[发明专利]基于U形凹槽微电极阵列的细胞电穿孔芯片装置及其加工方法

摘要

本发明涉及一种基于U形凹槽微电极阵列的细胞电穿孔芯片装置及其加工方法，所述的基于U形凹槽微电极阵列的细胞电穿孔芯片在芯片上集成了大量的U形凹槽微电极，使微通道内的电场聚焦在凹槽内，可实现低电压条件下的高效细胞电穿孔；集成的电极阵列，可实现大量细胞的同时穿孔。同时凹槽结构易于捕捉细胞，可通过芯片内流体的控制实现单细胞捕捉，进而完成单细胞穿孔。凹槽之间用二氧化硅+多晶硅隔离，该部分不上电，因此细胞不会在该区聚集和穿孔。铝引线层保证了芯片具有良好的电气导通性能；二氧化硅钝化层和芯片材料保证了芯片具有良好的生物相容性及抗腐蚀性能。该装置可广泛应用于细胞裂解、细胞电转染、细胞电融合等研究中。

主权项

一种基于U形凹槽微电极阵列的细胞电穿孔芯片装置，其特征在于：该装置由基于U形凹槽微电极阵列的细胞电穿孔芯片和流路控制层组成；所述基于U形凹槽微电极阵列的细胞电穿孔芯片利用SOI(Silicon‑on‑Insulator)作为基底层，在硅基底层上设置有二氧化硅绝缘层，在二氧化硅绝缘层上有顶层低阻硅层，在顶层低阻硅层中形成有微通道和U形凹槽微电极，所述U形凹槽微电极包括底面和两侧壁微电极；两相邻的凹槽微电极之间采用二氧化硅或多晶硅填充形成离散式的凹槽结构；所述顶层低阻硅层上覆盖二氧化硅氧化层，二氧化硅氧化层内有接触孔；所述二氧化硅氧化层上覆盖有铝引线层，通过接触孔与凹槽微电极接通；在铝引线层上覆盖有二氧化硅钝化层并留出部分铝引线层，作为与外界电信号电气连接的键合区；所述流路控制层由PDMS(polydimethylsiloxane)盖片和导管组成，PDMS盖片盖在细胞电穿孔芯片上，PDMS盖片上有出样口和进样口，对应于细胞电穿孔芯片的微通道的两端，连通微通道，导管安装于出样口和进样口上。