[发明专利]基于表面体微电极阵列与变形膜结构的细胞电融合芯片装置

摘要

一种基于表面体微电极阵列与变形膜结构的细胞电融合芯片装置，由表面体微电极阵列芯片与顶层变形膜结构组成。表面体微电极阵列芯片分为石英基底层、微电极阵列层和多聚物微通道层。微电极阵列采用三明治结构，贴附于多聚物微通道层上，避免传统的齿状突出电极结构带来的细胞堵塞问题，同时保证微电极的集成度和较好的融合效率。变形膜结构由柔性变形膜和气压调节装置组成；柔性变形膜覆盖微通道，柔性变形膜通过气压调节装置的施加的气压可产生变形，向下凸进微通道中，形成隔壁，将微通道分隔为两条微通道，实现不同类细胞的独立进样与不同细胞间的配对。本装置可广泛应用于遗传学、动植物远缘杂交育种、发育生物学、药物筛选、单克隆抗体制备、哺乳动物克隆等领域。

主权项

一种基于表面体微电极阵列与变形膜结构的细胞电融合芯片装置，其特征在于：其由表面体微电极阵列芯片与顶层变形膜结构组成；所述表面体微电极阵列芯片通过微加工工艺制作，自下而上依次分为石英基底层和多聚物微通道层；在所述石英基底层上制作有底层梳状微电极阵列，所述底层梳状微电极阵列在石英基底层上以梳齿相对的形式对称布置两组，两组间留有通道；所述多聚物微通道层的中间加工有上下开敞的微通道，微通道位置对应于两组底层梳状微电极阵列之间的通道，微通道的右端连通两个进样孔，用于不同细胞的独立进样，左端连通一个出样孔，用于融合后细胞的出样；在所述多聚物微通道层上制作有与底层梳状微电极阵列形状和位置均对应的顶层梳状微电极阵列，并在多聚物微通道层的微通道的侧壁上形成有侧壁表面电极，侧壁表面电极分别连接底层梳状微电极阵列和顶层梳状微电极阵列对应的每一对梳齿，使底层梳状微电极阵列、侧壁表面电极和顶层梳状微电极阵列电气联通；同一侧的所述底层梳状微电极阵列和顶层梳状微电极阵列向外延伸形成键合点，实现与外界控制电路的电气连接；所述变形膜结构由柔性变形膜和气压调节装置组成；柔性变形膜位于表面体微电极阵列芯片上，覆盖所述微通道的整个区域；所述气压调节装置上有进样孔、出样孔和进气孔，进样孔、出样孔与多聚物微通道层上的进样孔和出样孔一一对应，在气压调节装置内还设有下方开敞的气腔，气腔与进气孔连通，气压调节装置覆盖在柔性变形膜上，气腔由柔性变形膜封闭，其位置正对微通道区域，面积大于微通道区域面积；所述柔性变形膜通过气压调节装置的施加的气压可产生变形，向下凸进微通道中，形成隔壁，将微通道上半部分分隔开，形成左右两条微通道，实现不同类细胞的独立进样与不同细胞间的配对。