模拟血管内流体剪切应力检测贴壁细胞分泌的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种模拟血管内流体剪切应力检测贴壁细胞分泌的方法，具体包括：使用微流控芯片制作流体小室；将达到对数生长后的细胞胰酶消化制作细胞悬液，同时进行细胞处理；将流体小室放入培养皿中，从流体小室出口加入细胞悬液，十字交叉摇匀细胞悬液，使细胞均匀平铺在流室底面，在显微镜下观察细胞贴壁情况；组装流室检测试验装置，模拟血管内流体剪切应力检测贴壁细胞分泌的情况；收集样品，做后续检测试验。本发明专利技术在流体小室材料上进行改进，使用微流控芯片制作，使细胞定位在特定区域生长，缩小了流室体积，减少样品量，提升样品浓度，增加检出率，检出率的提升帮助研究人员降低损失和管理成本。

Method and device for simulating adherent fluid cell shear stress to detect adherent cell secretion

The invention discloses a method, the adherent cells secrete a simulated intravascular fluid shear stress testing including: using micro fluidic chip fluid chamber; will reach the logarithmic growth of cells after trypsinization making cell suspension, and cell treatment; the fluid chamber in a Petri dish, from the fluid chamber outlet join the cell suspension cross strain cell suspension, the cells evenly distributed on the bottom surface of the flow chamber, the observation of adherent cells in microscope; assembly flow chamber test device, the simulation of intravascular fluid shear stress detection of adherent cells secretion; collect the sample, do the follow-up test. The present invention is improved in the fluid chamber on the use of materials, fabrication of microfluidic chip, the cellular localization of growth in certain areas, narrowing the flow chamber volume, reduce the amount of samples, enhance the sample concentration, increase the detection rate, detection rate of increase to help researchers reduce losses and management costs.

【技术实现步骤摘要】
模拟血管内流体剪切应力检测贴壁细胞分泌的方法和装置
本专利技术涉及将微流控芯片技术应用于生物医学研究的领域，特别涉及了一种模拟血管内流体剪切应力检测贴壁细胞分泌的实验方法。
技术介绍
血管内流体剪切应力并不是一成不变的，在生理状态的血管分叉，转角处，病理状态的狭窄血管处，会形成的低剪切应力湍流状态，是血管疾病多发于血管分叉转角处的关键因素，也是血管疾病的恶化进展的关键因素。流体从高应变区流向低应变区，血管中的各类细胞持续地暴露在低剪切力之中并发生一系列的反应。体外研究流体剪切力对细胞作用的装置是根据流变学原理研制的加载装置，其基本原理是利用流动的培养液对附着于培养基质上的细胞产生剪切力，平行平板流动室是目前国内外常用的一种流体剪切力实验加载装置，平行平板流动室的封闭性能差，操作过程中容易污染，流体体积需求量大，对实验结果误差较大。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种可以增强实验环境密封性，缩小液体量，有效提高实验上清液收集的纯度和降低污染风险的模拟血管内流体剪切应力检测贴壁细胞分泌的实验方法和装置。本专利技术所采用的技术方案为：一种模拟血管内流体剪切应力检测贴壁细胞分泌的实验方法，包括：S1、选择流体小室，使用微流控芯片制作流体小室，在流室芯片周围制备具有聚丙烯酰胺(PAAM)化学性质的纳米级厚度的水凝胶二维特定区域；S2、制作细胞悬液，将达到对数生长后的贴壁细胞胰酶消化，根据实验要求做相应实验处理后制作细胞悬液；S3、使细胞贴壁，将流体小室放入培养皿中，从流体小室的出口加入细胞悬液，使细胞均匀平铺在流室底面，在显微镜下观察细胞贴壁的贴壁情况；S4、待细胞贴壁后组装流室检测试验装置，模拟血管内流体剪切应力检测贴壁细胞分泌的情况；S5、收集样品，做后续检测试验。作为优选，在步骤S1中，流体小室底面的进口和出口处均利用水凝胶材料使细胞不能贴附，使细胞只在流体小室的底面黏附生长。作为优选，所述流体小室底面进口的管径面积符合层流公式。作为优选，在步骤S3中，在将细胞悬液加入流体小室后，通过十字交叉摇匀细胞悬液，使得在加入的过程中细胞能均匀平铺在流体小室底面。作为优选，在组装流室检测试验装置前，增加培养基流速从流体小室入口冲洗，去除没有贴壁的多余细胞，弃去培养基。本专利技术实施例还提供一种流室检测试验装置，应用于模拟血管内流体剪切应力检测贴壁细胞分泌的实验中，包括：培养皿、流体小室、蠕动泵、进水管、出水管和储液罐，所述流体小室放置在培养皿中，流体小室进口与进水管的一端连接，蠕动泵的泵头与流体小室的进水管配合连接，进水管的另一端连接储液罐，流体小室出口与出水管的一端连接，出水管的另一端与储液罐相连接。作为优选，所述流体小室为微流控芯片，所述微流控芯片周围制备具有聚丙烯酰胺化学性质的纳米级厚度的水凝胶二维区域。本专利技术与现有技术相比具有以下有益效果：1、本专利技术在流体小室材料上进行改进，使用微流控芯片制作，使细胞定位在特定区域生长，缩小了液体量，由原来的50ml缩小到1～5ml，提升样品的浓度至少10倍以上，增加了50％以上的检出率，检出率的提升帮助研究人员降低损失和管理成本。2、本专利技术所述的流室芯片周围制备具有聚丙烯酰胺(PAAM)化学性质的纳米级厚度的水凝胶二维特定区域，有效抑制蛋白质吸附，抑制细胞在表面的黏附能力，进而抑制细胞在表面的黏附生长，这样就能使细胞的黏附和生长呈现出明显的空间取向性，解决细胞量的问题。附图说明图1是本专利技术所述模拟血管内流体剪切应力检测贴壁细胞分泌的方法的流程示意图；图2是本专利技术所述流室检测试验装置的结构示意图；图中所示：1、流体小室；2、流体小室进口；3、流体小室出口；4、进水管；5、.出水管；6、蠕动泵；7、储液罐；8、支架，9、培养皿。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图1所示，本专利技术实施例提供一种模拟血管内流体剪切应力检测贴壁细胞分泌的方法，具体包括以下步骤：S1、选择流体小室，使用微流控芯片制作流体小室，通过微细加工技术高精度定制微流控芯片，在微流控芯片周围制备具有聚丙烯酰胺(PAAM)化学性质的纳米级厚度的水凝胶二维特定区域，可有效抑制蛋白质吸附，抑制细胞在表面的黏附能力，进而抑制细胞在表面的黏附生长，这样就能使细胞的黏附和生长呈现出明显的空间取向性，解决细胞量的问题，其中流体小室底面的进口和出口处均利用水凝胶材料使细胞只在流体小室的底面黏附生长，所述流体小室底面进口的管径面积符合层流公式；S2、制作细胞悬液，将达到对数生长后的贴壁细胞胰酶消化，根据实验要求做相应实验处理后制作细胞悬液；S3、使细胞贴壁，将流体小室放入培养皿中，从流体小室的出口加入细胞悬液，十字交叉摇匀细胞悬液，使细胞均匀平铺在流室底面，在显微镜下观察细胞贴壁的贴壁情况，一般情况下，培养4-8小时后在显微镜下观察到细胞贴壁；S4、组装流室检测试验装置，模拟血管内流体剪切应力检测贴壁细胞分泌的情况，在组装流室检测试验装置前，增加培养基流速从流体小室入口冲洗，去除没有贴壁的多余细胞，弃去培养基；S5、收集样品，做后续检测试验。如图2所示，本专利技术实施例还提供一种流室检测试验装置，应用于模拟血管内流体剪切应力检测贴壁细胞分泌的实验中，具体包括：培养皿9、流体小室1、蠕动泵6、进水管4、出水管5和储液罐7，所述流体小室1放置在培养皿9中，流体小室进口2与进水管4的一端连接，蠕动泵6的泵头与流体小室1的进水管4配合连接，进水管4的另一端连接储液罐7，流体小室出口3与出水管5的一端连接，出水管5的另一端与储液罐7相连接，在进行实验的过程中，通过调整蠕动泵6来调整进水管4的流速冲洗流体小室1，洗去没有黏附的悬浮细胞，待清洗完全后，出水管5另一端与储液罐7连接，然后，调整蠕动泵8控制进水管5的流速，模拟血管内流体剪切应力，最后，收集储液罐7里的样品，做后续检测试验。在本实施例中，流体小室选择使用微流控芯片，通过微细加工技术高精度定制微流控芯片，在微流控芯片周围制备具有聚丙烯酰胺(PAAM)化学性质的纳米级厚度的水凝胶二维特定区域，可有效抑制蛋白质吸附，抑制细胞在表面的黏附能力，进而抑制细胞在表面的黏附生长，这样就能使细胞的黏附和生长呈现出明显的空间取向性，解决细胞量的问题，使用微流控芯片缩小了液体量，由原来的50ml缩小到1～5ml，提升样品的浓度至少10倍以上，增加了50％以上的检出率，检出率的提升帮助研究人员降低损失和管理成本。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例而已，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种模拟血管内流体剪切应力检测贴壁细胞分泌的方法，其特征在于，包括：S1、选择流体小室，使用微流控芯片制作流体小室，在流室芯片周围制备具有聚丙烯酰胺(PAAM)化学性质的纳米级厚度的水凝胶二维特定区域；S2、制作细胞悬液，将达到对数生长后的贴壁细胞胰酶消化，根据实验要求做相应实验处理后制作细胞悬液；S3、使细胞贴壁，将流体小室放入培养皿中，从流体小室的出口加入细胞悬液，使细胞均匀平铺在流室底面，在显微镜下观察细胞贴壁的贴壁情况；S4、待细胞贴壁后组装流室检测试验装置，模拟血管内流体剪切应力检测贴壁细胞分泌的情况；S5、收集样品，做后续检测试验。

【技术特征摘要】
1.一种模拟血管内流体剪切应力检测贴壁细胞分泌的方法，其特征在于，包括：S1、选择流体小室，使用微流控芯片制作流体小室，在流室芯片周围制备具有聚丙烯酰胺(PAAM)化学性质的纳米级厚度的水凝胶二维特定区域；S2、制作细胞悬液，将达到对数生长后的贴壁细胞胰酶消化，根据实验要求做相应实验处理后制作细胞悬液；S3、使细胞贴壁，将流体小室放入培养皿中，从流体小室的出口加入细胞悬液，使细胞均匀平铺在流室底面，在显微镜下观察细胞贴壁的贴壁情况；S4、待细胞贴壁后组装流室检测试验装置，模拟血管内流体剪切应力检测贴壁细胞分泌的情况；S5、收集样品，做后续检测试验。2.根据权利要求1所述的模拟血管内流体剪切应力检测贴壁细胞分泌的方法，其特征在于：在步骤S1中，流体小室底面的进口和出口处均利用水凝胶材料使细胞只在流体小室的底面黏附生长。3.根据权利要求2所述的模拟血管内流体剪切应力检测贴壁细胞分泌的方法，其特征在于：所述流体小室底面进口的管径面积符合层流公式。4.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖兴华，李慧，项园，张同存，
申请(专利权)人：武汉科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42