[发明专利]针对限制性迁移的细胞培养及药物筛选的微流控器械

说明书

针对限制性迁移的细胞培养及药物筛选的微流控器械；包括芯片，芯片含第一通道，与第一通道平行设置的第二通道；第一通道与第二通道通过多条限制性迁移通道连通；且限制性迁移通道的深度较第一通道与第二通道通道深度小；且在第一通道的两端设置进入口一与出口一，在第二通道的两端设置进入口二与出口二；设置多道第一通道与第二通道，为保证分流顺利，设置为多条第一通道进行分流的金字塔分流结构；使用时，在第一通道与第二通道的其中一个通道内加入需培养的细胞，在另一通道内加入能够影响细胞限制性迁移的药物或细胞；完成药物或细胞对细胞限制性迁移的阻碍影响，进而筛选有效的针对限制性迁移的药物及细胞。

技术领域

本发明属于医疗器械技术领域，尤其涉及细胞培养及药物筛选的微流控芯片，具体涉及为针对限制性迁移的细胞培养及药物筛选的微流控器械。

背景技术

癌症是目前导致死亡的主要原因之一，全球每年约900万人死于癌症。癌症早期发现死亡率较低，但癌症一旦发生转移死亡率会大大提高；癌细胞转移是导致癌症死亡主要原因。

目前转移包括几个连续的步骤，具体包括侵袭、穿入脉管、循环和穿出脉管。然而，上述4个步骤复杂性极强，转移是肿瘤进展中最不为人知的过程。细胞迁移是癌症转移的关键过程，由于肿瘤组织与正常组织的硬度和力学特性明显不同，癌细胞迁移面临着更为严峻的迁移条件。特别是在转移过程中，癌细胞会受到包括基质力学和流体力学在内的各种机械力刺激。实体肿瘤微环境中大量细胞外基质堆积，形成了很多细胞迁移的限制性微孔或者微通道。例如，肿瘤周围胶原纤维的排列和捆绑为定向迁移提供了线索；细胞也可能通过未捆绑的细胞外基质(ECM)迁移，例如纤维状胶原蛋白，其呈现出孔状迁移空间；微轨迹也发生在血管内和血管周围；细胞也可以在上皮或内皮表面之间迁移。因此癌细胞限制性迁移是肿瘤转移的关键步骤之一，但目前没有有效的可以模拟癌细胞限制性迁移的条件，更不可能了解哪些药物或细胞可以有效地阻碍癌细胞的限制性迁移，进而阻止癌细胞的转移；因此特别不利于找到有效的限制癌细胞转移的药物或相关的细胞或组织。

现有技术急需建立一种能够实现模拟癌细胞限制性迁移的器械并能在平台上筛选限制癌细胞迁移的药物或细胞的筛选器械。

本发明针对上述问题，提供针对限制性迁移的细胞培养及药物筛选的微流控器械。

发明内容

一种针对限制性迁移的细胞培养及药物筛选的微流控器械；其包括，微流控芯片，微流控芯片包括，第一通道，与第一通道平行设置的第二通道，第一通道与第二通道通过限制性迁移通道连通；且限制性迁移通道的深度较第一通道与第二通道通道深度小；且在第一通道的两端设置进入口一与出口一，在第二通道的两端设置进入口二与出口二；

进一步，在第一通道与第二通道间设置多道完全相同的限制性迁移通道；

进一步，在限制性迁移通道两端分别设置两段延伸通道，分别为延伸通道一与延伸通道二，延伸通道一连通第一通道与限制性迁移通道；延伸通道二连通第二通道与限制性迁移通道；且延伸通道一与延伸通道二的深度较限制性迁移通道深；

进一步，在一块所述芯片上设置多条第一通道与多条第二通道，通过此种设置可以在一块微流控芯片上进行多种不用的细胞限制性迁移培养及对应的多种不同的可能影响细胞限制性迁移的药物及细胞的共培养筛选，减少不必要的操作，一块芯片上完成多种结果的观察，实现高通量观察。

进一步，每条第二通道两端都设置进入口二与出口二；此种设置可以保证不同药物或细胞通过每条通道移入进行不同处理筛选。

进一步，每条第一通道两端都设置进入口一与出口一；

或者，所述芯片内还设置汇集通道，汇集通道设置在第一通道两端并连通所有第一通道；分别为入口汇集通道与出口汇集通道，进入口一连通入口汇集通道，出口一连通出口汇集通道。通过此种设置可以保证进入所有进入第一通道的细胞或药物相同。