[发明专利]一种基于微流控芯片的集成化药物筛选与染色方法

说明书

一种基于微流控芯片的集成化药物筛选与染色方法，所述微流控芯片构成如下：上层为液路控制层，下层为气路控制层，底面为空白玻璃底板。基于微流控芯片的集成化药物筛选与染色方法的步骤依次如下：①芯片预处理；②细胞的接种与培养；③药物刺激；④荧光染色。所有液路层入口均由一个气路层的阀单独控制，可同时进行不同种类细胞培养、不同药物刺激以及不同抗体染色。本发明利用微流控芯片中的微流体与微型阀技术实现了在微流控芯片上的药物筛选与荧光染色，为细胞培养、细胞原位荧光染色以及药物筛选研究提供全新的技术平台。本发明操作简便、细胞与试剂用量少、高度集成化、应用范围广泛。

技术领域

本发明涉及微流控技术与细胞生物学的交叉应用技术领域，特别提供了一种基于微流控芯片的集成化药物筛选与染色方法。

背景技术

现有技术中，微流控芯片是一种在微小通道中操控微小体积流体流动的系统，其中通道的尺度为几十到几百微米，承载流体的量为10^-9～10^-18L。微流控芯片的各个操作单元通过微通道网络内流体的流动相互联系。微流体控制是微流控芯片实验室的操作核心，所涉及的进样、混合、反应、分离等过程都是在可控流体的运动中完成的。无论是宏观还是微观流体，阀都是流体控制的核心部件。由于其重要性，微型阀的研制早在微流控芯片诞生之前引起人们的广泛关注。理论上讲，凡是能控制微通道闭合和开启状态的部件均可作为微流控芯片中的微阀使用。一个理想的微阀应该具备以下特征：低泄漏、低功耗、响应速度快、线性操作能力和适应面广。微流体和微型阀构成了一套完整的微流控芯片系统。

微流控分析的核心是利用微流控芯片将样品预处理、生物和化学反应、分离检测等基本操作单元集成在具有微米或纳米微通道网络的芯片上，通过操控流体完成复杂的分析过程，具有样品和试剂消耗量少、分析时间短、高通量、容易实现大规模平行测定等优点。利用微流控分析技术可方便的实现分析系统的小型化、集成化和便携化。目前，该系统被广泛应用在生命科学、疾病诊断与治疗、药物合成与筛选等领域。

细胞水平药物筛选微流控芯片系统旨在通过设计有不同功能的芯片来培养细胞，对细胞施加药物刺激，并配合自动化的检测装置，采集药物与细胞相互作用的信号，收集数据，从而分析药物的作用，进行筛选并得到筛选结果。该系统的优点在于通过对样品全分析过程的微缩化和集成化，实现高灵敏的快速检测，高通量输出以及在线自动化操作等功能，较以往的细胞水平筛选技术表现出极大的优势，非常适合药物成分的筛选。

免疫荧光染色技术是将抗体分子与一些示踪物质结合，利用抗原抗体反应进行组织或细胞内抗原物质定位的技术，是用于观察细胞内蛋白质分布和定位的普遍方法。免疫荧光染色的传统做法需要消耗大量的试剂，人力和时间，特别是某些珍贵抗体的消耗，限制了传统方法的使用。微流控芯片技术以其大大减少样品消耗，节省人工及时间成本，可在厘米见方的空间上实现自动化、高通量的实验等优势，受到了广泛的关注。

人们迫切希望获得一种技术效果优良的集成化药物筛选与染色微流控芯片的制备方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种技术效果优良的基于微流控芯片的集成化药物筛选与染色方法。以解决以往细胞药物筛选与染色过程中存在的操作步骤繁琐复杂、消耗大量试剂等技术局限。

本发明提供了一种基于微流控芯片的集成化药物筛选与染色方法，其特征在于：所述集成化药物筛选与染色微流控芯片由上层、下层、底面三层顺序串联贴合布置组成，其中：上层为液路控制层，下层为气路控制层，底面为空白玻璃底板；

所述液路控制层具体设置有下述结构：

——细胞荧光染色进样口：位于在整个液路控制层的最上游；

——荧光染色进样通道区P1：布置在细胞荧光染色进样口和细胞进样通道区P2之间用于沟通二者；