本發(fā)明涉及一種細(xì)胞篩選試驗(yàn)的細(xì)胞培養(yǎng)的生物芯片，從使用上講，是一種高通量圖案誘導(dǎo)細(xì)胞篩選芯片。

背景技術(shù)：

生物芯片是近20年在生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域中迅速發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)高新技術(shù)。因?yàn)槠涓咄?，微型化和自?dòng)化的特點(diǎn)，符合快速、高效、低成本的工業(yè)化運(yùn)作原則，在疾病診斷、藥物篩選、細(xì)胞培養(yǎng)等領(lǐng)域，具有非常強(qiáng)大的運(yùn)用前景。目前，在研究多種圖案對(duì)各類干細(xì)胞的分化增殖的實(shí)驗(yàn)比較多，但是做此類實(shí)驗(yàn)的圖案比較復(fù)雜，同時(shí)細(xì)胞對(duì)比實(shí)驗(yàn)的對(duì)相同實(shí)驗(yàn)條件的要求也很苛刻，需要有一種易于加工的此類實(shí)驗(yàn)的器材。生物芯片運(yùn)用到此類實(shí)驗(yàn)，為解決這一問(wèn)題，提供了方案。

為此，我們發(fā)明一種圖案誘導(dǎo)細(xì)胞的高通量篩選的對(duì)比實(shí)驗(yàn)芯片及使用方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種高通量圖案誘導(dǎo)細(xì)胞篩選芯片。所述芯片呈矩形，在矩形的一個(gè)短邊端頭，加工有4個(gè)注射孔，注射孔①與注射孔②為一組，注射孔③與注射孔④為一組，沿長(zhǎng)方形的兩條長(zhǎng)邊，左右對(duì)稱排布；每?jī)蓚€(gè)一組的注射孔連接通道向芯片中心方向呈橫向的“Y”字形匯流到兩條左右對(duì)稱的連接通道中。兩條左右對(duì)稱的連接通道拐彎后平行于芯片的長(zhǎng)邊，伸向芯片的另一端一段距離后與2條左右對(duì)稱的弧形通道相連，兩條弧形通道呈半圓形，半圓的頂端朝向芯片的注射孔一端，半圓底端兩條弧形通道的端頭連接2個(gè)第一級(jí)圓形培養(yǎng)室。在2個(gè)圓形培養(yǎng)室對(duì)應(yīng)進(jìn)口的另一側(cè)分別加工有一個(gè)出口，出口與一條倒T型分流通道連接，每個(gè)倒T型分流通道又分別連接2個(gè)第二級(jí)圓形培養(yǎng)室組成一對(duì)，共兩對(duì)4個(gè)第二級(jí)圓形培養(yǎng)室。兩對(duì)第二級(jí)圓形培養(yǎng)室與倒T型分流通道進(jìn)口對(duì)應(yīng)的另一端，各自加工有出口，出口連接一段直通道，4個(gè)直通道連接到一條與其垂直的橫通道上。所述矩形芯片對(duì)應(yīng)注射孔一端的另一短邊端頭，加工有1個(gè)出樣口，出樣口連接1條排樣通道，排樣通道的另外一端垂直連接在橫通道長(zhǎng)度的中間位置處。

上述技術(shù)方案中，所述芯片的2個(gè)第一級(jí)圓形培養(yǎng)室左右對(duì)稱，培養(yǎng)室底部加工有均勻分布的大圓形細(xì)胞坑和小圓形細(xì)胞坑；所述兩對(duì)4個(gè)第二級(jí)圓形培養(yǎng)室的底部，一側(cè)的一對(duì)加工有大矩形細(xì)胞坑和小矩形細(xì)胞坑，另外一側(cè)的一對(duì)加工有大三角細(xì)胞坑和小三角細(xì)胞坑。

上述技術(shù)方案中，所述大圓形細(xì)胞坑和小圓形細(xì)胞坑、大矩形細(xì)胞坑和小矩形細(xì)胞坑、大三角細(xì)胞坑和小三角細(xì)胞坑的表面全部進(jìn)行了親水處理，并涂覆有促進(jìn)細(xì)胞粘附生長(zhǎng)的因子。所述芯片的第一級(jí)圓形培養(yǎng)室、第二級(jí)圓形培養(yǎng)室以及各類通道均進(jìn)行了疏水處理。所述大圓形細(xì)胞坑和小圓形細(xì)胞坑、大矩形細(xì)胞坑和小矩形細(xì)胞坑、大三角細(xì)胞坑和小三角細(xì)胞坑通過(guò)二次加工制得，或通過(guò)雙層芯片貼合加工而成，細(xì)胞坑的形狀尺寸能夠精確加工。

上述技術(shù)方案中，所述芯片的注射孔連接通道為1/4圓弧形，并兩兩對(duì)稱均勻分布在芯片一端的兩側(cè)。所述芯片的第一級(jí)圓形培養(yǎng)室和第二級(jí)圓形培養(yǎng)室的數(shù)量、級(jí)數(shù)、和圓形培養(yǎng)室底部細(xì)胞坑的形狀，不局限于上述6個(gè)圓形培養(yǎng)室、兩級(jí)、6種細(xì)胞坑形狀。所述細(xì)胞坑的底部低于圓形培養(yǎng)室底部，圓形培養(yǎng)室底部低于各個(gè)通道底0.25mm-3mm。

本發(fā)明的目的是利用生物芯片良好的細(xì)胞培養(yǎng)基礎(chǔ)上，通過(guò)結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，增加其應(yīng)用功能。可以通過(guò)在一種芯片上操作，提供了不同（相同）的細(xì)胞生長(zhǎng)環(huán)境，在其他變量都不改變的條件下，能單一的控制某種變量，能夠起到同時(shí)定量定向觀測(cè)對(duì)比，從而使培養(yǎng)周期變短，減少了即時(shí)觀測(cè)的實(shí)驗(yàn)時(shí)間和誤差。

本發(fā)明技術(shù)特點(diǎn)是通過(guò)控制微型泵，從4個(gè)注射口注入實(shí)驗(yàn)所需要的細(xì)胞和培養(yǎng)液。能夠定期通過(guò)4個(gè)注射口補(bǔ)給相應(yīng)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和藥物，控制營(yíng)養(yǎng)液運(yùn)給的時(shí)間間隔，保證了細(xì)胞正常的新陳代謝。聯(lián)通的通道將細(xì)胞和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)或藥物運(yùn)輸?shù)脚囵B(yǎng)室，細(xì)胞在這里進(jìn)行生長(zhǎng)，即時(shí)觀測(cè)。在特定的培養(yǎng)條件下，各個(gè)培養(yǎng)室能夠起到一個(gè)對(duì)比的作用。

與現(xiàn)有的同類實(shí)驗(yàn)相比，本發(fā)明芯片具有下列有益效果：能夠設(shè)置更多的通道和圓形培養(yǎng)室，增強(qiáng)培養(yǎng)系統(tǒng)?？稍谛酒邢薜拿娣e內(nèi)，檢測(cè)多個(gè)指標(biāo)，達(dá)到即時(shí)、有效、微量檢測(cè)。能夠在檢測(cè)的時(shí)間段內(nèi)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，控制營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、或考察藥品的時(shí)間間隔輸入劑量和速率，保證檢測(cè)的可靠性，使得結(jié)果更能反應(yīng)真實(shí)的細(xì)胞生長(zhǎng)環(huán)境，達(dá)到最終需要的檢測(cè)目的。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的示意圖。

圖2為本發(fā)明的培養(yǎng)室與細(xì)胞坑、通道的切面示意圖。

圖中：1.芯片；2.大矩形細(xì)胞坑；3.小矩形細(xì)胞坑；4.大圓形細(xì)胞坑；5.弧形通道；6. 注射孔①；7.注射孔連接通道；8.注射孔②；9.連接通道（8）；10.注射孔③；11.注射孔④；12.第一級(jí)圓形培養(yǎng)室；13.小圓形細(xì)胞坑；14.倒T型分流通道。15.第二級(jí)圓形培養(yǎng)室；16.大三角細(xì)胞坑；17.小三角細(xì)胞坑；18.直通道；19.排樣通道；20.出樣口；21.橫通道；22.培養(yǎng)室；23.細(xì)胞坑；24.通道。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例進(jìn)一步對(duì)本發(fā)明加以說(shuō)明。

具體實(shí)施例一

參照?qǐng)D1至圖2芯片形狀結(jié)構(gòu)，芯片有2級(jí)培養(yǎng)室22。第一級(jí)圓形培養(yǎng)室12和第二級(jí)圓形培養(yǎng)室15，以及各類通道24，均進(jìn)行了疏水處理。第一級(jí)圓形培養(yǎng)室左右對(duì)稱，培養(yǎng)室底部加工有均勻分布的大圓形細(xì)胞坑4和小圓形細(xì)胞坑13。兩對(duì)4個(gè)第二級(jí)圓形培養(yǎng)室一對(duì)加工大三角細(xì)胞坑16和小三角細(xì)胞坑17，另一對(duì)加工大矩形細(xì)胞坑2和小矩形細(xì)胞坑3。細(xì)胞坑23底表面親水處理，并涂覆有FN蛋白。

所有通道：寬=150μm，高=100μm；所有圓形的培養(yǎng)室22直徑?=10mm；第一級(jí)：大圓形細(xì)胞坑4的細(xì)胞坑23半徑r=65μm，深=50μm；小圓形細(xì)胞坑13的細(xì)胞坑23半徑r =25μm，深=50μm。第二級(jí)：大矩形各邊尺寸，長(zhǎng)=350μm，寬=60μm，深50μm，小矩形各邊尺寸，長(zhǎng)=150μm、寬=20μm，深50μm。大三角細(xì)胞坑16的正三角形尺寸為邊長(zhǎng)=30μm，小三角細(xì)胞坑17的正三角形尺寸為邊長(zhǎng)=10μm，培養(yǎng)室22底部低于各個(gè)通道24底部3mm。

實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，4個(gè)注射口分別對(duì)應(yīng)微泵的4個(gè)接口，從注射口注入實(shí)驗(yàn)所需要的相同干細(xì)胞和不同營(yíng)養(yǎng)液。能夠定期通過(guò)4個(gè)注射口補(bǔ)給相應(yīng)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，控制營(yíng)養(yǎng)液運(yùn)給的速率。然后通過(guò)通道運(yùn)輸，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)直接運(yùn)送到培養(yǎng)室內(nèi)儲(chǔ)存待用。使細(xì)胞在培養(yǎng)室中生長(zhǎng)。待細(xì)胞生長(zhǎng)一段時(shí)間后，可直接通過(guò)該芯片完成接下來(lái)的對(duì)比檢測(cè)工作。檢測(cè)某一藥物對(duì)同一細(xì)胞生長(zhǎng)的影響。

具體實(shí)施例二

參照?qǐng)D1至圖2芯片形狀結(jié)構(gòu)，芯片有3級(jí)培養(yǎng)室22。第一級(jí)一對(duì)2個(gè)方形邊長(zhǎng)=5mm的培養(yǎng)室22，第二級(jí)4個(gè)圓形?=5mm的培養(yǎng)室22，第三級(jí)四對(duì)共8個(gè)菱形邊長(zhǎng)=5mm的培養(yǎng)室22，以及各類通道24，均進(jìn)行了疏水處理。第一級(jí)方形的培養(yǎng)室底部加工有均勻分布的大圓形細(xì)胞坑4和小圓形細(xì)胞坑13。兩對(duì)4個(gè)第二級(jí)圓形的培養(yǎng)室22一對(duì)加工大三角細(xì)胞坑16和小三角細(xì)胞坑17，另一對(duì)加工大矩形細(xì)胞坑2和小矩形細(xì)胞坑3。四對(duì)8個(gè)第三級(jí)8個(gè)菱形培養(yǎng)室22，分別是大/小菱形的細(xì)胞坑23，大/小正方形的細(xì)胞坑23，大/小大矩形的細(xì)胞坑23，大/小五角星形的細(xì)胞坑23，細(xì)胞坑23底表面親水處理，并涂覆有FN蛋白。

所有通道：寬=250μm，高=500μm；第一級(jí)：大圓形細(xì)胞坑4的細(xì)胞坑23半徑r=45μm，深=45μm；小圓形細(xì)胞坑13的細(xì)胞坑23半徑r =15μm，深=45μm。第二級(jí)：大矩形各邊尺寸，長(zhǎng)=150μm，寬=20μm，深45μm；小矩形各邊尺寸，長(zhǎng)=80μm、寬=10μm，深45μm。大三角細(xì)胞坑16的正三角形尺寸為邊長(zhǎng)=30μm，小三角細(xì)胞坑17的正三角形尺寸為邊長(zhǎng)=10μm。第三級(jí)：大小菱形的細(xì)胞坑23各邊尺寸=30μm、深45μm，小菱形的細(xì)胞坑23各邊尺寸=10μm、深45μm；大正方形的細(xì)胞坑23各邊尺寸=30μm，小正方形的細(xì)胞坑23各邊尺寸=10μm；大矩形的細(xì)胞坑23各邊尺寸，長(zhǎng)=80μm，寬=20μm，深45μm，小矩形的細(xì)胞坑23各邊尺寸，長(zhǎng)=50μm，寬=10μm，深45μm ；大五角星形的細(xì)胞坑23各邊尺寸=20μm，深45μm，小五角星形的細(xì)胞坑23各邊尺寸=10μm，深45μm。培養(yǎng)室22底部低于各個(gè)通道24底部2mm。

實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，4個(gè)注射口分別對(duì)應(yīng)微泵的4個(gè)接口，從注射口注入實(shí)驗(yàn)所需要的不同干細(xì)胞和相同營(yíng)養(yǎng)液。能夠定期通過(guò)4個(gè)注射口補(bǔ)給相應(yīng)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，控制營(yíng)養(yǎng)液運(yùn)給的速率。然后通過(guò)通道運(yùn)輸，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)直接運(yùn)送到培養(yǎng)室內(nèi)儲(chǔ)存待用。使細(xì)胞在培養(yǎng)室中生長(zhǎng)。待細(xì)胞生長(zhǎng)一段時(shí)間后，可直接通過(guò)該芯片完成接下來(lái)的對(duì)比檢測(cè)工作。檢測(cè)某一藥物對(duì)不同細(xì)胞生長(zhǎng)的影響。