本发明专利技术提供一种微流控芯片及单细胞培养、细胞群筛选与导出方法，该芯片包括衬底层、流道层、进液流道、出液流道、多条公共流道及多个功能单元，其中，流道层位于衬底层下方，流道层的材质包括二氧化硅、旋涂玻璃、非光敏环氧树脂及非光敏聚酰亚胺中的至少一种；公共流道的两端分别与进、出液流道连通，功能单元包括单细胞导入口、细胞培养筛选腔、细胞导出腔、细胞导出口及驱动元件，驱动元件用于为液体提供动力以将进入公共流道的单细胞引入细胞培养筛选腔，并将培养及筛选的目的细胞群由细胞导出口导出。本发明专利技术可使单细胞培养、细胞群鉴定与筛选、目的细胞群导出均在片上完成，简便实验操作，减少交叉污染风险，并避免流道层自身的荧光干扰。荧光干扰。荧光干扰。
【技术实现步骤摘要】
一种微流控芯片及单细胞培养、细胞群筛选与导出方法
[0001]本专利技术属于微流控、细胞系开发、单克隆抗体筛选等领域，涉及一种微流控芯片及单细胞培养、细胞群筛选与导出方法。
技术介绍
[0002]细胞是生命活动的基本单位，基于单细胞水平的研究能够在更深层次上揭示生命活动的发展规律，在单克隆抗体筛选、细胞系培养等领域具有广泛的应用。单细胞分离是单细胞研究的基础和关键。目前，单细胞分离主要有微针吸取法、有限稀释法、微孔阵列和基于微流控的分选方法。当前的分离方法面临着操作难度大、效率低及多细胞获取等问题，不利于后续培养和分析。在单克隆抗体筛选和细胞系培养应用中，分离后的单细胞多放置在孔板中培养，细胞群经效价及表型分析后，筛选出表现良好的细胞群进行大规模培养。整个过程人力占用大、操作繁琐、耗时长、效率低。因此，在单细胞研究中，尤其是单克隆抗体筛选和细胞系开发，亟需一种操作简单、集单细胞分离、培养、细胞群筛选和导出为一体的高效的研究方法。
技术实现思路
[0003]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种微流控芯片及单细胞培养、细胞群筛选与导出方法，用于解决现有技术中对细胞分离、培养、细胞群筛选等过程人力占用大、操作繁琐、耗时长、效率低的问题。
[0004]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种集成微流控芯片，包括：
[0005]衬底层；
[0006]流道层，位于所述衬底层下方，所述流道层的材质包括二氧化硅、旋涂玻璃、非光敏环氧树脂及非光敏聚酰亚胺中的至少一种；
[0007]进液流道与出液流道，位于所述流道层中并间隔设置；
[0008]多条公共流道，位于所述流道层中并间隔设置，所述公共流道的两端分别与所述进液流道及所述出液流道连通；
[0009]多个功能单元，所述功能单元包括单细胞导入口、细胞培养筛选腔、细胞导出腔、细胞导出口及驱动元件，所述单细胞导入口位于所述衬底层中并与所述公共流道连通，所述细胞培养筛选腔、所述细胞导出腔及所述细胞导出口均位于所述流道层中，且所述细胞培养筛选腔的两端分别与所述公共流道及所述细胞导出腔连通，所述细胞导出口位于所述细胞导出腔下方并与所述细胞导出腔连通，所述驱动元件位于所述细胞导出腔中并面对所述细胞导出口，所述驱动元件用于为液体提供动力以将通过所述单细胞导入口导入所述公共流道的单细胞引入所述细胞培养筛选腔，并将所述细胞培养筛选腔中培养及筛选的目的细胞群由所述细胞导出口导出。
[0010]可选地，所述进液流道、所述出液流道、所述公共流道、所述细胞培养筛选腔及所述细胞导出腔均贯穿所述流道层面向所述衬底层的一面以显露所述衬底层，所述驱动元件
结合于所述衬底层表面。
[0011]可选地，所述衬底层的材质包括硅。
[0012]可选地，所述进液流道的延伸方向与所述出液流道的延伸方向平行。
[0013]可选地，所述公共流道的延伸方向与所述进液流道的延伸方向垂直。
[0014]可选地，所述细胞培养筛选腔的厚度设置为仅能容纳单层细胞。
[0015]可选地，在所述流道层所在平面，且在垂直于所述细胞培养筛选腔指向所述细胞导出腔的方向上，所述细胞培养筛选腔的宽度大于所述细胞导出腔的宽度。
[0016]可选地，所述单细胞导入口用于接收单细胞打印芯片喷射出的单细胞。
[0017]可选地，所述单细胞打印芯片包括热泡打印芯片。
[0018]可选地，所述驱动元件包括加热膜、压电喷嘴、PDMS微阀、电磁阀及蠕动泵中的一种。
[0019]可选地，所述功能单元的数量范围是10
‑
10000个。
[0020]本专利技术还提供一种单细胞培养、细胞群筛选与导出方法，包括以下步骤：
[0021]提供如上任意一项所述的微流控芯片，将单细胞由所述单细胞导入口注入至所述公共流道；
[0022]待细胞自然沉降后，利用所述驱动元件带动液体流动，将注入至所述公共流道的单细胞引入到所述细胞培养筛选腔中；
[0023]待细胞在所述细胞培养筛选腔培养预设时间后，经由所述进液流道导入筛选试剂至所述细胞培养筛选腔中以鉴定并筛选出目的细胞群；
[0024]经由所述细胞导出口将目的细胞群转移到指定容器内。
[0025]可选地，在将单细胞由所述单细胞导入口注入至所述公共流道之前，先将细胞培养液灌流至所述集成微流控芯片中以排出气泡。
[0026]可选地，在将注入至所述公共流道的单细胞引入到所述细胞培养筛选腔中之后，再次进行细胞培养液灌流以培养细胞。
[0027]可选地，采用注射泵进行所述细胞培养液灌流。
[0028]可选地，在导入筛选试剂至所述细胞培养筛选腔中之后，通过对所述细胞培养筛选腔内的细胞群进行荧光图像表征以筛选出目的细胞群。
[0029]可选地，所述的单细胞培养、细胞群筛选与导出方法用于进行单克隆抗体细胞群的筛选。
[0030]如上所述，本专利技术提供了一种用于单细胞分离、培养、目的细胞群筛选与导出的微流控芯片，该芯片使单细胞培养、细胞群鉴定与筛选、目的细胞群导出均在片上完成，提高了细胞通量，简便了实验操作，减少了试剂用量和潜在的交叉污染风险。同时，通过结合热泡打印技术，可使整个过程更加可控、便捷和高效。此外，本专利技术的微流控芯片中，流道层选用二氧化硅层、旋涂玻璃层、非光敏环氧树脂材料层或非光敏聚酰亚胺材料层来替代传统干膜，可以避免流道层自身的荧光干扰。
附图说明
[0031]图1显示为本专利技术的微流控芯片中流道的平面布局图。
[0032]图2显示为本专利技术的微流控芯片中功能单元的流道的纵向布局图。
[0033]图3显示为本专利技术的单细胞培养、细胞群筛选与导出方法的流程图。
[0034]元件标号说明
[0035]1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
微流控芯片
[0036]2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
进液流道
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出液流道
[0038]4ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
公共流道
[0039]5ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
功能单元
[0040]501
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单细胞导入口
[0041]502
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细胞培养筛选腔
[0042]503
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细胞导出腔
[0043]504
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细胞导出口
[0044]505
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驱动元件
[0045]6ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
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【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：衬底层；流道层，位于所述衬底层下方，所述流道层的材质包括二氧化硅、旋涂玻璃、非光敏环氧树脂及非光敏聚酰亚胺中的至少一种；进液流道与出液流道，位于所述流道层中并间隔设置；多条公共流道，位于所述流道层中并间隔设置，所述公共流道的两端分别与所述进液流道及所述出液流道连通；多个功能单元，所述功能单元包括单细胞导入口、细胞培养筛选腔、细胞导出腔、细胞导出口及驱动元件，所述单细胞导入口位于所述衬底层中并与所述公共流道连通，所述细胞培养筛选腔、所述细胞导出腔及所述细胞导出口均位于所述流道层中，且所述细胞培养筛选腔的两端分别与所述公共流道及所述细胞导出腔连通，所述细胞导出口位于所述细胞导出腔下方并与所述细胞导出腔连通，所述驱动元件位于所述细胞导出腔中并面对所述细胞导出口，所述驱动元件用于为液体提供动力以将通过所述单细胞导入口导入所述公共流道的单细胞引入所述细胞培养筛选腔，并将所述细胞培养筛选腔中培养及筛选的目的细胞群由所述细胞导出口导出。2.根据权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于：所述进液流道、所述出液流道、所述公共流道、所述细胞培养筛选腔及所述细胞导出腔均贯穿所述流道层面向所述衬底层的一面以显露所述衬底层，所述驱动元件结合于所述衬底层表面。3.根据权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于：所述衬底层的材质包括硅。4.根据权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于：所述进液流道的延伸方向与所述出液流道的延伸方向平行。5.根据权利要求4所述的微流控芯片，其特征在于：所述公共流道的延伸方向与所述进液流道的延伸方向垂直。6.根据权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于：所述细胞培养筛选腔的厚度设置为仅能容纳单层细胞。7.根据权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于：在所述流道层所在平面，且在垂直于所述细胞培养筛选腔指向所述细胞导出腔的方向上，所述细胞培养筛选腔的宽度大于所述细胞导出腔的宽度。8.根据权利要求1所述的微...
【专利技术属性】
技术研发人员：王琨，杨苗苗，关一民，
申请(专利权)人：上海傲睿科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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