一种基于微流控技术的多层Transwell芯片制备方法技术

技术编号:15586051 阅读:212 留言:0更新日期:2017-06-13 19:58
本发明专利技术提供一种基于微流控技术的多层Transwell芯片制备方法,属微流控芯片制备的领域。该制备方法使用多孔滤膜通过不可逆封接上层芯片的下表面,封有上层芯片多孔滤膜下表面通过PDMS与下层芯片的上表面粘合封接。该制备方法制得的微流控芯片主要由顶层芯片、多孔滤膜、中间层芯片、底层芯片组成,该制备方法制得的微流控芯片同时具Transwell小室和微流控芯片的功能,可应用于药物代谢、细胞侵袭等生物学研究。

【技术实现步骤摘要】
一种基于微流控技术的多层Transwell芯片制备方法
本专利技术涉及微流控芯片制备的领域,具体涉及一种基于微流控技术的多层Transwell芯片制备方法。。
技术介绍
Transwell实验技术,传统方法是将Transwell小室放入培养板中,小室内称上室,培养板内称下室,上室内盛装上层培养液,下室内盛装下层培养液,上下层培养液以聚碳酸酯膜相隔。我们将细胞种在上室内,由于聚碳酸酯膜有通透性,下层培养液中的成分可以影响到上室内的细胞,从而可以研究下层培养液中的成分对细胞生长、运动等的影响。但Transwell实验仅能进行简单地静态实验,不能实现复杂的实验设计,限制了它的应用。微流控芯片实验室又称芯片实验室或微流控芯片,指的是把生物和化学等领域中所涉及的样品制备、反应、分离、检测、细胞培养、分选、裂解等基本操作单元集成或基本集成到一块几平方厘米(甚至更小)的芯片上,由微通道形成网络,以可控流体贯穿整个系统,用以取代常规化学或生物实验室的各种功能的一种技术。微流控芯片技术作为一门迅速发展起来的科学技术,已经在生物医学领域展现了其独特的优势,更因其同细胞尺寸匹配、环境同生理环境相近、在时间和空间维度上能够提供更为精确的操控,易于通过灵活设计实现多种细胞功能研究等特点而成为新一代生物仿生和细胞研究的重要平台。但微流控芯片又难以实现Transwell实验的功能,在药物代谢、细胞侵袭等研究中受到了极大的限制。细胞微环境能严重影响细胞的生理响应,二维和三维环境之间的细胞功能,活力,形态学,蛋白表达,分化,迁移差异明显。此外,细胞-细胞接触和细胞的空间排列方式是细胞共培养、构建体外器官组织的一个重要问题。在构建器官芯片的应用中能够模拟器官生物接口和屏障极其重要,模拟多个组织或器官的复杂相互作用。这就需要在微流控芯片上结合Transwell的优势。目前,利用结合Transwell技术的微流控芯片进行相关研究分析还处于空白阶段,如能实现在生物学研究及医药研发中具有极大的应用前景。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于微流控技术的多层Transwell芯片制备方法,制得的微流控芯片同时具有Transwell小室和微流控芯片的功能优势,可应用于药物代谢、细胞侵袭等生物学研究。本专利技术一种基于微流控技术的多层Transwell芯片制备方法,使用多孔滤膜通过不可逆封接上层芯片的下表面,封有上层芯片的多孔滤膜下表面通过PDMS与下层芯片的上表面粘合封接,制得的芯片主要由顶层芯片、多孔滤膜、中间层芯片、底层芯片组成。所述芯片材料为可透光透气的PDMS聚合物,PDMS单体与引发剂比例为5:1,多孔滤膜材料为聚碳酸酯膜,聚碳酸酯膜的孔径为0.01um-10um。所述中间层芯片数量可以为0-5个,中间层芯片的通道为上下通透型。所述方法中每层芯片的下表面和多孔滤膜为不可逆封接,每层芯片的上表面和多孔滤膜为PDMS粘合。所述不可逆封接方法为紫外活化1小时,硅烷化处理30分,氧等离子封接。所述封有上层芯片的多孔滤膜下表面通过PDMS与下层芯片的上表面粘合封接为:使用单体与引发剂比例为20:1的PDMS聚合物,在玻片上甩10um-50um厚,芯片上表面蘸取PDMS后,与已不可逆封接有上层芯片的多孔滤膜对齐封接,放入80度烘箱,30分。本专利技术提供的基于微流控技术的Transwell芯片的制备方法,不同层芯片可以根据实验设计制成不同形状、结构的通道。本专利技术提供的基于微流控技术的Transwell芯片的制备方法,制得的芯片可在不同层芯片根据实验设计接种不同细胞。本专利技术的方法制得的微流控芯片同时具Transwell小室和微流控芯片的功能,可以实现细胞共培养、构建体外器官组织的细胞-细胞接触和细胞的空间排列方式,模拟细胞的仿生微环境,在构建器官芯片的应用中模拟器官生物接口和屏障,模拟多个组织或器官的复杂相互作用。可应用于药物代谢、细胞侵袭等生物学研究。在未来体外器官的构建可以发挥重要的作用。附图说明图1本专利技术微流控芯片制作流程图;a双层芯片制作流程图;b四层芯片制作流程图;图2本专利技术微流控芯片实物图;其中1顶层芯片,2多孔滤膜,3底层芯片,4未固化PDMS,5中间层芯片A,6中间层芯片B,7底层芯片通道,8顶层芯片通道。具体实施方式下面的实施例将对本专利技术予以进一步的说明,但并不因此而限制本专利技术。实施例1双层芯片制作如图1(a)所示,多孔滤膜2置于玻片上紫外活化1小时,硅烷化处理30分钟,与顶层芯片1一同进行氧等离子封接,置80度烘箱,30分钟。使用单体与引发剂比例为20:1的PDMS聚合物4,在玻片上甩10um-50um厚,底层芯片3上表面蘸取薄PDMS后,与封接有顶层芯片1的多孔滤膜2对齐粘合,80度,30分钟固化完全。实施例2四层芯片制作如图1(b)所示,多孔滤膜2置于玻片上紫外活化1小时,硅烷化处理30分钟,与顶层芯片1下表面一同进行氧等离子封接,置80度烘箱,30分钟。使用单体与引发剂比例为20:1的PDMS聚合物4,在玻片上甩10um-50um厚,中间层芯片A5上表面蘸取薄PDMS后,与封接有顶层芯片1的多孔滤膜2对齐粘合,80度,30分钟固化完全。多孔滤膜置于玻片上紫外活化1小时,硅烷化处理30分钟,与中间层芯片A5下表面一同进行氧等离子封接,置80度烘箱,30分钟。使用单体与引发剂比例为20:1的PDMS聚合物4,在玻片上甩10um-50um厚,中间层芯片B6上表面蘸取薄PDMS后,与封接有中间层芯片A5的多孔滤膜对齐粘合,80度,30分钟固化完全。多孔滤膜置于玻片上紫外活化1小时,硅烷化处理30分钟,与中间层芯片B6下表面一同进行氧等离子封接,置80度烘箱,30分钟。使用单体与引发剂比例为20:1的PDMS聚合物4,在玻片上甩10um-50um厚,底层芯片3上表面蘸取薄PDMS后,与封接有中间层芯片B6的多孔滤膜对齐粘合,80度,30分钟固化完全。实施例3芯片的制作及表征制作双层芯片,通道结构为长弯曲型。在顶层芯片通道8加入粉色染料,如图2a所示。再在底层芯片通道7加入蓝色染料,如图2b所示。放置可见上下层通道染料发生混合,可以实现上下两层空间的物质交换。本文档来自技高网
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一种基于微流控技术的多层Transwell芯片制备方法

【技术保护点】
一种基于微流控技术的多层Transwell芯片制备方法,其特征在于按照以下步骤进行:使用多孔滤膜通过不可逆封接上层芯片的下表面,封有上层芯片的多孔滤膜下表面通过PDMS与下层芯片的上表面粘合封接;制备得到的微流控芯片主要由顶层芯片、多孔滤膜、中间层芯片、底层芯片组成。

【技术特征摘要】
1.一种基于微流控技术的多层Transwell芯片制备方法,其特征在于按照以下步骤进行:使用多孔滤膜通过不可逆封接上层芯片的下表面,封有上层芯片的多孔滤膜下表面通过PDMS与下层芯片的上表面粘合封接;制备得到的微流控芯片主要由顶层芯片、多孔滤膜、中间层芯片、底层芯片组成。2.按照权利要求1所述的一种基于微流控技术的多层Transwell芯片制备方法,其特征在于:所述芯片材料使用可透光透气的PDMS聚合物,PDMS单体与引发剂比例为5:1,多孔滤膜材料使用聚碳酸酯膜,聚碳酸酯膜的孔径为0.01um-10um。3.按照权利要求1所述的一种基于微流控技术的多层Transwell芯片制备方法,其特征在于:中间层芯片数量可以为0-5个,中间层芯片的通道为上下通透型。...

【专利技术属性】
技术研发人员:秦建华李中玉王丽
申请(专利权)人:中国科学院大连化学物理研究所
类型:发明
国别省市:辽宁,21

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