一种高通量细胞联合培养芯片制造技术

本发明专利技术公开了一种高通量细胞联合培养芯片，包括N组培养平台，N≥1，多组培养平台呈圆形发散状分布，N组培养平台之间或相对独立，或每组之间通过微桥依次连通，或选择性的相邻两组至相邻（N‑1）组之间通过微桥连通；每组培养平台包括三层结构，由内向外依次连接的内层营养液灌注单元、中间层生物胶灌注单元和外层细胞培养单元，三者之间通过微桥连通；每组培养平台中包括1‑10个细胞培养单元，相邻细胞培养单元之间通过微桥连通；本发明专利技术的细胞联合培养芯片，多种细胞不接触，使得细胞的生长环境更接近于体内的生长环境，且操作方便，便于临床应用。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种高通量细胞联合培养芯片，包括N组培养平台，N≥1，多组培养平台呈圆形发散状分布，N组培养平台之间或相对独立，或每组之间通过微桥依次连通，或选择性的相邻两组至相邻（N?1）组之间通过微桥连通；每组培养平台包括三层结构，由内向外依次连接的内层营养液灌注单元、中间层生物胶灌注单元和外层细胞培养单元，三者之间通过微桥连通；每组培养平台中包括1?10个细胞培养单元，相邻细胞培养单元之间通过微桥连通；本专利技术的细胞联合培养芯片，多种细胞不接触，使得细胞的生长环境更接近于体内的生长环境，且操作方便，便于临床应用。【专利说明】一种高通量细胞联合培养芯片
本专利技术属于细胞生物医学领域，具体涉及一种能够实现高通量的细胞联合培养芯片。
技术介绍
微流控芯片具有成本低、设备小、高度集成、样本消耗少等优点，被广泛应用到细胞生物领域。细胞生物学研究正从对单种细胞的观察和研究，发展到对多种细胞相互作用的观察和研究。对于复杂的生物学体系，需要多种细胞同时存在的平台才能更好的模拟真实存在的细胞微环境。从而更全面深入的探索细胞之间的复杂网络以及介导它们之间相互作用的信号通路等。细胞联合培养是研究细胞与细胞之间相互作用比较常用的方法。常规的细胞混合培养，虽可解决离体状态下多细胞间相互作用问题，同时起到了一定的模拟体内环境的作用，但当前，基于细胞培养的微流控芯片多限于两种或四种细胞联合培养，或一种目标细胞与其他多种细胞混合培养，一种芯片上可同时培养的细胞种类较少，通量小、效率低，此状态下，离体细胞表型与离体前差异较大，限制了对微环境中各细胞组分进行观察，若对此状态下的细胞进行化疗药物的敏感性检测，则会限制对结果判定的准确性，无法更真实的模拟体内真实环境。另外，当前用于药筛的微流控芯片的培养室灌流通道与营养液灌注通道及药物灌注通道之间无微桥一类的连接结构，多为两条相对独立平行的通道，限制了营养液灌注通道及药物灌注通道与细胞培养室的接触面积。
技术实现思路
本专利技术为了克服一种芯片上可同时培养的细胞种类较少、通量小的技术缺陷，涉及一种高通量细胞联合培养芯片，包括N组培养平台，N 2 I，多组培养平台呈圆形发散状分布，N组培养平台之间或相对独立，或每组之间通过微桥依次连通，或选择性的相邻两组至相邻(N-1)组之间通过微桥连通;每组培养平台包括三层结构，由内向外依次连接的内层营养液灌注单元、中间层生物胶灌注单元和外层细胞培养单元，三者之间通过微桥连通;每组培养平台中包括1-1 O个细胞培养单元，相邻细胞培养单元之间通过微桥连通。所述内层营养液灌流单元包括依次连接的进液口、液体流道、液体池、液体流道、出液口；为了增大液体池的面积，增大营养液的储存容量，为细胞持续提供营养，所述液体池采用三角形漏斗形状，多个培养平台中的液体池的顶点指向同一圆心。进一步的，所述细胞培养单元包括细胞进口，一端封闭，另一端通过细胞流道连接细胞培养室;所述培养室的另一端通过细胞流道连接细胞出口 ；所述培养室为方形。进一步的，所述中间层生物胶灌注单元设有进胶口、胶体流道和出胶口；所述胶体流道上与所述细胞培养室接触的地方设有微桥。为了增加细胞培养室与生物胶灌注单元及营养液灌注单元的接触面积，所述胶体流道包括一条主道和(N-1)条分支，主道形成整个生物胶灌注单元的框架，跨过整个细胞培养单元，首端和末端分别连接进胶口和出胶口；分支位于每两个细胞培养单元之间，用于将相邻的细胞培养单元通过微桥连通，首端与主道连通，末端连接出胶口。为了保证胶体流道中的基质胶可以刚好充满微桥，由于表面张力的作用，基质胶不会溢出微桥，所述微桥长为400-1000μπι，宽为50-100μπι，两个微桥的间距为400-600μπι。优选的，细胞培养单元与生物胶灌注单元之间及生物胶灌注单元与营养液灌注单元之间的微桥长为400-500μπι，宽为50-60μπι，两个微桥的间距为400-500μπι。优选的，相邻两组培养平台之间的微桥长为900-1000μπι，宽为50-80μπι，间距为500_600ymo为了保证营养液中的营养成分足够满足细胞培养数量，所述细胞联合培养芯片包括4-8组培养平台，每组培养平台中包括3-10个细胞培养单元，相邻细胞培养单元之间通过微桥连通。优选的，包括四组培养平台，呈十字分布，四组培养平台之间或相对独立，或依次全部连通，或两两连通;每组培养平台中包括三个细胞培养单元，相邻细胞培养单元之间通过微桥连通 与现有技术相比，本专利技术的优点和积极效果是:本专利技术可以根据培养平台和细胞培养单元的数量，形成多种细胞共培养，高通量，可实时连续观察多种细胞间的相互影响，更真实的模拟体内环境。根据培养平台之间是否连通，可自由组合成几组共培养平台，根据不同实验需求进行相应操作，实现多种实验操作的功能。不同组合的共培养平台上可以进行对照实验，方便观察实验结果，可避免外界环境因素对对照实验结果的影响。【附图说明】图1为实施例1中12种细胞共培养芯片的微结构示意图； 图2为实施例1中2组6种细胞共培养芯片的微结构示意图； 图3为实施例1中4组3种细胞共培养芯片的微结构示意图； 图4为实施例1单个细胞培养平台的微结构示意图； 图5为图4中单组营养液灌注单元示意图； 图6为图4中多组营养液灌注单元示意图； 图7为图4中生物胶灌注单元示意图； 图8为图4中细胞培养单元示意图； 图9为实施例1中细胞共培养芯片三维示意图； 图中标注:1.营养液灌注单元，1.1进液口，1.2液体流道，1.3液体池，1.4出液口；2.生物胶灌注单元，2.1进胶口，2.2胶体流道，2.3出胶口；3.细胞培养单元，3.1细胞进口，3.2细胞流道，3.3细胞培养室，3.4细胞出口；4.微桥;5.进液柱;6.负压吸引装置;10.培养平台。【具体实施方式】为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将结合附图和实施例，对本专利技术作进一步详细说明。本实施例提出了一种高通量细胞联合培养芯片，多种细胞不接触，使得细胞的生长环境更接近于体内的生长环境，且操作方便，便于临床应用。所述细胞联合培养芯片，包括壳体、载体和微结构;所述壳体与载体封接而成，壳体材料为聚二甲基硅氧烷(PDMS)，该材料具有可塑性好、理化性质稳定、无毒无味、透明、通气性良好的优良性能，适宜作为本专利技术的壳体材料。所述壳体的厚度为3_5mm。所述载体的材料为玻璃。所述微结构位于壳体内表面，所述微结构为腔道，所述腔道的高度为50-100μπι。所述微结构包括N组培养平台10，Ν 2 I，多组培养平台10呈圆形发散状分布，N组培养平台之间或相对独立，或每组之间通过微桥4依次连通，或选择性的相邻两组至相邻(N-1)组之间通过微桥4连通，例如可以是相邻的两组连通、或相邻的三组连通、或相邻的(N-1)组连通。如图4所示，每组培养平台10包括三层结构，由内向外依次连接的内层营养液灌注单元1、中间层生物胶灌注单元2和外层细胞培养单元3，三者之间通过微桥4连通;每组培养平台中包括1-10个细胞培养单元3，相邻细胞培养单元之间通过微桥连通。如图5所示，所述内层营养液灌流单元I包括进液口1.1、液体流道1.2、液体池1.3和出液口 1.4;为了方便进液和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高通量细胞联合培养芯片，其特征在于，包括N组培养平台，N≥1，多组培养平台呈圆形发散状分布，N组培养平台之间或相对独立，或每组之间通过微桥依次连通，或选择性的相邻两组至相邻（N‑1）组之间通过微桥连通；每组培养平台包括三层结构，由内向外依次连接的内层营养液灌注单元、中间层生物胶灌注单元和外层细胞培养单元，三者之间通过微桥连通；每组培养平台中包括1‑10个细胞培养单元，相邻细胞培养单元之间通过微桥连通。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：牛海涛，王云超，王建宁，
申请(专利权)人：牛海涛，
类型：发明
国别省市：山东;37