專利名稱：微流控細胞培養(yǎng)芯片及其實時觀測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種用于培養(yǎng)細胞的培養(yǎng)設備，具體的為ー種微流控細胞培養(yǎng)芯片及用于實時觀測該微流控細胞培養(yǎng)芯片的微流控細胞培養(yǎng)芯片實時觀測系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
根據(jù)細胞種類的不同培養(yǎng)方法略有差別，但一般步驟具有一定的共性。其中主要分為原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)。經(jīng)過多年的發(fā)展完善，細胞培養(yǎng)的一般方法如下。原代培養(yǎng)首先是從生物體上取部分待分離組織，采用酶消化法消化胞外基質(zhì)，將組織分散成單個細胞。過濾清除未消化的組織塊，得到含有分離細胞的單細胞懸液。將過濾得到的液體低速離心約5-6min，除去上層清液，然后加入一定量的培養(yǎng)基，制成具有一定濃度的細胞懸浮液。將該懸浮液小心地轉(zhuǎn)移到消毒后的培養(yǎng)瓶內(nèi)，立即放入培養(yǎng)箱，使細胞 能夠較好地生長。需要注意的是要對正在培養(yǎng)中的細胞進行觀察，確定其處于生長狀態(tài)并注意監(jiān)測其PH值，防止培養(yǎng)液過酸或過堿。如果發(fā)生了過酸或過堿的情況，需對CO2 濃度等條件進行調(diào)節(jié)，并保證細胞生長的合適溫度。當原代培養(yǎng)過程中細胞數(shù)量不斷増加，一般當細胞達到90%以上融合后會因為生長空間和營養(yǎng)的不足而出現(xiàn)接觸抑制，從而停止生長，甚至凋亡，此時需要進行傳代培養(yǎng)。傳代培養(yǎng)是將80、0%融合狀態(tài)的細胞用酶消化后，重新接種到另外的培養(yǎng)介質(zhì)表面繼續(xù)培養(yǎng)的方法，目的是避免因生長空間不夠而導致的接觸抑制，使細胞始終處于良好的増殖狀態(tài)。傳代培養(yǎng)與原代培養(yǎng)的最大區(qū)別為細胞的來源不同，其他培養(yǎng)步驟基本類似?，F(xiàn)在常用的細胞培養(yǎng)技術(shù)具有比較多的優(yōu)點，但也存在很多不足。I)培養(yǎng)出來的細胞分布隨機，不存在固定的分布特點，這對一般的細胞培養(yǎng)來說是可以接受的，因為就目前來講，大部分的細胞培養(yǎng)只關(guān)注細胞數(shù)量是否增加，而不關(guān)心細胞的分布狀態(tài)，但是對于另ー些研究來講，我們往往需要關(guān)注細胞間的相互作用和細胞的群體效應。如研究神經(jīng)細胞吋，就需要對神經(jīng)網(wǎng)絡的拓撲結(jié)構(gòu)有一定的要求，需要形成一定的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)。2)不能對細胞的生長情況進行實時觀測，現(xiàn)在常用的細胞觀察方法需要將細胞培養(yǎng)瓶從恒溫培養(yǎng)箱中取出，這種對于短時間的觀測是可行的，但是對于需要實時觀測的情況則不適用。3)由于培養(yǎng)箱的體積較大，不適合小型化的趨勢，同時，需要保持恒溫消耗的能量多，還需要更多的營養(yǎng)物質(zhì)填充。此外由于培養(yǎng)瓶體積較大，并且不能實時更新培養(yǎng)液，可能存在對培養(yǎng)液利用不完全或者局部區(qū)域營養(yǎng)成分耗盡的問題。鑒于此，本發(fā)明g在研制一種新的細胞培養(yǎng)系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有小型化的特點，可以脫離常規(guī)培養(yǎng)對培養(yǎng)設備和環(huán)境的依賴，并能夠按照需要培養(yǎng)出具有一定拓撲結(jié)構(gòu)的細胞群。另外，為了實時觀測細胞的生長增殖狀態(tài)，井能夠及時更新培養(yǎng)液、O2和CO2濃度，確保細胞能夠正常、快速地増殖，本發(fā)明還研發(fā)了ー種實時觀測系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提出一種微流控細胞培養(yǎng)芯片及用于實時觀測該微流控細胞培養(yǎng)芯片的微流控細胞培養(yǎng)芯片實時觀測系統(tǒng)，該微流控細胞培養(yǎng)芯片不僅能夠為細胞培養(yǎng)提供所需的生長環(huán)境，而且具有小型化的特點，井能夠按照需要培養(yǎng)出具有一定拓撲結(jié)構(gòu)的細胞群；該微流控細胞培養(yǎng)芯片實時觀測系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對微流控細胞培養(yǎng)芯片的實時觀測，便于觀測細胞的生長過程。本發(fā)明首先提出了一種微流控細胞培養(yǎng)芯片，包括上層芯片和下層芯片；
所述上層芯片上設有作為細胞培養(yǎng)腔上部儲氣腔的第一通孔，所述上層芯片的上表面上設有用于向細胞培養(yǎng)腔注入細胞培養(yǎng)液的第一液體通道、用于向細胞培養(yǎng)腔注入細胞培養(yǎng)無菌氣體的第一氣體通道和用于向外排出廢氣的第一排氣通道，所述第一排氣通道與第一通孔連通； 所述下層芯片上與所述第一通孔對應設有作為細胞培養(yǎng)腔下部儲液腔的第二通孔，所述下層芯片的上表面上設有用于向細胞培養(yǎng)腔注入細胞培養(yǎng)液的第二液體通道、用于向細胞培養(yǎng)腔注入細胞培養(yǎng)無菌氣體的第二氣體通道和用于向外排出廢液的廢液通道，所述第ニ液體通道、第二氣體通道和廢液通道均與第二通孔連通；
所述第一液體通道和第二液體通道連通，所述第一氣體通道和第二氣體通道連通；
所述上層芯片的上表面上覆蓋有薄膜層，所述下層芯片的下表面設有用于密封下層芯片的底層密封結(jié)構(gòu)，所述上層芯片的下表面與所述下層芯片的上表面壓緊貼合，所述下層芯片的下表面與底層密封結(jié)構(gòu)之間設有用于調(diào)節(jié)細胞培養(yǎng)腔溫度的加熱裝置，所述薄膜層、第一通孔、第二通孔和底層密封結(jié)構(gòu)圍成細胞培養(yǎng)腔。進ー步，所述第一液體通道包括至少ー組進液ロ組和與進液ロ組一一對應設置的上層進液管，每ー組進液ロ組包括至少兩個進液ロ，所述上層進液管上設有上層進液支管與進液ロ相連。進ー步，所述第二進液通道包括與所述上層進液管對應設置的下層進液管，所述下層進液管上設有下層進液支管與上層進液管相連。進ー步，所述上層進液管和下層進液管均呈之字形結(jié)構(gòu)。進ー步，所述上層進液管和下層進液支管之間設有液體緩沖池。進ー步，所述第一氣體通道包括至少兩條并列設置的上層進氣管，所述上層芯片上與上層進氣管一一對應設有進氣ロ，且所述第二進氣通道包括與上層進氣管一一對應設置井分別連通的下層進氣管，所述下層進氣管并列設置并與所述細胞培養(yǎng)腔相通。進ー步，所述下層芯片的上表面設有與第一排氣通道相連的第二排氣通道，所述第一排氣通道和第二排氣通道之間設有廢氣緩沖池I ;所述廢液通道上設有廢液緩沖池II。進ー步，還包括流量控制底座，所述流量控制底座上設有用于放置上層芯片與下層芯片的平臺，以及通過所述薄膜層壓在所述第一液體通道和第一氣體通道上并用于調(diào)節(jié)所述第一液體通道和第一氣體通道流量的流量調(diào)節(jié)裝置；
進ー步，所述上層芯片、下層芯片、薄膜層和底層密封結(jié)構(gòu)均采用透明材料制成。本發(fā)明還提出了一種微流控細胞培養(yǎng)芯片實時觀測系統(tǒng)，包括上所述的微流控細胞培養(yǎng)芯片、密閉遮光箱體和集成有半導體傳感器鏡頭的無鏡頭陰影成像裝置，所述無鏡頭陰影成像裝置安裝在所述密閉遮光箱體底部，所述微流控細胞培養(yǎng)芯片放置在無鏡頭陰影成像裝置的上方，且所述微流控細胞培養(yǎng)芯片的細胞培養(yǎng)腔正對于所述無鏡頭陰影成像裝置的半導體傳感器鏡頭的上方，所述密閉遮光箱體的頂部設有光源。本發(fā)明的有益效果為
1、本發(fā)明的微流控細胞培養(yǎng)芯片通過設置緊密貼合的上層芯片和下層芯片，便于各個氣液流通通道的加工，即可方便的在上層芯片的上表面加工第一液體通道、第一氣體通道和排氣通道，方便的在下層芯片上加工第二液體通道、第二氣體通道和廢液通道，加工成本和要求更低；
2、通過設置由薄膜層、第一通孔、第二通孔和底層密封結(jié)構(gòu)圍成細胞培養(yǎng)腔，可為細胞培養(yǎng)提供良好的生長環(huán)境，將細胞培養(yǎng)所需的細胞培養(yǎng)液和細胞培養(yǎng)無菌氣體分別通過第ニ液體通道和第二氣體通道注入細胞培養(yǎng)腔中，并在下層芯片上表面設置廢液通道和在上層芯片上表面設置第一排氣通道，能夠有效的在細胞培養(yǎng)腔內(nèi)形成細胞培養(yǎng)液循環(huán)和無菌 氣體循環(huán)，且細胞培養(yǎng)液直接注入細胞培養(yǎng)腔下部儲液腔內(nèi)，能夠避免細胞培養(yǎng)液飛濺；將無菌氣體直接通入細胞培養(yǎng)腔上部儲氣腔和下部儲液腔之間，能夠?qū)⒏玫膶U棄排出；
3、本發(fā)明的微流控細胞培養(yǎng)芯片能夠?qū)崿F(xiàn)向細胞培養(yǎng)腔內(nèi)注入細胞培養(yǎng)所需的細胞培養(yǎng)液和無菌氣體，并通過加熱裝置調(diào)節(jié)細胞培養(yǎng)腔的溫度，能夠為細胞培養(yǎng)提供所需的生長環(huán)境，并且具有小型化的特點，便于攜帶觀察，井能夠按照需要培養(yǎng)出具有一定拓撲結(jié)構(gòu)的細胞群；
4、本發(fā)明的微流控細胞培養(yǎng)芯片實時觀測系統(tǒng)通過將微流控細胞培養(yǎng)芯片放置于密閉遮光箱體內(nèi)，并在箱體內(nèi)設置光源和無鏡頭陰影成像裝置，能夠方便地對微流控細胞培養(yǎng)芯片的細胞培養(yǎng)腔進行實時觀察，而不需要如傳統(tǒng)細胞培養(yǎng)裝置ー樣需要將細胞培養(yǎng)裝置搬運并放置在專門的顯微鏡下觀察。


圖I為本發(fā)明微流控細胞培養(yǎng)芯片實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，顯示為微流控細胞培養(yǎng)芯片的爆炸 圖2為本發(fā)明微流控細胞培養(yǎng)芯片實時觀測系統(tǒng)的的結(jié)構(gòu)示意圖，顯示為微流控細胞培養(yǎng)芯片實時觀測系統(tǒng)的爆炸圖。附圖標記說明
I-上層芯片；2_下層芯片；3_第一通孔；4_第一液體通道；5_第一氣體通道；6_第一排氣通道；7_第二通孔；8_第二液體通道；9_第二氣體通道；10_廢液通道；11_薄膜層；
13-底層密封結(jié)構(gòu)；14-加熱裝置；15-上層進液管；16-進液ロ ； 17-上層進液支管；18_下層進液管；19_下層進液支管；20_液體緩沖池；21_廢液緩沖池II ;22_上層進氣管；23_進氣ロ ；24_下層進氣管；25_第二排氣通道；26_廢氣緩沖池I ;27_流量控制底座；29_螺釘；30-密閉遮光箱體；31_無鏡頭陰影成像裝置；32_透光結(jié)構(gòu)；33_光源；34_流路引管。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
作詳細說明。如圖I所示，為本發(fā)明微流控細胞培養(yǎng)芯片實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，顯示為微流控細胞培養(yǎng)芯片的爆炸圖。本實施例的微流控細胞培養(yǎng)芯片，包括上層芯片I和下層芯片2。上層芯片I上設有作為細胞培養(yǎng)腔上部儲氣腔的第一通孔3，上層芯片I的上表面上設有用于向細胞培養(yǎng)腔注入細胞培養(yǎng)液的第一液體通道4、用于向細胞培養(yǎng)腔注入細胞培養(yǎng)無菌氣體的第一氣體通道5和用于向外排出廢氣的第一排氣通道6，第一排氣通道6與第一通孔3連通。下層芯片2上與第一通孔3對應設有作為細胞培養(yǎng)腔下部儲液腔的第二通孔7，下層芯片2的上表面上設有用于向細胞培養(yǎng)腔注入細胞培養(yǎng)液的第二液體通道8、用于向細胞培養(yǎng)腔注入細胞培養(yǎng)無菌氣體的第二氣體通道9和用于向外排出廢液的廢液通道10，第ニ液體通道8、第二氣體通道9和廢液通道10均與第二通孔7連通。第一液體通道4和第二液體通道8連通，第一氣體通道5和第二氣體通道連通9， 可實現(xiàn)將細胞培養(yǎng)液和細胞培養(yǎng)無菌氣體主圖細胞培養(yǎng)腔內(nèi)，為細胞生場提供營養(yǎng)。上層芯片I的上表面上覆蓋有薄膜層11，下層芯片2的下表面設有用于密封下層芯片2的底層密封結(jié)構(gòu)13，上層芯片I的下表面與下層芯片2的上表面壓緊貼合，下層芯片2的下表面與底層密封結(jié)構(gòu)13之間設有用于調(diào)節(jié)細胞培養(yǎng)腔溫度的加熱裝置14，本實施例的加熱裝置14采用電加熱絲。所述薄膜層11、第一通孔3、第二通孔7和底層密封結(jié)構(gòu)13圍成細胞培養(yǎng)腔。本實施例的薄膜層11采用PDMS薄膜層，能夠有效密封上層芯片I的上表面，并使得設置在上層芯片I上表面上的第一液體通道4、第一氣體通道5和第一排氣通道6形成管道結(jié)構(gòu)。本實施例的細胞培養(yǎng)腔的大小為IcmX lcm，高為4mm，其中上層芯片I的厚度為2mm,下層芯片2的厚度為2mm。本實施例的微流控細胞培養(yǎng)芯片通過設置緊密貼合的上層芯片I和下層芯片2，便于各個氣液流通通道的加工，即可方便的在上層芯片I的上表面加工第一液體通道4、第一氣體通道5和排氣通道6，方便的在下層芯片2上加工第二液體通道8、第二氣體通道9和廢液通道10，加工成本和要求更低。通過設置由薄膜層11、第一通孔3、第二通孔7和底層密封結(jié)構(gòu)13圍成的細胞培養(yǎng)腔，可為細胞培養(yǎng)提供良好的生長環(huán)境，將細胞培養(yǎng)所需的細胞培養(yǎng)液和細胞培養(yǎng)無菌氣體分別通過第二液體通道8和第二氣體通道9注入細胞培養(yǎng)腔中，并在下層芯片2上表面設置廢液通道10和在上層芯片I上表面設置第一排氣通道6，能夠有效的在細胞培養(yǎng)腔內(nèi)形成細胞培養(yǎng)液循環(huán)和無菌氣體循環(huán)，且細胞培養(yǎng)液直接注入細胞培養(yǎng)腔下部儲液腔內(nèi)，能夠避免細胞培養(yǎng)液飛濺；將無菌氣體直接通入細胞培養(yǎng)腔上部儲氣腔和下部儲液腔之間，能夠?qū)⒏玫膶U棄排出。優(yōu)選的，上層芯片I、下層芯片2、薄膜層11和底層密封結(jié)構(gòu)13均采用透明材料制成，能夠便于觀察，并能夠透光，底層密封結(jié)構(gòu)13上還可以設計不同的微結(jié)構(gòu)，以適應不同細胞培養(yǎng)需求。本實施例的微流控細胞培養(yǎng)芯片能夠?qū)崿F(xiàn)向細胞培養(yǎng)腔內(nèi)注入細胞培養(yǎng)所需的細胞培養(yǎng)液和無菌氣體，并通過加熱裝置14調(diào)節(jié)細胞培養(yǎng)腔的溫度，能夠為細胞培養(yǎng)提供所需的生長環(huán)境，并且具有小型化的特點，便于攜帶觀察，井能夠按照需要培養(yǎng)出具有一定拓撲結(jié)構(gòu)的細胞群。進ー步，第一液體通道4包括至少ー組進液ロ組和與進液ロ組一一對應設置的上層進液管15，每ー組進液ロ組包括至少兩個進液ロ 16，上層進液管15上設有上層進液支管17與進液ロ 16相連。所述第二進液通道8包括與所述上層進液管15對應設置的下層進液管18，下層進液管18上設有下層進液支管19與上層進液管15相連。通過將與多個進液ロ16相連的上層進液支管17交匯至上層進液管15，能夠?qū)崿F(xiàn)不同成分的細胞培養(yǎng)液的混合，混合后再注入細胞培養(yǎng)腔內(nèi)，能夠更好的為細胞生長提供均衡的營養(yǎng)液。本實施例的進液ロ組設置為2組，每ー組進液ロ組包括兩個進液ロ 16，S卩上層進液支管17 —共有4條，下層進液支管19 一共有兩條。本實施例的進液ロ 16呈貫通上層芯片I和下層芯片2設置，且進液ロ 16上套裝有流路引管19與外部管道相連。優(yōu)選的，上層進液管15和下層進液18管均呈之字形結(jié)構(gòu)，采用之字形的上層進液管15和下層進液18相較于采用直線型的進液管，其溶液混合效果更好，通過不同進液ロ 16進入的細胞培養(yǎng)液能夠被充分混合，使細胞培養(yǎng)腔內(nèi)的細胞能夠得到均衡的營養(yǎng)。優(yōu)選的，上層進液管15和下層進液支管18之間設有液體緩沖池20，本實施例的液體緩沖池20為對應設置在上層芯片I和下層芯片2上直徑較大的通孔，細胞培養(yǎng)液在緩沖池20內(nèi)進ー步混合，使得不同的細胞培養(yǎng)液混合均勻。優(yōu)選的，廢液通道10上設有廢液緩沖池II 21，能夠有效維持廢液通道10暢通。進ー步，第一氣體通道5包括至少兩條并列設置的上層進氣管22，上層芯片I上與上層進氣管22——對應設有進氣ロ 23，且第二進氣通道9包括與上層進氣管22——對應 設置并分別連通的下層進氣管24，下層進氣管24并列設置并與所述細胞培養(yǎng)腔相通。通過對應設置多條上層進氣管22，能夠向細胞培養(yǎng)腔內(nèi)注入不同的空氣，進而為細胞培養(yǎng)提供氧氣和ニ氧化碳，實現(xiàn)培養(yǎng)液片pH值的調(diào)節(jié)。進一歩，下層芯片2的上表面設有與第一排氣通道6相連的第二排氣通道25，第一排氣通道6和第二排氣通道25之間設有廢氣緩沖池II 26，用于向外部排出廢氣，通過設置廢氣緩沖池II 26，用于第二排氣通道25的出氣ロ與外界氣體之間的隔離，保證外界氣體通過出氣口和細胞培養(yǎng)腔內(nèi)的氣體交流。進ー步，本實施例的微流控細胞培養(yǎng)芯片還包括流量控制底座27，流量控制底座27上設有用于放置上層芯片I與下層芯片2的平臺，以及通過薄膜層11壓在第一液體通道4和第一氣體通道5上并用于調(diào)節(jié)第一液體通道4和第一氣體通道5流量的流量調(diào)節(jié)裝置，如圖2所示，本實施例的調(diào)節(jié)裝置為設置在流量控制底座27的螺釘座和安裝在螺釘座上并與第一液體通道4和第一氣體通道5對應設置的螺釘29，螺釘29壓在每一條上層進液管15和上層進氣管22上，通過螺釘29與上層進液管15和上層進氣管22之間的壓緊力，使薄膜層11發(fā)生變形，實現(xiàn)上層進液管15和上層進氣管22過流面大小的調(diào)節(jié)，進而調(diào)節(jié)流量。下面結(jié)合上述微流控細胞培養(yǎng)芯片對本發(fā)明的微流控細胞培養(yǎng)芯片實時觀測系統(tǒng)的具體實施方式
進行詳細說明。如圖2所示，為本發(fā)明微流控細胞培養(yǎng)芯片實時觀測系統(tǒng)的的結(jié)構(gòu)示意圖，顯示為微流控細胞培養(yǎng)芯片實時觀測系統(tǒng)的爆炸圖。本實施例的微流控細胞培養(yǎng)芯片實時觀測系統(tǒng)，包括如上所述的微流控細胞培養(yǎng)芯片、密閉遮光箱體30和集成有半導體傳感器鏡頭的無鏡頭陰影成像裝置31，無鏡頭陰影成像裝置31安裝在密閉遮光箱體30底部，微流控細胞培養(yǎng)芯片放置在無鏡頭陰影成像裝置31的上方，且微流控細胞培養(yǎng)芯片的細胞培養(yǎng)腔正對于無鏡頭陰影成像裝置31的半導體傳感器鏡頭的上方，微流控細胞培養(yǎng)芯片的底層密封結(jié)構(gòu)上與細胞培養(yǎng)腔對應設有透光結(jié)構(gòu)32，密閉遮光箱體30的頂部設有光源33。當微流控細胞培養(yǎng)芯片的下方設置有流量控制底座27時，流量控制底座27上也與細胞培養(yǎng)腔對應設有透光結(jié)構(gòu)。本實施例的半導體傳感器鏡頭采用CCD鏡頭或CMOS鏡頭，具有集成度高，體積小，易于攜帶的優(yōu)點，并且能夠?qū)崟r采集和保存所得到的圖像。本實施例的光源采用LED光源，為獲得較好的平行光源，采用類似小孔成像的原理，將光從直徑0. 2MM左右的小孔中通過，得到近似的均勻光源照射具有待培養(yǎng)的細胞，使其投影落在圖像傳感器上，即透光結(jié)構(gòu)32上陣列地設置有直徑0. 2MM左右的小孔。本實施例的微流控細胞培養(yǎng)芯片實時觀測系統(tǒng)通過將微流控細胞培養(yǎng)芯片放置于密閉遮光箱體30內(nèi)，并在遮光箱體30內(nèi)設置光源和無鏡頭陰影成像裝置31，能夠方便地對微流控細胞培養(yǎng)芯片的細胞培養(yǎng)腔進行實時觀察，而不需要如傳統(tǒng)細胞培養(yǎng)裝置ー樣需要將細胞培養(yǎng)裝置搬運并放置在專門的顯微鏡下觀察，不僅更加方便，而且能夠?qū)崟r采集細胞生長的實驗數(shù)據(jù)。最后說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較 佳實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領域的普通技術(shù)人員應當理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗g和范圍，其均應涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當中。
權(quán)利要求
1.一種微流控細胞培養(yǎng)芯片，其特征在于包括上層芯片和下層芯片； 所述上層芯片上設有作為細胞培養(yǎng)腔上部儲氣腔的第一通孔，所述上層芯片的上表面上設有用于向細胞培養(yǎng)腔注入細胞培養(yǎng)液的第一液體通道、用于向細胞培養(yǎng)腔注入細胞培養(yǎng)無菌氣體的第一氣體通道和用于向外排出廢氣的第一排氣通道，所述第一排氣通道與第一通孔連通； 所述下層芯片上與所述第一通孔對應設有作為細胞培養(yǎng)腔下部儲液腔的第二通孔，所述下層芯片的上表面上設有用于向細胞培養(yǎng)腔注入細胞培養(yǎng)液的第二液體通道、用于向細胞培養(yǎng)腔注入細胞培養(yǎng)無菌氣體的第二氣體通道和用于向外排出廢液的廢液通道，所述第二液體通道、第二氣體通道和廢液通道均與第二通孔連通； 所述第一液體通道和第二液體通道連通，所述第一氣體通道和第二氣體通道連通； 所述上層芯片的上表面上覆蓋有薄膜層，所述下層芯片的下表面設有用于密封下層芯片的底層密封結(jié)構(gòu)，所述上層芯片的下表面與所述下層芯片的上表面壓緊貼合，所述下層芯片的下表面與底層密封結(jié)構(gòu)之間設有用于調(diào)節(jié)細胞培養(yǎng)腔溫度的加熱裝置，所述薄膜層、第一通孔、第二通孔和底層密封結(jié)構(gòu)圍成細胞培養(yǎng)腔。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的微流控細胞培養(yǎng)芯片，其特征在于所述第一液體通道包括至少一組進液口組和與進液口組一一對應設置的上層進液管，每一組進液口組包括至少兩個進液口，所述上層進液管上設有上層進液支管與進液口相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的微流控細胞培養(yǎng)芯片，其特征在于所述第二進液通道包括與所述上層進液管對應設置的下層進液管，所述下層進液管上設有下層進液支管與上層進液管相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的微流控細胞培養(yǎng)芯片，其特征在于所述上層進液管和下層進液管均呈之字形結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的微流控細胞培養(yǎng)芯片，其特征在于所述上層進液管和下層進液支管之間設有液體緩沖池。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的微流控細胞培養(yǎng)芯片，其特征在于所述第一氣體通道包括至少兩條并列設置的上層進氣管，所述上層芯片上與上層進氣管一一對應設有進氣口，且所述第二進氣通道包括與上層進氣管一一對應設置并分別連通的下層進氣管，所述下層進氣管并列設置并與所述細胞培養(yǎng)腔相通。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的微流控細胞培養(yǎng)芯片，其特征在于所述下層芯片的上表面設有與第一排氣通道相連的第二排氣通道，所述第一排氣通道和第二排氣通道之間設有廢氣緩沖池I;所述廢液通道上設有廢液緩沖池II。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的微流控細胞培養(yǎng)芯片，其特征在于還包括流量控制底座，所述流量控制底座上設有用于放置上層芯片與下層芯片的平臺，以及通過所述薄膜層壓在所述第一液體通道和第一氣體通道上并用于調(diào)節(jié)所述第一液體通道和第一氣體通道流量的流量調(diào)節(jié)裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項所述的微流控細胞培養(yǎng)芯片，其特征在于所述上層芯片、下層芯片、薄膜層和底層密封結(jié)構(gòu)均采用透明材料制成。
10.一種微流控細胞培養(yǎng)芯片實時觀測系統(tǒng),其特征在于包括如權(quán)利要求1-9任一項所述的微流控細胞培養(yǎng)芯片、密閉遮光箱體和集成有半導體傳感器鏡頭的無鏡頭陰影成像裝置 ，所述無鏡頭陰影成像裝置安裝在所述密閉遮光箱體底部，所述微流控細胞培養(yǎng)芯片放置在無鏡頭陰影成像裝置的上方，且所述微流控細胞培養(yǎng)芯片的細胞培養(yǎng)腔正對于所述無鏡頭陰影成像裝置的半導體傳感器鏡頭的上方，所述密閉遮光箱體的頂部設有光源。
全文摘要
一種微流控細胞培養(yǎng)芯片，包括上層芯片和下層芯片；上層芯片上設有第一通孔，上層芯片的上表面上設有第一液體通道、第一氣體通道和第一排氣通道，第一排氣通道與第一通孔連通；下層芯片上設有第二通孔，下層芯片的上表面上設有均與第二通孔連通的第二液體通道、第二氣體通道和廢液通道；第一液體通道和第二液體通道連通，第一氣體通道和第二氣體通道連通；上層芯片的上表面上蓋有上薄膜層，下層芯片的下表面設有底層密封結(jié)構(gòu)，上層芯片與下層芯片壓緊貼合，下層芯片的下表面與底層密封結(jié)構(gòu)之間設有加熱裝置，薄膜層、第一通孔、第二通孔和底層密封結(jié)構(gòu)圍成細胞培養(yǎng)腔。本發(fā)明還公開了一種微流控細胞培養(yǎng)芯片實時觀測系統(tǒng)。
文檔編號C12M1/04GK102864078SQ201210381418
公開日2013年1月9日 申請日期2012年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月10日
發(fā)明者羅洪艷, 廖彥劍, 胡寧, 鄭飛, 侯文生, 羅慶, 張雨雯, 陳禮 申請人:重慶大學