[发明专利]一种微流控芯片及其在构建三维仿生神经血管单元模型中的应用

权利要求书

1.一种微流控芯片，其特征在于，所述微流控芯片包括上层芯片(1)和下层芯片(10)两层，所述上层芯片(1)设有通孔a(2)、通孔b(3)、通孔c(4)、通孔d(6)和通孔状的开放式培养区(5)；所述下层芯片(10)设有基质室(8)，所述基质室(8)设置于开放式培养区(5)下方，所述基质室(8)与开放式培养区(5)之间设有多孔薄膜(7)，所述基质室(8)两侧各设有一个培养室(9)，所述基质室(8)另外两侧均分别设有基质入口a(81)和基质入口b(82)，所述基质入口a(81)的位置与通孔a(2)的位置在竖直方向上相对应设置，所述基质入口b(82)的位置与通孔b(3)的位置在竖直方向上相对应设置；所述培养室(9)为条状，所述培养室(9)两端分别设有培养室入口(91)和培养室出口(92)，所述培养室入口(91)位置与通孔c(4)的位置在竖直方向上相对应设置，所述培养室出口(92)位置与通孔d(6)的位置在竖直方向上相对应设置。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述基质室(8)设有一条条状通道a(83)，所述通道a(83)两侧各设置一条与通道a(83)平行的条状通道b(84)，所述通道b(84)与所述培养室(9)平行，所述通道b(84)上设有数个与通道b(84)垂直的通道c(85)，所述通道c(85)使所述通道a(83)、所述通道b(84)、所述培养室(9)三者连通，数个所述通道c(85)与所述通道b(84)组合形成栅栏结构；所述通道a(83)两端各设有一个基质入口a(81)，所述通道b(84)两端各设有一个基质入口b(82)。

3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，每条所述通道b(84)上的所述通道c(85)的数量为7-10个。

4.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述培养室(9)为类n状，两个培养室(9)组成类x状，每个培养室(9)两端分别设有培养室入口(91)和培养室出口(92)。

5.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述上层芯片(1)和所述下层芯片(10)为聚二甲基硅氧烷材质，所述多孔薄膜(7)为聚苯二甲酸乙二醇酯材质。

6.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述培养室(9)的深度为100-1000μm，所述基质室(8)的深度为50-200μm。

7.一种微流控芯片在构建三维仿生神经血管单元模型中的应用。

8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，在开放式培养区(5)内加入脑微血管内皮细胞，在培养室(9)内加入小胶质细胞，在基质室(8)内加入基质液和按一定比例混合的星形胶质细胞和神经元细胞悬液，构建获得三维仿生神经血管单元模型。

9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述星形胶质细胞与神经元细胞的数量比为10:1～1:1。

10.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述三维仿生神经血管单元模型的应用方法，包括如下步骤：

(1)芯片基质灌注

采用matrigel工作液，将星形胶质细胞和神经元细胞悬液与工作液混合，加入基质入口a(81)、基质入口b(82)；加PBS缓冲液于培养皿中，将固定芯片的培养皿放入培养箱中孵育凝胶；

(2)脑微血管内皮细胞和小胶质细胞接种及培养

脑微血管内皮细胞制成悬液，取脑微血管内皮细胞悬液加入开放式培养区(5)内；小胶质细胞制成悬液，取小胶质细胞悬液分别加入到两个培养室入口(91)；将芯片放平移入培养箱中培养；

(3)芯片神经血管单元功能监测

采用血管内皮细胞钙粘蛋白VE-cadherin和Claudin-5检测芯片神经血管单元的完整性，采用血管内皮细胞黏附分子Claudin-5和星形胶质细胞GFAP检测芯片神经血管单元中两种细胞的位置关系，采用FITC标记的右旋糖苷监测芯片神经血管单元血脑屏障的通透性。