[发明专利]一种具有自放大功能的微流控细胞培养芯片

说明书

本发明涉及一种具有自放大功能的微流控细胞培养芯片，包括微透镜和细胞捕获培养结构；微透镜采用两层PDMS结构，细胞捕获培养结构位于两层PDMS结构之间；在核心结构培养腔与阻拦捕获结构正上方构建平凸透镜，透镜焦距与芯片厚度匹配，以便为后续芯片自测与培养阶段观测提供正常放大能力。有益效果是：使用简单的细胞过滤阻拦结构，捕获细胞实现细胞的灌流培养，并且在细胞培养结构上方构建透镜结构，使微流控芯片本身具有一定的放大能力，在芯片制作完成后，可以直接看清结构细节更加快速便捷的完成芯片检测，在使用阶段也可以直接观测到细胞本身，简化实验环境，将更加有利于实验观测。

技术领域

本发明属于细胞培养芯片，涉及一种具有自放大功能的微流控细胞培养芯片，其芯片本身具有自放大功能。

背景技术

传统细胞培养主要是在培养皿、培养瓶、培养板等装置中进行进行细胞培养。传统细胞培养过程不仅操作繁琐复杂，而且耗费时间、浪费试剂、成本高昂，传统细胞培养方法的培养空间相对与细胞而言过于庞大，难以定量控制相关参数，不能准确地模拟细胞生存状况，从而降低了细胞研究的可靠性。

目前，使用微流控芯片广泛应用于生物学和医学研究领域。微流控芯片具有高通量、低成本、高精度、速度快的特点，同时PDMS与生物系细胞具有良好的兼容性，能够维持细胞的长期培养，并且其结构设计灵活，规模集成的特点，大大提高了工作效率，为细胞培养药物药物筛选提供了良好平台。但目前现有的微流控芯片在完成芯片制作后进行完整性检测时，存在的缺陷大多数都需要使用显微镜才能发现，在实验室小批量生产还可以忍受，在工厂大规模生产这将会是致命的，所以让芯片具有自放大功能，可以不需要显微镜或者使用更加简陋的设备，直接观测到芯片内部结构是十分必要且迫切的。此外，在芯片使用阶段，也需要使用显微镜进行观测，而若芯片具有足够的自放大能力，可直接看到芯片内细胞的培养情况，摆脱对显微镜等设备的依赖，简化实验环境，将更加有利于实验观测，对于大量的药物筛选试验意义深远。

发明内容

要解决的技术问题

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种具有自放大功能的微流控细胞培养芯片，简化芯片制作完成后的检测过程和便于后续使用观测。

技术方案

一种具有自放大功能的微流控细胞培养芯片，其特征在于包括微透镜1和细胞捕获培养结构2；微透镜1采用两层PDMS结构，分别是芯片底层1-1和芯片上层1-2，芯片上层1-2的中部为平凸的透镜结构1-3，细胞捕获培养结构2位于芯片底层1-1和芯片上层1-2之间，以芯片底层1-1为衬底；所述细胞捕获培养结构2所述包括进液入口2-1、进液通道2-2、进液缓冲结构2-3、细胞培养腔2-4、细胞阻拦捕获结构2-5、废液通道2-6和废液出口2-7；进液入口2-1通过进液通道2-2和进液缓冲结构2-3连接细胞培养腔2-4，细胞培养腔2-4通过多个通道构成的细胞阻拦捕获结构2-5连接废液通道2-6和废液出口2-7；所述平凸的透镜结构1-3下方为细胞培养腔2-4；所述进液入口2-1和废液出口2-7与芯片上层1-2连通；所述进液缓冲结构2-3的截面大于进液通道2-2；所述细胞阻拦捕获结构2-5的多个通道宽50um，高10um。

所述顶部透镜结构1-3的平凸透镜，满足1/f＝(n-1)/r、1/f＝1/u+1/v，其中f为透镜焦距、n为透镜折射率、r为透镜曲面半径、u为物距即为芯片上层1-2厚度、v为像距。

所述物距u大于f并且小于2f。

所述进液通道2-2由宽50um的通道构成；所述进液缓冲结构2-3由长宽各100um的通道构成。

所述细胞培养腔2-4由直径400um的圆柱腔体构成。

所述细胞阻拦捕获结构2-5的多个通道为五个。

有益效果