一种基于单细胞捕获实现细胞定位培养芯片及其使用及制备方法技术

本发明专利技术涉及一种基于微细加工技术实现的单细胞捕获并定位培养芯片及其使用和制备方法，属于生物微机电系统(Bio‑MEMS)领域。该芯片由细胞定位培养层与玻片层组成，所述的细胞定位培养结构层包含有进样口1、出样口8、以及两者之间的若干细胞定位培养单元。使用时先从进样口1加入细胞悬液，细胞随流体进入阵列中的捕获区域3；再从出样口7加入不含细胞的培养液，被捕获的细胞受流体推力，沿通道进入细胞培养区域5，待细胞在培养结构中贴壁培养。本发明专利技术解决了细胞捕捉所需要的小空间以及细胞培养铺展所需要的大空间之间的矛盾，在一个芯片上集成了细胞捕获区域与细胞培养区域，既可以精准的捕获细胞得到较高的单细胞率，又可以给单个细胞提供足够的铺展空间使其贴壁生长。

【技术实现步骤摘要】
所属领域本专利技术涉及一种基于微细加工技术实现的单细胞捕获并定位培养芯片及其使用和制备方法，属于生物微机电系统(Bio-MEMS)领域。
技术介绍
单细胞定位培养芯片作为贴壁依赖型细胞研究及行为控制的实验性工具，使人们能够更加清晰地认识到细胞群中每个细胞的本质区别、了解细胞间的相互作用力及信号传导、分析单个细胞如何相互作用形成组织和器官，进而从单细胞层面理解各种生命现象。因此在细胞生物学、药物检测，生物传感器以及疾病诊断等等领域具有广阔的应用前景。传统的用微细加工技术实现细胞定位培养有两种方案，一种是通过对培养基底表面进行修饰，形成细胞贴附生长的指定的区域，使细胞选择性地贴附生长形成细胞图型；另一种方法是通过可移除的物理阻隔层将细胞限制在特定的区域生长。通过进行表面化学修饰的细胞培养芯片稳定性不足，实验结果的可重复性不足。Ching-Hui Lin等人(C.Lin,Y.Hsiao,H.Chang,C.Yeh,C.He,E.M.Salm,C.Chen,I.Chiu and C.Hsu,Lab Chip,2015,DOI:10.1039/C5LC00541H.)借助微流控技术，设计了两片PDM本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于单细胞捕获实现细胞定位培养芯片，其特征在于，由细胞定位培养层与玻片层，所述细胞定位培养层由生物相容材料制成；所述的细胞定位培养结构层包含有进样口1、出样口8、以及两者之间的若干细胞定位培养单元；所述细胞定位培养单元由捕获区域3与培养区域4组成；所述捕获区域3是由结构外壁7内侧构成的U形腔体以及拦截微柱6组成，细胞捕获结构开口由两结构外壁7构成，其宽度尺寸d1：d0<d1<2d0，其中d0为待培养细胞的直径；所述拦截微柱6与左右侧壁的距离小于d0且拦截微柱宽d2：d0/2<d2<d1；其中拦截入口为两结构外壁7捕获区域3构成的结构，反向入口为两结构外壁7在培养区域...

【技术特征摘要】
1.一种基于单细胞捕获实现细胞定位培养芯片，其特征在于，由细胞定位培养层与玻片层，所述细胞定位培养层由生物相容材料制成；所述的细胞定位培养结构层包含有进样口1、出样口8、以及两者之间的若干细胞定位培养单元；所述细胞定位培养单元由捕获区域3与培养区域4组成；所述捕获区域3是由结构外壁7内侧构成的U形腔体以及拦截微柱6组成，细胞捕获结构开口由两结构外壁7构成，其宽度尺寸d1：d0<d1<2d0，其中d0为待培养细胞的直径；所述拦截微柱6与左右侧壁的距离小于d0且拦截微柱宽d2：d0/2<d2<d1；其中拦截入口为两结构外壁7捕获区域3构成的结构，反向入口为两结构外壁7在培养区域构成的与拦截入口相对的结构，其中任一个培养单元的拦截入口应当与细胞通道5、另外一个培养单元的反向入口有对齐关系；培养区域3是由结构外壁内侧形成的腔体，该腔体边长d3：30μm<d3<200μm；相邻的两个结构外壁7外侧构成细胞通道5；流体反向入口宽为d1；所述细胞定位培养单元宽度为D；d3+20μm<D<d3+40μm；阵列横向间距为w1：D+d1<w1<D+2d1；整列纵向间距为w2：2d1+d3<w2<2d1+d3+100。2.一种如权利要求1所述的基于单细胞捕获实现...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶芳，谢晋，何美莹，骞爱荣，常洪龙，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61