【技术实现步骤摘要】
一种用于细胞排列与组装的六边形表面波声镊芯片
本专利技术涉及生物组织工程
,尤其涉及一种用于细胞排列与组装的六边形表面波声镊芯片。
技术介绍
在生物组织工程领域,细胞的有序组装和操控对于可控的细胞生长展现出越来越重要的作用,因为很多细胞的交流和功能实现都基于一定的形状结构信号,所以为了实现特定的组织功能并引导特定的分化方向,需要对细胞等样本按照特定的结构进行排列组装。传统的细胞排列方式大多是使用模具进行被动式的细胞溶液排列,这样的方式只能对细胞溶液进行排列,不能直接作用于更小尺寸的细胞,并且与细胞接触限制的基底会对细胞信息的传递和细胞生长都有着消极的影响,无法满足细胞排列的需求。表面波声镊技术随着微机电和微流控技术的发展而得到越来越多的应用,其通过在压电晶体的基底上产生特定波长的声表面波,并耦合进入微流体之中,细胞等物质由于受到声力的作用而移动聚集,从而实现细胞的操控。表面波声镊由于其易于集成,能够对细胞进行精准、非接触式和无损伤的操控的优势,在生物应用领域有着巨大的前景。传统声镊大多使用了两对相互垂直的叉指换 ...
【技术保护点】
1.一种用于细胞排列与组装的六边形表面波声镊芯片,其特征在于,该芯片包括六边形声镊和微流腔体,二者通过等离子键合连接到一起;其中:/n微流腔体用于容纳细胞溶液,微流腔体的底部设置有微流沟道,微流腔体上还设置有至少一个细胞溶液样本入口和至少一个细胞溶液样本出口;/n六边形声镊用于产生相干波束,且六边形声镊设置在微流腔体的四周;六边形声镊包括Z切铌酸锂基底,以及设置在Z切铌酸锂基底上的六个叉指换能器;每个叉指换能器的两极均通过导线引出,导线与功率放大器、信号源依次相连;/n当需要进行细胞组装排列时,信号源产生射频信号经过功率放大器放大到特定功率然后施加到特定的叉指换能器上,根据 ...
【技术特征摘要】
1.一种用于细胞排列与组装的六边形表面波声镊芯片,其特征在于,该芯片包括六边形声镊和微流腔体,二者通过等离子键合连接到一起;其中:
微流腔体用于容纳细胞溶液,微流腔体的底部设置有微流沟道,微流腔体上还设置有至少一个细胞溶液样本入口和至少一个细胞溶液样本出口;
六边形声镊用于产生相干波束,且六边形声镊设置在微流腔体的四周;六边形声镊包括Z切铌酸锂基底,以及设置在Z切铌酸锂基底上的六个叉指换能器;每个叉指换能器的两极均通过导线引出,导线与功率放大器、信号源依次相连;
当需要进行细胞组装排列时,信号源产生射频信号经过功率放大器放大到特定功率然后施加到特定的叉指换能器上,根据不同的信号配置,不同的换能器被激活或者调制相位,每个换能器产生的声表面波传输到微流腔体中并进行干涉产生不同的声场样式;细胞溶液样本中的细胞在声场中受到声力作用被聚集到声势阱当中,从而产生对应的结构图案,实现细胞的组装排列。
2.根据权利要求1所述的用于细胞排列与组装的六边形表面波声镊芯片,其特征在于,所述六边形声镊在Z切铌酸锂基底上声速与机电耦合系数具有六重对称性,并从晶向轴X轴开始每60度达到相同的最大值,共设置六个方向,叉指换能器设置在这六个方向上以产生最大声场强度。
3.根据权利要求1所述的用于细胞排列与组装的六边形表面波声镊芯片,其特征在于,所述微流沟道的制作方法为:
根据软件绘制好预期的沟道形状,然后根据形状制作掩模版,通过紫外光刻技术,将图形显影于硅片,得到沟道的硅片模具;
使用有机材料聚二甲基由硅氧烷,在硅片模具上浇注未凝固的聚二甲基由硅氧烷,在75摄氏度的温度下热烘1小时即可凝固,得到半成品;
经过切割以及通过等离子火焰加工与载玻片粘合得到该微流沟道。
4.根据权利要求1所述的用于细胞排列与组装的六...
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