微流控多细胞共培养芯片制造技术

本实用新型专利技术涉及一种微流控多细胞共培养芯片，包括依次层叠设置的微孔板和微流道板；所述微流道板靠近所述微孔板的一面设有流道槽，从而与所述微孔板形成微流道，所述流道槽的底壁与所述微孔板之间的距离为50μm～100μm，所述微流道板上设有注入孔和排出孔，所述注入孔和所述排出孔分别与所述流道槽的两端连通；所述微孔板靠近所述微流道板的一面对应所述微流道的区域内设有多个微孔，所述微孔呈阵列式排布，所述微孔的深度为49μm～51μm，所述微孔的直径为30μm～34μm，相邻所述微孔的间距为59μm～61μm。本实用新型专利技术的微流控多细胞共培养芯片经过结构优化，控制各结构的尺寸，具有较高的多细胞捕获效率。具有较高的多细胞捕获效率。具有较高的多细胞捕获效率。

【技术实现步骤摘要】
微流控多细胞共培养芯片


[0001]本技术涉及生化器械
，特别是涉及一种微流控多细胞共培养芯片。

技术介绍

[0002]目前，癌症治疗领域已经从化学疗法、放射疗法和靶向肿瘤药物治疗逐步发展到了使用基于抗体的免疫疗法，这是肿瘤治疗的重要方向之一。目前免疫疗法中主要有PD
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1疗法和CAR T疗法取得了巨大的成就。然而这两种方法在临床上的成功既令人震惊，又令人不够满意，不具有普适性，当医生普遍提供相同的治疗方法时，更多患者的临床见效就很小或没有体现出来。随着医疗技术的进步，人们对肿瘤微环境和免疫环境的复杂性、多样性及其对治疗反应的影响的理解也日益加深，很可能发现新的生物标记物，这些生物标记物将在识别对当前免疫检查点阻断(ICB)治疗有反应的患者群体方面被证明是富有成效的，并将有助于寻找治疗调节的新靶点，现在对于肿瘤免疫微环境(TIME)的探索也会为将来的努力奠定了基础。
[0003]然而，肿瘤微环境与免疫系统之间的关系十分复杂，间充质干细胞MSCs和CD8+T细胞在其中发挥了重大作用。MSCs可以通过多种细胞间接触和可溶性因子的分泌降低T细胞的活性。CD8+T能够通过释放穿孔素和颗粒酶特异识别和杀伤肿瘤细胞，在抗肿瘤中发挥重要作用。根据目前关于肿瘤免疫微环境的研究成果，已经可以很好地确定的是，MSCs和CD8+T细胞在肿瘤免疫微环境中很重要，但是他们之间的相互作用仍然存在一些重大争议。在目前的分离和培养体系中，MSC的几个亚群表现出独特的特征和生物活性。因此，对被肿瘤细胞招募的这一类MSCs作为载体，靶向肿瘤释放药物或溶瘤病毒，诱导肿瘤MSC死亡并激活免疫系统，具有潜在的治疗价值。相同的，CD8+T细胞也可以分化为多个功能亚群。因此，为了更好的了解肿瘤免疫微环境中的免疫机制，我们需要从单细胞水平上进行研究。
[0004]目前针对间充质干细胞MSCs、CD8+T细胞和肿瘤细胞的研究多是以动物实验和体外构建肿瘤三维模型为主，在宏观上研究肿瘤免疫微环境的相互影响。这些研究都不是单细胞水平的研究，它们只能描述整个细胞群体的平均行为，缺乏对细胞亚型的研究。而微流控技术可以控制细胞的空间，对细胞的分组配对提供了独特的可能性，可以使得两个细胞进行相邻定位，而且细胞的组合互作可以在水平或垂直上实现。
[0005]但是，目前的微流控芯片在单细胞水平上进行多细胞捕获的效率不高。

技术实现思路

[0006]基于此，有必要提供一种多细胞捕获的效率较高的微流控多细胞共培养芯片。
[0007]一种微流控多细胞共培养芯片，包括依次层叠设置的微孔板和微流道板；所述微流道板靠近所述微孔板的一面设有流道槽，从而与所述微孔板形成微流道，所述流道槽的底壁与所述微孔板之间的距离为50μm～100μm，所述微流道板上设有注入孔和排出孔，所述注入孔和所述排出孔分别与所述流道槽的两端连通；所述微孔板靠近所述微流道板的一面对应所述微流道的区域内设有多个微孔，所述微孔呈阵列式排布，所述微孔的深度为49μm
～51μm，所述微孔的直径为30μm～34μm，相邻所述微孔的间距为59μm～61μm。
[0008]本技术的微流控多细胞共培养芯片在使用时，可先将需要捕获的两种或多种细胞培养到一定数量后，经过消化、计数的细胞操作手段，将细胞按照一定比例混合均匀制得混合的单细胞悬液，然后通过注射泵从注入孔注入单细胞悬液，基于重力的捕获机制，单细胞悬液中的细胞会随机地掉入微孔中，而未掉入微孔的细胞则沿着微流道流向排出口排出，可以重复操作以对细胞进行捕获或清洗停留在微流道内未进入微孔内的细胞，直至获得满意的捕获效果。而且，还可以通过类似操作更换细胞培养液，实现多细胞在微孔内的长期培养，从而可以在单细胞水平上通过显微镜实时观察多细胞的相互作用结果。本技术的微流控多细胞共培养芯片经过结构优化，控制各结构的尺寸，具有较高的多细胞捕获效率，可以与荧光显微镜设备兼容，不局限于贴壁细胞，简单操作即可获得高通量的数据，具有高通量、可视化、易操作、可3D培养、可定位等优点。
[0009]在其中一个实施例中，所述流道槽自所述注入孔一端至所述排出孔一端包括依次连通的第一区、第二区、第三区和第四区，所述第一区和所述第四区的宽度相同且小于所述第二区的宽度，所述第三区的宽度自所述第二区一端至所述第四区一端逐渐减小。
[0010]在其中一个实施例中，所述第一区和所述第四区的宽度为0.9mm～1.1mm，所述第二区的宽度为3.1mm～3.3mm。
[0011]在其中一个实施例中，所述微孔的内壁上设有胶原蛋白层。
[0012]在其中一个实施例中，所述微流道的长度为8cm～11cm。
[0013]在其中一个实施例中，所述微孔呈10行13列的阵列排布。
[0014]在其中一个实施例中，在所述微孔板靠近所述微流道板的一面的所述微孔的旁边设有字符标记。
[0015]在其中一个实施例中，所述微孔板和所述微流道板均为聚二甲基硅氧烷板。
[0016]在其中一个实施例中，所述微孔的底壁为平面或弧面。
[0017]在其中一个实施例中，所述注入孔和所述排出孔的直径大小为0.9mm～1.1mm。
附图说明
[0018]图1为一实施例的微孔板的结构示意图；
[0019]图2为一实施例的微流道板的结构示意图；
[0020]图3为一实施例的微流控多细胞共培养芯片的截面示意图；
[0021]图4为一实施例的微流控多细胞共培养芯片捕获细胞后的荧光照片；
[0022]图5为不同微流道高度(runner height)和微孔直径(pore diameter)的微流控多细胞共培养芯片的捕获效率结果。
具体实施方式
[0023]为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术。但是本技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本技术内涵的情况下做类似改进，因此本技术不受下面公开的具体实施例的限制。
[0024]在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微流控多细胞共培养芯片，其特征在于，包括依次层叠设置的微孔板和微流道板；所述微流道板靠近所述微孔板的一面设有流道槽，从而与所述微孔板形成微流道，所述流道槽的底壁与所述微孔板之间的距离为50μm～100μm，所述微流道板上设有注入孔和排出孔，所述注入孔和所述排出孔分别与所述流道槽的两端连通；所述微孔板靠近所述微流道板的一面对应所述微流道的区域内设有多个微孔，所述微孔呈阵列式排布，所述微孔的深度为49μm～51μm，所述微孔的直径为30μm～34μm，相邻所述微孔的间距为59μm～61μm。2.根据权利要求1所述的微流控多细胞共培养芯片，其特征在于，所述流道槽自所述注入孔一端至所述排出孔一端包括依次连通的第一区、第二区、第三区和第四区，所述第一区和所述第四区的宽度相同且小于所述第二区的宽度，所述第三区的宽度自所述第二区一端至所述第四区一端逐渐减小。3.根据权利要求2所述的微流控多细胞共培养芯片，其特征在于，所述第一区和所述第四区的宽度为0...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔湉湉，庄艳逢，高婉青，刘洲，徐建勇，王显琪，范璐，楚浪，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：新型
国别省市：