本发明专利技术提供一种用于培养腔间液体可控交换的微流控芯片及使用方法，该方法通过在微流控芯片的不同芯片单元的细胞培养腔内培养不同种类细胞，实现不同种类细胞的物理隔离；不同种类细胞的细胞培养液通过流体通道进行相互交换，实现不同种类细胞的化学信号交流；通过微通道向控制阀内充入气体或液体，使得控制阀变形并体积膨胀后挤压并阻断流体通道，实现液体的可控交换。本发明专利技术在细胞不相互接触的情况下通过交换细胞培养液，实现了相互之间生化信号的传递，在时空上将细胞的物理接触和生化信号刺激进行了分类，能够明确区分细胞间物理接触和生化信号的影响。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于细胞间相互作用研究，涉及微流控芯片，具体涉及一种用于培养腔间液体可控交换的微流控芯片及使用方法。
技术介绍
1、细胞间的交流方式包括以下两种：第一种是细胞间物理接触，例如两个细胞通过细胞膜上的受配体直接交流；第二中是依靠细胞分泌化学物质进行交流，例如从内分泌腺分泌的激素，经体液的运输后被特定细胞接受。目前对于细胞与细胞间的相互作用的研究者，大多通过共同培养的方式来研究，例如，申请公布号为cn104630059a的中国专利采用微流控芯片中建立了三种细胞共培养模型，该专利利用微流控芯片内部的微流道使得不同的细胞处于不同的区域，细胞间可以通过微流道进行细胞通讯，实现了在体外构建一种能够在立体或者平面空间上实现神经血管单元中星形胶质细胞作为中间桥梁连接神经元和微血管内皮细胞的新模型。
2、但是，上述专利中的微流控芯片无法对液体进行控制且无法在物理上隔绝不同细胞间的相互接触，也就是说，采用上述微流控芯片进行细胞共同培养时，不能区分细胞间物理接触和生化信号的作用，不能判断多种细胞间的相互作用的因果关系；另外，该专利的微流控芯片所适用的细胞种类较为局限，且微流控芯片的设计通量较小。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的缺陷和不足，本专利技术的目的在于，提供一种区分细胞物理接触和化学信号交流的方法及微流控芯片，解决现有技术中在研究细胞相互作用时无法区分细胞间物理接触和生化信号的技术问题。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案予以实现：
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p>3、一种用于培养腔间液体可控交换的微流控芯片的使用方法，该方法采用用于培养腔间液体可控交换的微流控芯片实现；所述的用于培养腔间液体可控交换的微流控芯片包括多个芯片单元；所述的芯片单元包括芯片控制层和芯片流体层；所述的芯片流体层包括细胞培养腔和多联并联通道，细胞培养腔和多联并联通道之间通过流体通道相连通，不同芯片单元的细胞培养腔通过流体通道相连通，不同芯片单元的多联并联通道通过流体通道相连通；所述的芯片流体层包括多个控制阀，多个控制阀与芯片流体层的流体通道相接触，控制阀之间通过微通道相连通。4、该方法包括：通过在至少两个不同芯片单元的细胞培养腔内培养不同种类细胞，实现不同种类细胞的物理隔离；不同种类细胞的细胞培养液通过流体通道进行相互交换，实现不同种类细胞的化学信号交流；通过微通道向控制阀内充入气体或液体，使得控制阀变形并体积膨胀后挤压并阻断流体通道，实现液体的可控交换。
5、本专利技术还具有如下技术特征：
6、所述的芯片单元包括至少一个第一芯片单元和至少一个第二芯片单元。
7、所述的第一芯片单元包括第一芯片流体层和第一芯片控制层。
8、所述的第一芯片流体层包括流体层总进液管道，流体层总进液管道的一端为总进液口，流体层总进液管道的另一端与第一细胞腔左连接管道的一端相连通，第一细胞腔左连接管道的另一端与第一细胞培养腔的主进液口相连通，第一细胞培养腔的主出液口与第一单元间主连接管道的一端相连通，第一单元间主连接管道的另一端与第二芯片单元相连通。
9、所述的流体层总进液管道的另一端还与第一细胞腔上连接管道的一端相连通，第一细胞腔上连接管道的另一端与第一细胞培养腔的上进液口相连通。
10、所述的流体层总进液管道的另一端还与第一多联并联通道连接管道的一端相连通，第一多联并联通道连接管道的另一端与第一多联并联通道的一端相连通，第一多联并联通道的另一端与第一单元间旁路连接管道的一端相连通，第一单元间旁路连接管道的另一端与第二芯片单元相连通。
11、所述的第一细胞培养腔的下出液口与第一多联并联通道连接管道的一端相连通，第一多联并联通道连接管道的另一端与第一多联并联通道连接管道相连通。
12、所述的第一芯片控制层包括流体层总进液管道控制阀、第一细胞腔左连接管道控制阀、第一单元间主连接管道控制阀、第一细胞腔上连接管道控制阀、第一多联并联通道连接管道控制阀、第一细胞腔下连接管道控制阀和第一多联并联通道控制阀。
13、所述的流体层总进液管道控制阀与流体层总进液管道相接触。
14、所述的第一细胞腔左连接管道控制阀与第一细胞腔左连接管道相接触；所述的第一单元间主连接管道控制阀与第一单元间主连接管道相接触；所述的第一细胞腔左连接管道控制阀和第一单元间主连接管道控制阀通过微通道相连通。
15、所述的第一细胞腔上连接管道控制阀与第一细胞腔上连接管道相接触；所述的第一细胞腔下连接管道控制阀与第一多联并联通道连接管道相接触；所述的第一细胞腔上连接管道控制阀和第一细胞腔下连接管道控制阀通过微通道相连通。
16、所述的第一多联并联通道连接管道控制阀与第一多联并联通道连接管道相接触。
17、所述的第一多联并联通道控制阀与第一多联并联通道相接触。
18、所述的第二芯片单元包括第二芯片流体层和第一芯片控制层。
19、所述的第二芯片流体层包括第二细胞腔左连接管道，第二细胞腔左连接管道的一端与第一单元间主连接管道相连通，第二细胞腔左连接管道的另一端与第二细胞培养腔的主进液口相连通，第二细胞培养腔的主出液口与第二单元间主连接管道相连通。
20、所述的第二芯片流体层还包括第二细胞腔上连接管道，第二细胞腔上连接管道的一端与第一单元间主连接管道相连通，第二细胞腔上连接管道的另一端与第二细胞培养腔的上进液口相连通。
21、所述的第二芯片流体层还包括第二多联并联通道连接管道，第二多联并联通道连接管道的一端与第一单元间主连接管道和第一多联并联通道连接管道相连通，第二多联并联通道连接管道的另一端与第二多联并联通道的一端相连通，第二多联并联通道的另一端与第二单元间旁路连接管道相连通。
22、所述的第二细胞培养腔的下出液口与第二细胞腔下连接管道的一端相连通，第二细胞腔下连接管道的另一端与第二多联并联通道连接管道相连通。
23、所述的第二芯片控制层包括第二细胞腔左连接管道控制阀、第二单元间主连接管道控制阀、第二细胞腔上连接管道控制阀、第二细胞腔下连接管道控制阀、第二多联并联通道连接管道控制阀和第二多联并联通道控制阀。
24、所述的第二细胞腔左连接管道控制阀与第二细胞腔左连接管道相接触；所述的第二单元间主连接管道控制阀与第二单元间主连接管道相接触；所述的第二细胞腔左连接管道控制阀和第二单元间主连接管道控制阀通过微通道相连通。
25、所述的第二细胞腔上连接管道控制阀与第二细胞腔上连接管道相接触；所述的第二细胞腔下连接管道控制阀与第二细胞腔下连接管道相接触；所述的第二细胞腔上连接管道控制阀和第二细胞腔下连接管道控制阀通过微通道相连通。
26、所述的第二多联并联通道连接管道控制阀与第二多联并联通道连接管道相接触。
27、所述的第二多联并联通道控制阀与第二多联并联通道相接触。
28、具体的，该方法包括如下步骤：
29、步本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种用于培养腔间液体可控交换的微流控芯片的使用方法，该方法采用用于培养腔间液体可控交换的微流控芯片实现；所述的用于培养腔间液体可控交换的微流控芯片包括多个芯片单元；所述的芯片单元包括芯片控制层和芯片流体层；其特征在于：
2.如权利要求1所述的用于培养腔间液体可控交换的微流控芯片的使用方法 ，其特征在于，所述的芯片单元包括至少一个第一芯片单元（1）和至少一个第二芯片单元（2）；
3.如权利要求2所述的用于培养腔间液体可控交换的微流控芯片的使用方法 ，其特征在于，所述的第二芯片单元（2）包括第二芯片流体层和第一芯片控制层；
4.如权利要求3所述的用于培养腔间液体可控交换的微流控芯片的使用方法 ，其特征在于，该方法包括如下步骤：
5.如权利要求4所述的用于培养腔间液体可控交换的微流控芯片的使用方法 ，其特征在于，所述的第一类细胞为三阴性乳腺癌细胞；所述的第二类细胞为小鼠胚胎成纤维细胞。
6.如权利要求4所述的用于培养腔间液体可控交换的微流控芯片的使用方法 ，其特征在于，步骤三中，控制阀的驱动频率为70ms～100ms。p>
7.一种用于培养腔间液体可控交换的微流控芯片，包括多个芯片单元；所述的芯片单元包括芯片控制层和芯片流体层；其特征在于：
8.如权利要求7所述的用于培养腔间液体可控交换的微流控芯片，其特征在于，所述的第一细胞培养腔（103）和第二细胞培养腔（202）形状大小完全相同；
9.如权利要求7所述的用于培养腔间液体可控交换的微流控芯片，其特征在于，与控制阀相接触的流体通道的宽度为30μm，高度为25μm；与控制阀不接触的流体通道的宽度为100μm，高度为25μm。
10.如权利要求7所述的用于培养腔间液体可控交换的微流控芯片，其特征在于，所述的微通道的宽度为30μm，高度为25μm；所述的控制阀的宽度为100μm，高度为25μm。
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【技术特征摘要】
1.一种用于培养腔间液体可控交换的微流控芯片的使用方法，该方法采用用于培养腔间液体可控交换的微流控芯片实现；所述的用于培养腔间液体可控交换的微流控芯片包括多个芯片单元；所述的芯片单元包括芯片控制层和芯片流体层；其特征在于：
2.如权利要求1所述的用于培养腔间液体可控交换的微流控芯片的使用方法 ，其特征在于，所述的芯片单元包括至少一个第一芯片单元（1）和至少一个第二芯片单元（2）；
3.如权利要求2所述的用于培养腔间液体可控交换的微流控芯片的使用方法 ，其特征在于，所述的第二芯片单元（2）包括第二芯片流体层和第一芯片控制层；
4.如权利要求3所述的用于培养腔间液体可控交换的微流控芯片的使用方法 ，其特征在于，该方法包括如下步骤：
5.如权利要求4所述的用于培养腔间液体可控交换的微流控芯片的使用方法 ，其特征在于，所述的第一类细胞为三阴性乳腺癌细胞；所述的第二类细胞为小鼠胚胎成纤...
【专利技术属性】
技术研发人员：尹乾宇，孙聃，张策，代亮，
申请(专利权)人：西北大学，
类型：发明
国别省市：
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