[发明专利]一种用于吡格列酮改善HepG2胰岛素抵抗模型研究的3D打印浓度梯度芯片

权利要求书

1.一种用于吡格列酮改善HepG2胰岛素抵抗模型研究的3D打印浓度梯度芯片，其特征在于，以3D打印技术获得树形分支结构的芯片模型，以羧甲基纤维素钠（CMCNa）溶液为粘合剂，以α-纤维素为纸基基质，构建开放式浓度梯度微流控芯片。

2.如权利要求1所述的一种用于吡格列酮改善HepG2胰岛素抵抗模型研究的3D打印浓度梯度芯片，其特征在于，开放式浓度梯度微流控芯片的芯片主体结构为树形分枝通道与圆形储液池，每一行的圆形储液池可用于细胞三维培养；树形分枝通道中的所有单元通道以水平或/和竖直排布，每一单元通道宽1000 μm，深500 μm，长0.8 cm；圆形贮液池直径为0.8 cm，深度为500 μm；在树形分枝通道顶部的单元通道上连接有圆柱形进样口，圆柱形进样口直径为1 cm，高度为1 cm；在单元通道和圆形储液池表面均匀涂布厚度为500 μm的CMCNa-α-纤维素胶状液体，干燥后可形成具有传输作用的纸基介质。

3.如权利要求2所述的一种用于吡格列酮改善HepG2胰岛素抵抗模型研究的3D打印浓度梯度芯片，其特征在于，开放式浓度梯度微流控芯片中以3D打印所得模型通道为基础，利用纸基纤维的毛细作用实现物质的分流、混合以及浓度梯度的分布。

4.如权利要求1-3任一所述的3D打印浓度梯度芯片用于吡格列酮改善HepG2胰岛素抵抗模型葡萄糖消耗量的研究，包括如下步骤：（1）开放式浓度梯度微流控芯片上细胞的三维培养：取对数生长期细胞消化，计数，稀释至4×10⁵/ml，再加同体积水凝胶溶液稀释至2×10⁵/ml，以每孔30 μL细胞悬液接种到开放式浓度梯度微流控芯片的圆形储液池中，在37℃、5WT % CO₂的培养箱中静置培养；（2）胰岛素和吡格列酮的干预：细胞培养24 h后吸出培养基，分别在每个开放式浓度梯度微流控芯片的第一进样口加入浓度为1×10^-5和1×10^-7μmol·L^-1的胰岛素溶液，第二进样口加入正常的细胞培养液，与细胞共培养24 h后，每孔吸取10 μL细胞培养液用于ELISA实验；细胞培养24 h后吸出培养基，同样在开放式浓度梯度微流控芯片的第一进样口加入终浓度为1×10^-4 μmol·L^-1的吡格列酮溶液，第二进样口加入正常的细胞培养液，吡格列酮与细胞共培养6 h，弃去含吡格列酮的细胞培养液，在圆形储液池中加入浓度为9.095×10^-6 μmol·L^-1的胰岛素溶液，24 h后每孔吸取10 μL细胞培养液用于ELISA实验；（3）细胞葡萄糖摄取率的测定：经吡格列酮和胰岛素干预后，采用商业化的ELISA试剂盒测定培养液中剩余葡萄糖的含量，同时测定空白对照组和正常对照组培养液中葡萄糖含量，计算细胞葡萄糖摄取率变化。