电融合微流控芯片装置，它由微电极微孔阵列芯片和带顶层电极的微流控盖片组成。本发明采用了MEMS加工工艺，在石英基底上，利用微电极阵列和多聚物微孔阵列共同构建微孔微电极阵列结构。微孔微电极阵列结构可较好地控制细胞间的配对，从而实现每个微孔中仅有一对细胞进行融合；阵列化的结构也可提高细胞融合的通量。构建本发明装置所用的材料均具备良好的生物相容性及抗腐蚀性，保证了芯片的可靠性，也提高了细胞融合的安全性。本装置可广泛应用于遗传学、动植物远缘杂交育种、发育生物学、药物筛选、单克隆抗体制备、哺乳动物克隆等领域。

主权项

一种基于微孔微电极阵列的高通量细胞电融合微流控芯片装置，其特征在于：它由微电极微孔阵列芯片和带顶层电极的微流控盖片组成；所述微电极微孔阵列芯片是采用微加工技术在石英基底层上从下至上依次加工微电极阵列层和多聚物微孔阵列层而构成；所述多聚物微孔阵列层上的微孔与微电极阵列层上的微电极一一对应；所述多聚物微孔阵列层的厚度略小于目标细胞直径，以控制目标细胞在微孔内部的单层排布；所述带顶层电极的微流控盖片上设有进样口和出样口，在微流控盖片的下表面设有与微电极阵列层上的电极区域面积一致的凹腔，进样口和出样口位于凹腔的两端，进行细胞悬浮液的进样、通过和出样；在微流控盖片下表面溅射有一层金属薄膜，形成顶层电极；所述带顶层电极的微流控盖片盖在微电极微孔阵列芯片上，微电极微孔阵列芯片上的微电极和微孔阵列区域与微流控盖片的凹腔相吻合；所述微电极阵列层和顶层电极均留出有与外界电信号连接的键合点，外界正弦电信号分别加载于微电极阵列层与顶层电极上，在微孔及微孔顶部形成一电场分布，使微孔内部单层排布的目标细胞与上部凹腔中的通过的目标细胞形成配对，实现高效的一对一电融合。