一种用于单细胞高通量生物信号和力学信号加载与高时空分辨率操控的微流控芯片及其应用方法技术

技术编号:41701381 阅读:17 留言:0更新日期:2024-06-19 12:34
一种用于单细胞高通量生物信号和力学信号加载与高时空分辨率操控的微流控芯片及其应用方法,涉及微流控芯片技术领域。本发明专利技术利用流动聚焦理论和微液滴生成理论实现高通量单细胞液滴包裹,将单细胞封装在独立、稳定的外环境中,实现生化信号的精准加载,确保了单细胞操控的有效性和准确性;同时进一步利用微液滴驻留区和微吮吸阵列,通过精准的流量/压力负反馈控制,从时间和空间两个维度精准控制生化信号和力学信号的加载,实现高“时‑空”分辨率单细胞操控。本发明专利技术可获得一种用于单细胞高通量生物信号和力学信号加载与高时空分辨率操控的微流控芯片及其应用方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及微流控芯片,具体涉及一种用于单细胞高通量生物信号和力学信号加载与高时空分辨率操控的微流控芯片及其应用方法


技术介绍

1、细胞是构成人体的基本结构和功能单位,是一个由细胞膜、细胞质、细胞骨架、细胞核、胞内第二信使、基因和信号蛋白等构成的复杂介质系统。体内细胞存在于周围组织细胞、细胞间质及体液构成的复杂动态流动微环境中,不仅受微环境中机械力信号的刺激,而且受微环境中激素和神经递质等生化因子浓度信号的协同刺激,并通过信号分子之间的相互作用调节下游的一系列细胞生物学事件,呈现多尺度的时间和空间非线性动力学响应,这些信号动力学响应与细胞分裂、分化、增殖、凋亡等功能和行为密切相关。

2、在上述过程中涉及的细胞生物力学和细胞力学生物学的科学问题,对于理解恶性肿瘤等人类重大疾病发生发展的机制至关重要。在细胞学研究领域,现有的技术方法大多通过破坏细胞后得到的样本进行检测分析,得到的是特定时刻的基因组、蛋白组的静态信息,无法全面反映活体细胞内分子之间的非线性相互作用及其受外环境和内环境影响而不断演变的动态信息,以及在单次实验中同步实时观测内外环境因本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于单细胞高通量生物信号和力学信号加载与高时空分辨率操控的微流控芯片,其特征在于所述的微流控芯片包括基底和PDMS完整结构(2),所述的PDMS完整结构(2)设置在基底的上表面,所述的PDMS完整结构(2)为矩形敞口盒结构,包括外相液体通道(8)、细胞缓冲液通道(9)、细胞培养液通道(10)、缓冲通道(5)、细胞液滴驻留区(6)和吮吸通道;

2.根据权利要求1所述的一种用于单细胞高通量生物信号和力学信号加载与高时空分辨率操控的微流控芯片,其特征在于所述的基底为玻璃基底(1)。

3.根据权利要求1所述的一种用于单细胞高通量生物信号和力学信号加载与高时空分辨率...

【技术特征摘要】

1.一种用于单细胞高通量生物信号和力学信号加载与高时空分辨率操控的微流控芯片,其特征在于所述的微流控芯片包括基底和pdms完整结构(2),所述的pdms完整结构(2)设置在基底的上表面,所述的pdms完整结构(2)为矩形敞口盒结构,包括外相液体通道(8)、细胞缓冲液通道(9)、细胞培养液通道(10)、缓冲通道(5)、细胞液滴驻留区(6)和吮吸通道;

2.根据权利要求1所述的一种用于单细胞高通量生物信号和力学信号加载与高时空分辨率操控的微流控芯片,其特征在于所述的基底为玻璃基底(1)。

3.根据权利要求1所述的一种用于单细胞高通量生物信号和力学信号加载与高时空分辨率操控的微流控芯片,其特征在于所述的外相液体通道(8)是由两个半圆环组成的通道,且在通道的末端设置有两个出水口。

4.根据权利要求1所述的一种用于单细胞高通量生物信号和力学信号加载与高时空分辨率操控的微流控芯片,其特征在于所述的细胞缓冲液通道(9)是由两个半圆环组成的通道,且在通道的末端设置有两个出水口。

5.根据权利要求1所述的一种用于单细胞高通量生物信号和力学信号加载与高时空分辨率操控的微流控芯片,其特征在于所述的细胞培养液通道(10)为螺旋状通道。

6.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员:侯立凯范旭李有强覃开蓉包福兵闫辉
申请(专利权)人:中国计量大学
类型:发明
国别省市:

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