基于纳米给药系统筛选的三维实体瘤模型的微流控芯片及其制备方法和应用技术方案

本发明专利技术公开了一种基于纳米给药系统筛选的三维实体瘤模型的微流控芯片及其应用。该芯片由键合在一起的基片和盖片组成。盖片的结构为相互连接的三个平行微通道，包括药物灌注和单层血管形成的微通道(1)，细胞外基质的连接通道(2)，和三维肿瘤多细胞球体形成的有许多“U”型槽结构(3)的微通道(4)；基片有一个利于细胞捕获的平行通道(5)。本发明专利技术可以同时进行纳米给药系统的靶向输送的实时监测及其药物毒性的在线评价，大大提高了药物评价的效率。另外，本发明专利技术具有更好的肿瘤仿生能力，为药物临床前评价提供较为准确的数据。并且微流控芯片平台具有试剂用量小，成本低廉，可同时分析多个样品等优势，具有较好的药物筛选应用前景。

Microfluidic chip for three-dimensional solid tumor model screening based on nano drug delivery system and its preparation method and Application

The present invention discloses a microfluidic chip based on a three-dimensional solid tumor model screened by a nano drug delivery system and its application. The chip consists of a substrate and a cover piece that are bonded together. The structure of the cover plate connected to the 3 parallel micro channels, including micro channel and single drug perfusion blood vessel formation (1), the connection channel of the extracellular matrix (2), a lot of \U\ type groove structure and three-dimensional multicellular tumor spheroid formation (3) of the micro channel (4) base; the film there was a parallel channel for cell capture (5). The invention can simultaneously monitor the targeted delivery of the nano drug delivery system and the on-line evaluation of the drug toxicity, thereby greatly improving the efficiency of the drug evaluation. In addition, the invention has better tumor bionic ability, and provides more accurate data for clinical pre evaluation of drugs. The microfluidic chip platform has the advantages of small reagent dosage, low cost, and simultaneous analysis of multiple samples, and has a good prospect of drug screening.

【技术实现步骤摘要】
基于纳米给药系统筛选的三维实体瘤模型的微流控芯片及其制备方法和应用
本专利技术涉及微流控芯片
，特别是涉及一种用于纳米给药系统筛选的三维实体瘤微环境的微流控芯片。
技术介绍
恶性肿瘤是严重威胁人类生命健康的重大疾病。根据最近的数据显示：全球每年有一千万新增病例，并且超过六百万人死于恶性肿瘤。2015年，我国癌症患者人数近430万人，居全球之首，死亡率占全球的22.3％，且呈持续增长趋势[1]。纳米给药系统的出现给恶性肿瘤的治疗提供了新的福音。纳米给药系统能有效解决本身在体内运输过程中水溶性差，易降解等问题，可有效提高药物循环时间、减小毒副作用、延长药物在体内的半衰期、提高疗效，在治疗人类癌症中提供了独特的优势[2-5]。然而，仅有少数纳米给药系统应用于临床，大量该系统仅仅停留在实验研究阶段[6]。其中的主要原因之一是现有的药物筛选体系的不完善，导致许多纳米给药系统临床前和临床的结果差异很大，不能最终投入最终的医药产业和抗肿瘤治疗当中[7]。在肿瘤药物开发中,为检验药物的药效及其毒性,一般首先进行二维平面的细胞培养的模式[8]。然而,传统的细胞实验结果并不能体现其在人体内的所有特本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种给药系统筛选用三维实体瘤模型的微流控芯片，该芯片由键合在一起的基片和盖片组成；盖片上设置有相互贯通的三个平行微通道，分别为药物灌注和单层血管形成的给药微通道(1)，包含细胞外基质层的连接微通道(2)，和具有多个“U”型槽结构(3)的三维肿瘤多细胞球微通道(4)；基片上对应于三维肿瘤多细胞球微通道的位置设置有条形凹槽的平行通道(5)。

【技术特征摘要】
1.一种给药系统筛选用三维实体瘤模型的微流控芯片，该芯片由键合在一起的基片和盖片组成；盖片上设置有相互贯通的三个平行微通道，分别为药物灌注和单层血管形成的给药微通道(1)，包含细胞外基质层的连接微通道(2)，和具有多个“U”型槽结构(3)的三维肿瘤多细胞球微通道(4)；基片上对应于三维肿瘤多细胞球微通道的位置设置有条形凹槽的平行通道(5)。2.根据权利要求1所述的微流控芯片，所述连接微通道内设置有细胞外基质模拟物，优选为基底膜提取物(BME)，在给药微通道和连接微通道之间设置有脐静脉血管内皮细胞层。3.根据权利要求1-2任一项所述的微流控芯片，给药微通道和连接微通道的内壁上设置亲水性涂层，优选为修饰聚乙烯醇(PVA)或普郎尼克PF-127涂层。4.根据权利要求1-3任一项所述的微流控芯片，所述微流控芯片的尺寸与细胞培养板上的每个细胞培养孔孔径相匹配,且U型槽的位置能够全部容纳在一个细胞培养孔中。5.根据权利要求1-4任一项所述的微流控芯片，微流控芯片的“U”型槽的内直径为150-250μm，优选为200μm...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋宇扬，高丹，陈永丽，
申请(专利权)人：清华大学深圳研究生院，
类型：发明
国别省市：广东,44