一种嵌套式微井阵列芯片及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种嵌套式可寻址微井阵列芯片，包括阵列分布的微井单元，所述微井单元包括阵列分布的微井，所述微井包括细胞捕获微井和设置在所述细胞捕获微井上方且与所述细胞捕获微井相连通的细胞培养微井，所述细胞培养微井的尺寸大于细胞捕获微井的尺寸，所述微井单元上设置有编码。本发明专利技术还提供了一种嵌套式可寻址微井阵列芯片的制备方法。本发明专利技术提供的芯片不会影响单细胞捕获率，同时提供细胞较大培养空间，有利于细胞的进一步培养。同时每个微井单元上设置有编码，可以实现单细胞准确追踪观测。追踪观测。

【技术实现步骤摘要】
一种嵌套式微井阵列芯片及其制备方法


[0001]本专利技术属于微流控芯片
，具体涉及一种嵌套式可寻址微井阵列芯片、模具及其制备方法。

技术介绍

[0002]近年来，在单细胞分析相关的研究中，主要的高通量单细胞分析平台为微流控芯片，即利用芯片上集成的微流道、微孔或微电极等微米级功能元件将单细胞分离并捕获，再对其进行芯片上的培养和追踪。高通量分析有助于获取具有统计学意义的单细胞信息，对确定差异性结果源于随机波动或具有特殊生物功能意义具有重要作用。
[0003]基于微流控芯片的单细胞捕获与培养方法主要包括：微井阵列法、微液滴法、水力捕获法及外加场操控法。其中，微井阵列法因其操作方便，芯片设计简单，无需引入大量流道设计，具有较高通量等优点而得到广泛应用。在现有技术中，微井阵列法中微井尺寸与细胞大小接近，以利用尺寸排除原理提高单细胞捕获率，但微井的狭小空间限制了细胞生长及迁移，不利于单细胞长期培养与观测。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题在于提供一种嵌套式可寻址微井阵列芯片、模具及其制备方法，兼顾单细胞捕获率和培养空间。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了一种嵌套式可寻址微井阵列芯片，所述嵌套式可寻址微井阵列芯片包括阵列分布的微井单元，所述微井单元包括阵列分布的微井，所述微井包括细胞捕获微井和设置在所述细胞捕获微井上且与所述细胞捕获微井相连通的细胞培养微井，所述细胞培养微井的尺寸大于所述细胞捕获微井的尺寸，所述微井单元上设置有编码。
[0006]在一个实施例中，所述微井单元编码位于所述微井单元的中心。
[0007]在一个实施例中，所述细胞培养微井的高度为20
‑
30μm，所述细胞捕获微井的高度为20
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30μm。
[0008]在一个实施例中，所述细胞捕获微井横截面的中垂线和所述细胞培养微井横截面的中垂线重合。
[0009]在一个实施例中，所述细胞捕获微井横截面为圆形，直径为15
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30μm；所述细胞培养微井横截面为正方形，边长为80
‑
120μm。
[0010]在一个实施例中，所述嵌套式可寻址微井阵列芯片包括十行十列的微井单元，相邻微井单元的间隔为200
‑
220μm。
[0011]在一个实施例中，所述微井单元包括五行五列微井，相邻微井中心间隔为170
‑
190μm。
[0012]在一个实施例中，所述编码设置在微井单元第三行第三列的位置。
[0013]本专利技术还提供了一种嵌套式可寻址微井阵列芯片的制备方法，包括：
[0014]提供模具，所述模具包括基底和设置在所述基底上且呈阵列分布的微结构阵列单元，所述微结构阵列单元包括阵列分布的微结构，所述微结构包括设置在所述基底上的细胞培养微井阴模和设置在所述细胞培养微井阴模上的细胞捕获微井阴模；所述细胞培养微井阴模的尺寸大于所述细胞捕获微井阴模的尺寸；所述微结构阵列单元上设置有编码阴模。
[0015]向所述模具中加入芯片成型材料，成型后脱模，得到芯片。
[0016]在一个实施例中，芯片成型材料为聚二甲基硅氧烷预聚体，其组分A和组分B重量比为5:1
‑
15:1。
[0017]本专利技术还提供了一种模具，包括基底和设置在所述基底上且呈阵列分布的微结构阵列单元，所述微结构阵列单元包括阵列分布的微结构，所述微结构包括设置在所述基底上的细胞培养微井阴模和设置在所述细胞培养微井阴模上的细胞捕获微井阴模；所述细胞培养微井阴模的尺寸大于所述细胞捕获微井阴模的尺寸；所述微结构阵列单元上设置有编码阴模。
[0018]本专利技术提供的芯片包括阵列分布的微井单元，所述微井单元包括阵列分布的微井，所述微井包括细胞捕获微井和设置在所述细胞捕获微井上且与所述细胞捕获微井相连通的细胞培养微井；所述细胞培养微井的尺寸大于所述细胞捕获微井的尺寸；所述微井单元上设置有编码。本专利技术提供的芯片可以实现单细胞的高通量培养，芯片设置有细胞培养微井和细胞捕获微井，其中细胞培养微井的尺寸大于细胞捕获微井的尺寸，且细胞培养微井设置在细胞捕获微井上方，不会影响单细胞捕获率，同时可以为细胞提供较大培养空间，有利于细胞的进一步培养。另外，每个微井单元上设置有编码，可以实现单细胞准确追踪观测。本专利技术提供的嵌套式可寻址微井阵列芯片可应用于单细胞捕获、培养与观测中，在生命科学、医学、细胞生物学等领域具有广泛的应用前景。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0020]图1为本专利技术实施例提供的嵌套式可寻址微井阵列芯片的结构示意图；
[0021]图2为本专利技术实施例提供的嵌套式可寻址微井阵列芯片微井单元的俯视显微图片，标尺100μm；
[0022]图3为本专利技术实施例提供的嵌套式可寻址微井阵列芯片的横切显微图片，标尺100μm；
[0023]图4为本专利技术实施例提供的嵌套式可寻址微井阵列芯片捕获单细胞的流程示意图；
[0024]图5为本专利技术实施例提供的嵌套式可寻址微井阵列芯片捕获荧光微球的显微图片，标尺100μm；
[0025]图6为本专利技术实施例提供的嵌套式可寻址微井阵列芯片捕获单细胞的显微图片，图中左图为FDA/PI染色的活细胞的显微图片，右图为同一区域FDA/PI染色的死细胞的显微
图片，标尺100μm；
[0026]图7为本专利技术实施例提供的嵌套式可寻址微井阵列芯片进行单细胞培养的显微图片。
具体实施方式
[0027]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。但本专利技术不限于以下实施例，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。
[0028]本专利技术提供了一种嵌套式可寻址微井阵列芯片，包括阵列分布的微井单元，所述微井单元包括阵列分布的微井，所述微井包括细胞捕获微井和设置在所述细胞捕获微井上且与所述细胞捕获微井相连通的细胞培养微井；所述细胞培养微井的尺寸大于所述细胞捕获微井的尺寸；所述微井单元上设置有编码。
[0029]参见图1、图2和图3，图1为实施例提供的嵌套式可寻址微井阵列芯片结构示意图，图2为实施例提供的嵌套式可寻址微井阵列芯片微井单元的俯视显微图，图3为实施例提供的嵌套式可寻址微井阵列芯片的横切显微图片，图中11表示微井单元，111表示微井，112表示编码，1111表示细胞培养微井，1112表示细胞捕获微井。
[0030]本专利技术中所述嵌套式可寻址微井阵列芯片包括微井单元11，微井单元11呈阵列分布，每个微井单元11包括呈阵列分布的微井111本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种嵌套式可寻址微井阵列芯片，其特征在于，包括阵列分布的微井单元，所述微井单元包括阵列分布的微井，所述微井包括细胞捕获微井和设置在所述细胞捕获微井上且与所述细胞捕获微井相连通的细胞培养微井；所述细胞培养微井的尺寸大于所述细胞捕获微井的尺寸；所述微井单元上设置有编码。2.根据权利要求1所述的嵌套式可寻址微井阵列芯片，其特征在于，所述微井单元中，所述编码位于所述微井单元的中心。3.根据权利要求1所述的嵌套式可寻址微井阵列芯片，其特征在于，所述微井中，所述细胞培养微井的高度为20
‑
30μm，所述细胞捕获微井的高度为20
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30μm。4.根据权利要求3所述的嵌套式可寻址微井阵列芯片，其特征在于，所述细胞捕获微井横截面的中垂线和所述细胞培养微井横截面的中垂线重合。5.根据权利要求4所述的嵌套式可寻址微井阵列芯片，其特征在于，所述细胞捕获微井的横截面为圆形，直径为15
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30μm；所述细胞培养微井的横截面为正方形，边长为80
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120μm。6.根据权利要求5所述的嵌套式可寻址微井阵列芯片，其特征在于，所述嵌套式可寻址微井阵列芯片包括十行十列微井单元，相邻微井单元间隔为200
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【专利技术属性】
技术研发人员：黄璐，周建华，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：