微流控芯片制造技术

本申请公开了一种微流控芯片，微流控芯片包括基板、盖板以及疏水结构；基板具有相互连通的水凝胶通道以及培养流体通道；盖板盖设于基板，且盖合于水凝胶通道以及培养流体通道；疏水结构包括疏水条，疏水条位于水凝胶通道与培养流体通道之间，疏水条能够阻挡水凝胶流入培养流体通道，进而可将水凝胶限制在水凝胶通道内；进一步地，疏水条与水凝胶通道的交界位置形成较为稳定的凝胶界面，凝胶界面为细胞贴壁提供较为合适的基底硬度，且水凝胶通道内的水凝胶与培养流体通道内的培养基可通过水凝胶进行营养物质的交换，以供细胞生长的需求，进而以构建较为接近于生物体内的生长环境，利于保证细胞体外培养数据研究的真实性以及有效性。效性。效性。

【技术实现步骤摘要】
微流控芯片
[0001]本申请要求于2022年07月29日提交中国专利局，申请号为2022109108919、专利技术名称为“微流控芯片”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。


[0002]本申请涉及生物医学
，尤其涉及一种微流控芯片。

技术介绍

[0003]器官芯片技术是一种在芯片中进行体外三维细胞培养的技术，通过对微通道、微反应室以及其他功能部件的构建，对芯片中的细胞、流体、气体以及细胞外微环境等组分进行精准操控，从而生成具有生物功能性的人体微组织以及微器官。器官芯片技术具有集成化、消耗低、通量高、仿真度高以及分析快等优点，在新药研发、疾病模型、个性化医疗以及航天医学等领域具有广阔的应用前景。
[0004]人体内通过血管运输养分以及气体到身体各个部位，并通过器官与血管界面进行营养、气体以及代谢物交换。为了对人体内这种结构进行模拟，很多器官芯片技术研究中采用了多孔膜来构建这样的界面，在多孔膜的两侧分别培养血管内皮细胞以及与器官对应的细胞，用以模拟器官以及血管界面的细胞排列和界面功能。
[0005]添加多孔膜的方式一方面对多孔膜本身的性质以及生物相容性提出了较高的要求，多孔膜的存在也会影响细胞在各通道之间的自由交互和迁移，另一方面多孔膜在芯片中的结合方式相对而言也较为复杂。

技术实现思路

[0006]本申请实施例提供了一种微流控芯片，能够增强微流控芯片中流体的限制效果，以提高构建微流控芯片的良率。
[0007]本申请的提供了一种微流控芯片，包括：
[0008]基板，具有相互连通的水凝胶通道以及培养流体通道；
[0009]盖板，盖设于所述基板，且盖合于所述水凝胶通道以及所述培养流体通道；
[0010]疏水结构，所述水凝胶通道与所述培养流体通道的连通处以所述疏水结构为界进行划分，所述疏水结构包括疏水条，所述疏水条位于所述水凝胶通道与所述培养流体通道之间；
[0011]其中，在水凝胶被注入所述水凝胶通道后，所述疏水条能够阻挡所述水凝胶流入所述培养流体通道。
[0012]在其中一些实施例中，所述疏水条连接于所述水凝胶通道的通道壁；和/或，所述疏水条连接于所述培养流体通道的通道壁。
[0013]在其中一些实施例中，所述疏水条连接于所述水凝胶通道的通道壁时，所述疏水条连接于所述水凝胶通道的通道壁表面；或者，所述通道壁开设有安装槽，所述疏水条嵌设于所述安装槽内。
[0014]在其中一些实施例中，所述疏水条的部分位于所述安装槽内且部分伸出所述安装槽；或者，所述疏水条安装于所述安装槽内且顶部与所述水凝胶通道的通道壁平齐；或者，所述疏水条整体位于所述安装槽内且相对于所述安装槽的槽口凹陷。
[0015]在其中一些实施例中，所述水凝胶通道自身的延伸方向为水凝胶的纵流方向，所述疏水条沿所述纵流方向延伸。
[0016]在其中一些实施例中，所述水凝胶通道的数量为一个，所述培养流体通道的数量为两个，所述水凝胶通道位于两个所述培养流体通道之间，每一所述培养流体通道与所述水凝胶通道之间均设置有所述疏水条。
[0017]在其中一些实施例中，所述水凝胶通道包括物质交换段以及与所述物质交换段的两端分别连接的水凝胶入口段以及水凝胶出口段，所述物质交换段与所述培养流体通道连通；
[0018]所述疏水结构包括设置于所述基板的第一疏水组以及设置于所述盖板的第二疏水组，所述第一疏水组包括间隔设置的两个第一疏水条；所述第二疏水组包括间隔设置的两个第二疏水条，所述疏水条包括所述第一疏水条以及所述第二疏水条，两个所述第一疏水条以及两个所述第二疏水条限定出所述物质交换段。
[0019]在其中一些实施例中，所述水凝胶入口段、所述水凝胶出口段以及所述物质交换段三者设置为直通段，且所述水凝胶入口段、所述水凝胶出口段以及所述物质交换段三者的中轴线共线。
[0020]在其中一些实施例中，所述第一疏水条与所述第二疏水条在所述盖板与所述基板的叠设方向上正对设置，或者所述第一疏水条与所述第二疏水条在所述盖板与所述基板的叠设方向上错位设置。
[0021]在其中一些实施例中，所述盖板具有多个进液流道、多个进液连通孔，多个出液流道以及多个出液连通孔，所述进液连通孔的流通截面小于所述进液流道的流通截面，所述出液连通孔的流通截面小于所述出液流道的流通截面；
[0022]每一所述水凝胶通道的一端通过一所述进液连通孔与一所述进液流道连通，每一所述水凝胶通道的另一端通过一所述出液连通孔与所述出液流道连通；
[0023]每一所述培养流体通道的一端通过一所述进液连通孔与一所述进液流道连通，每一所述培养流体通道的另一端通过一所述出液连通孔与所述出液流道连通。
[0024]基于本申请实施例中提供的微流控芯片，水凝胶通道与培养流体通道的连通处以疏水结构为界进行划分，疏水结构包括疏水条，疏水条位于水凝胶通道与培养流体通道之间，疏水条能够阻挡水凝胶流入培养流体通道，进而可将水凝胶限制在水凝胶通道内；进一步地，疏水条与水凝胶通道的交界位置形成较为稳定的凝胶界面，凝胶界面为细胞贴壁提供较为合适的基底硬度，且水凝胶通道内的水凝胶与培养流体通道内的培养基可通过水凝胶进行营养物质的交换，以供细胞生长的需求，进而以构建较为接近于生物体内的生长环境，利于保证细胞体外培养数据研究的真实性以及有效性。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本申请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
申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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。
[0026]图1为本申请一种实施例中的微流控芯片的整体结构示意图；
[0027]图2为本申请一种实施例中的微流控芯片的分解结构示意图；
[0028]图3为本申请一种实施例中的基板的结构示意图；
[0029]图4为本申请一种实施例中的微流控芯片的剖面示意图；
[0030]图5为本申请一种实施例中的微流控芯片(细胞贴壁于凝胶界面)的剖面示意图；
[0031]图6为本申请一种实施例中的微流控芯片中的第一疏水条以及第二疏水条位于水凝胶通道的结构示意图；
[0032]图7为本申请一种实施例中基于图6结构的凝胶界面的分布情况的示意图；
[0033]图8为本申请一种实施例中的基板的另一结构示意图；
[0034]图9为本申请一种实施例中的盖板的结构示意图；
[0035]图10为本申请一种实施例中的微流控芯片用于构建皮肤模型的流程示意图；
[0036]图11为本申请一种实施例中的微流控芯片用于构建肺模型的流程示意图。
[0037]附图标记：
[0038]10、基板；11、水凝胶通道；111、物质交换段；112、水凝胶入口段；113、水凝胶出口段；114、凝胶界面；116、第一夹角；117、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微流控芯片，其特征在于，包括：基板，具有相互连通的水凝胶通道以及培养流体通道；盖板，盖设于所述基板，且盖合于所述水凝胶通道以及所述培养流体通道；疏水结构，所述水凝胶通道与所述培养流体通道的连通处以所述疏水结构为界进行划分，所述疏水结构包括疏水条，所述疏水条位于所述水凝胶通道与所述培养流体通道之间；其中，在水凝胶被注入所述水凝胶通道后，所述疏水条能够阻挡所述水凝胶流入所述培养流体通道。2.根据权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述疏水条连接于所述水凝胶通道的通道壁；和/或，所述疏水条连接于所述培养流体通道的通道壁。3.根据权利要求2所述的微流控芯片，其特征在于，所述疏水条连接于所述水凝胶通道的通道壁时，所述疏水条连接于所述水凝胶通道的通道壁表面；或者，所述通道壁开设有安装槽，所述疏水条嵌设于所述安装槽内。4.根据权利要求3所述的微流控芯片，其特征在于，所述疏水条的部分位于所述安装槽内且部分伸出所述安装槽；或者，所述疏水条安装于所述安装槽内且顶部与所述水凝胶通道的通道壁平齐；或者，所述疏水条整体位于所述安装槽内且相对于所述安装槽的槽口凹陷。5.根据权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述水凝胶通道自身的延伸方向为水凝胶的纵流方向，所述疏水条沿所述纵流方向延伸。6.根据权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述水凝胶通道的数量为一个，所述培养流体通道的数量为两个，所述水凝胶通道位于两个所述培养流体通道之间，每一所述培养流体通道与所述水凝胶通道之间均设置有所述疏水条。7.根据权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ七四专利代理机构，
申请(专利权)人：江苏艾玮得生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：