[发明专利]一种气泡辅助声波重组壳层结构的系统及方法

权利要求书

1.一种气泡辅助声波重组壳层结构的系统，其特征在于：该系统包括：

气泡生成模块，包括微流控芯片与第一进口；微流控芯片设有微流控通道，第一进口与微流控通道连接；第一进口用于将一定浓度的水凝胶输送至微流控通道，形成气泡核；所述微流控通道由第一层空腔阵列以及第二层方形空腔组成，第一层空腔阵列与第二层方形空腔相通，且第一层空腔阵列位于第二层方形空腔上方；

气泡尺寸控制模块，包括高频压电片，用于产生高频率声波，使微流控通道中气泡长大，并通过调整高频率声波的作用时间实现对气泡尺寸的控制；

细胞操纵模块，包括第二进口和低频压电片，第二进口用于将经过预处理的细胞及水凝胶输送至微流控通道，低频压电片用于产生低频率声波，利用气泡表面反射的声辐射力，结合流体的曳力使得样品中的细胞围绕气泡团聚形成球面；

信号发生器，用于向所述的高频压电片和低频压电片输入相应的信号；

固化模块，用于在细胞团聚完成后固化样品中的水凝胶，形成壳层。

2.根据权利要求1所述的气泡辅助声波重组壳层结构的系统，其特征在于：所述第一层空腔阵列高度为50μm，由5×5阵列的圆柱形单元构成，单元的截面圆半径为50μm，单元之间距离为700μm。

3.根据权利要求1或2所述的气泡辅助声波重组壳层结构的系统，其特征在于：所述第二层方形空腔高度为250μm。

4.根据权利要求1所述的气泡辅助声波重组壳层结构的系统，其特征在于：所述微流控通道还连接有样品出口。

5.根据权利要求1所述的气泡辅助声波重组壳层结构的系统，其特征在于：所述第一进口与第二进口一端与微流控通道连接，另一端连接有一微流泵。

6.根据权利要求1或所述的气泡辅助声波重组壳层结构的系统，其特征在于：该系统还包括一载玻片，所述微流控芯片、高频压电片以及低频压电片均固定于载玻片上。

7.根据权利要求1所述的气泡辅助声波重组壳层结构的系统，其特征在于：所述高频压电片通过第一正极信号输入端和第一负极信号输入端与功率放大器连接，低频压电片通过第二正极信号输入端和第二负极信号输入端与功率放大器连接；功率放大器与信号发生器连接。

8.利用权利要求1-7任一所述的气泡辅助声波重组壳层结构的系统实现的细胞重组壳层结构方法，其特征在于：本方法包括以下步骤：

S1、配制5％的水凝胶，分为两份；

S2、使用其中一份水凝胶，对细胞进行预处理，得到一定细胞浓度的样品；

S3、通过微流泵将另一份水凝胶由第一进口输送至微流控通道，水凝胶进入微流控通道后于第一层空腔阵列内产生气泡核；

S4、设定信号发生器的射频信号频率及功率，使得高频压电片产生高频率声波，使气泡变大，通过控制信号发生器的开关控制声波的作用时间，以此实现对气泡大小的控制；

S5、通过微流泵将样品由第二进口输送至微流控通道，再次设定信号发生器的射频信号频率及功率，使得低频压电片产生低频率声波，利用气泡表面反射的声辐射力，结合流体的曳力使得样品中的颗粒细胞围绕气泡团聚形成球面；

S6、颗粒细胞团聚完成后，利用固化模块使样品中的水凝胶固化，壳层结构制作完成。

9.根据权利要求8所述的细胞重组壳层结构方法，其特征在于：所述预处理具体为：于4ml培养皿中，将贴壁面积超过85％的人卵巢颗粒细胞用胰酶消化、离心，并用1ml的5％水凝胶进行重悬。