测定微小生物趋化性的芯片装置制造方法及图纸

技术编号:35292458 阅读:22 留言:0更新日期:2022-10-22 12:38
本实用新型专利技术涉及静态微流控芯片技术领域,提供一种测定微小生物趋化性的芯片装置,包括底板,底板的上表面设有微腔室和至少一组反应腔室,每一组反应腔室均包括试验腔室和对照腔室,试验腔室与微腔室之间以及对照腔室与微腔室之间分别通过第一连接通道相连通,每一组反应腔室的试验腔室和对照腔室之间分别通过第二连接通道相连通,微腔室内设有初始生物室,试验腔室内设有趋化室。第二连接通道的微小生物感受到趋化剂的浓度梯度,可做出相应的趋化反应,游动进入试验腔室和/或对照腔室,分析出微小生物的趋化反应。对照腔室和试验腔室通过第二连接通道连通后还能给微小生物的趋化反应提供二次选择的机会和空间,使微小生物回归正确的选择区域。正确的选择区域。正确的选择区域。

【技术实现步骤摘要】
测定微小生物趋化性的芯片装置


[0001]本技术涉及静态微流控芯片
,尤其涉及一种测定微小生物趋化性的芯片装置。

技术介绍

[0002]微小生物包括任何单细胞或团聚型多细胞的微小动物,包括但不限于微生物(细菌、真菌、蓝藻、绿藻等)、原生动物、后生动物、水蚤等。
[0003]土壤中适合微小生物生长繁殖的场所都有一定的离子浓度和营养成分,细菌能够感知周围环境中的化学物质并对其梯度产生响应,产生趋向某些化学诱导剂或避开某些化学驱避剂的定向运动行为,这种性质称为趋化性,是微小生物适应环境变化而生存的一种基本属性。细菌趋化作用使其趋向有利环境而规避不良环境,是细菌在特定环境中定殖的一个重要生态学因素。研究细菌趋化性对于研究细菌抗药性,利用细菌治理环境,控制病原体侵染机体以及开发微小生物工业项目等方面具有重要意义。
[0004]微流控芯片的适用范围是稳定、静态的无流体环境,仅依靠微小生物的自身扩散性运动表现其对于趋化剂的趋化性行为。由于其微加工和微操作的技术手段,对于微小生物趋化性的检测具有巨大优势。可精准控制芯片生物室及通道的构型,通过图像分析技术,可清晰地观察微小生物的空间分布、统计其细胞个数,并分析微小生物对趋化剂的趋向行为。微控流芯片检测技术具有微观、可控和可视化的优势,在各方面均优于传统的检测手段。
[0005]目前的微流控芯片中,多数仅可用于实验室等空间的异位测试,且微小生物仅有一次游动路径选择的机会,同时生物对趋化剂的趋化性大小的定性问题也尚未解决,容易造成试验结果不真实、测量不准确、结果不清晰等问题,因此,亟需一种新型的测定微小生物趋化性的芯片装置,可便于原位、异位同时测量、相互验证,并允许微小生物具有二次选择的机会和空间,同时解决微小生物对趋化剂是否存在“剂量

反应”关系的问题进行客观展示。此外,芯片装置上还能进行多组重复试验,可以极大地减少由于芯片装置不同或位置不同而造成的实验误差。

技术实现思路

[0006]本技术提供一种测定微小生物趋化性的芯片装置,用以解决现有技术中芯片装置中微小生物仅可单次路径选择,容易造成试验结果不准确的技术问题,实现微小生物路径的二次选择,客观展示微小生物对趋化剂是否存在“剂量

反应”关系以及同一芯片多组重复试验。
[0007]本技术提供一种测定微小生物趋化性的芯片装置,包括底板,所述底板的上表面设有微腔室和至少一组反应腔室,每一组所述反应腔室均包括试验腔室和对照腔室,所述试验腔室与所述微腔室之间以及所述对照腔室与所述微腔室之间分别通过第一连接通道相连通,每一组所述反应腔室的所述试验腔室和所述对照腔室之间分别通过第二连接
通道相连通,所述微腔室内设有初始生物室,所述试验腔室内设有趋化室。
[0008]根据本技术提供的一种测定微小生物趋化性的芯片装置,还包括:
[0009]盖板,所述盖板设有封堵块、初始生物室孔和趋化室孔,所述封堵块与所述第二连接通道相适配,所述初始生物室孔与所述初始生物室相适配,所述趋化室孔与所述趋化室相适配;
[0010]其中,所述盖板适于重叠设置于所述底板的上侧,所述封堵块适于卡接于所述第二连接通道,所述初始生物室孔与所述初始生物室相对齐,所述趋化室孔与所述趋化室相对齐。
[0011]根据本技术提供的一种测定微小生物趋化性的芯片装置,所述盖板为透明的盖板,所述盖板上在与所述试验腔室和所述对照腔室相对应的区域设置有梯度弧线。
[0012]根据本技术提供的一种测定微小生物趋化性的芯片装置,梯度弧线具有尺度标记,所述梯度弧线沿半径方向等距增加,用于间接反映趋化剂从所述趋化室扩散进入所述试验腔室后由高浓度到低浓度的梯度稀释结果,以可视化地观察微小生物在各浓度梯度内的菌落数和菌落面积。
[0013]根据本技术提供的一种测定微小生物趋化性的芯片装置,所述初始生物室和所述趋化室的表面均向上延伸有凸出部,所述凸出部的高度低于所述初始生物室孔和所述趋化室孔的孔高;或所述初始生物室和所述趋化室的边缘均设有纳米结构膜,所述纳米结构膜为半透膜,分别用于透过微小生物或趋化剂。
[0014]根据本技术提供的一种测定微小生物趋化性的芯片装置,所述微腔室的横截面设置为半径为R1的圆形,所述试验腔室和所述对照腔室的横截面设置为半径为R2的半圆形,所述初始生物室的横截面设置为中心对称形状,所述趋化室的横截面设置为中心对称形状的一半区域;
[0015]其中,所述初始生物室与所述微腔室的中心点相重合,所述趋化室与所述试验腔室的中心点相重合。
[0016]根据本技术提供的一种测定微小生物趋化性的芯片装置,所述至少一组反应腔室沿所述微腔室的圆心呈中心对称分布。
[0017]根据本技术提供的一种测定微小生物趋化性的芯片装置,所述试验腔室和所述对照腔室设置于所述底板的近边缘处,且所述试验腔室和所述对照腔室的中心位于所述底板的边缘,所述底板设置为一个,用于单独试验使用,或所述底板设置为至少两个,所述至少两个底板用于拼接使用,且相邻两个所述底板通过所述对照腔室的一侧相互拼接。
[0018]根据本技术提供的一种测定微小生物趋化性的芯片装置,所述底板的边缘沿垂直于所述底板的方向延伸有挡板,所述挡板在与所述趋化室相适配的位置设有缺口。
[0019]根据本技术提供的一种测定微小生物趋化性的芯片装置,所述底板设置为正N边形,其中,N为大于等于4的偶数。
[0020]本技术实施例提供的测定微小生物趋化性的芯片装置,在趋化室内加入趋化剂,再从微腔室处加入缓冲剂,缓冲剂通过第一连接通道流入到试验腔室和对照腔室内,缓冲剂在与试验腔室中部的趋化室相接触后形成趋化剂的浓度梯度,形成浓度梯度后在初始生物室中放入微小生物。第二连接通道附近的微小生物感受到趋化剂的浓度梯度,便可做出相应的趋化反应,游动进入试验腔室和/或对照腔室,从而分析微小生物的趋化反应。同
时对照腔室和试验腔室通过第二连接通道连通后还能给微小生物的趋化反应提供二次选择的机会和空间,可以使反应腔室内的微小生物通过第二连接通道进入到试验腔室或对照腔室中,以使微小生物回归正确的选择区域,设置对照组也能增加试验的说服力。而反应腔室至少为一组,可以设计多组独立的微小生物趋化性试验,且每组试验都有其独立的对照组,还同时监测同一生物对多种不同趋化剂的趋化行为从而对多种趋化剂进行比较。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本技术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以简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本技术的一些实施例,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,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]图1是本技术提供的测定微小生物趋化性的芯片装置中,底板的立体结构示意图;
[0023]图2是本技术提供的测定微小生物趋化性的芯片装置中,盖板的立本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种测定微小生物趋化性的芯片装置,其特征在于,包括底板,所述底板的上表面设有微腔室和至少一组反应腔室,每一组所述反应腔室均包括试验腔室和对照腔室,所述试验腔室与所述微腔室之间以及所述对照腔室与所述微腔室之间分别通过第一连接通道相连通,每一组所述反应腔室的所述试验腔室和所述对照腔室之间分别通过第二连接通道相连通,所述微腔室内设有初始生物室,所述试验腔室内设有趋化室。2.根据权利要求1所述的测定微小生物趋化性的芯片装置,其特征在于,还包括:盖板,所述盖板设有封堵块、初始生物室孔和趋化室孔,所述封堵块与所述第二连接通道相适配,所述初始生物室孔与所述初始生物室相适配,所述趋化室孔与所述趋化室相适配;其中,所述盖板适于重叠设置于所述底板的上侧,所述封堵块适于卡接于所述第二连接通道,所述初始生物室孔与所述初始生物室相对齐,所述趋化室孔与所述趋化室相对齐。3.根据权利要求2所述的测定微小生物趋化性的芯片装置,其特征在于,所述盖板为透明的盖板,所述盖板上在与所述试验腔室和所述对照腔室相对应的区域设置有梯度弧线。4.根据权利要求3所述的测定微小生物趋化性的芯片装置,其特征在于,所述梯度弧线具有尺度标记,所述梯度弧线沿半径方向等距增加,用于间接反映趋化剂从所述趋化室扩散进入所述试验腔室后由高浓度到低浓度的梯度稀释结果,以可视化地观察微小生物在各浓度梯度内的菌落数和菌落面积。5.根据权利要求1

4任一项所述的测定微小生物趋化性的芯片装置,其特征在于,所述初始生物室和所述趋化室的表面均向上延伸...

【专利技术属性】
技术研发人员:李洁明金梦琦郭钟惠张明霞
申请(专利权)人:中国农业大学
类型:新型
国别省市:

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