[发明专利]集成微流控芯片及其用于三维肿瘤定位、构建、回收方法

权利要求书

1.一种集成微流控芯片，该集成微流控芯片包括样品流动层和气动控制层组成，所述样品流动层设有入口、微腔、出口和微管道网络，所述气动控制层设有进气入口、气动控制结构和末端封闭的微管道网络，所述气动控制结构由末端封闭的微管道网络与进气口相连接，其特征在于：所述气动控制结构的高度大于末端封闭的微管道网络的高度。

2.如权利要求1所述的集成微流控芯片，其特征在于：所述气动控制结构的高度与末端封闭的微管道网络的高度比值大于等于2，且小于等于5。

3.如照权利要求1所述的集成微流控芯片，其特征在于：所述微流控芯片的制备材料为聚二甲基硅氧烷。

4.按照权利要求1所述的集成微流控芯片，其特征在于：所述微流控芯片样品流动层设有1个入口、4-16个微腔、4-16个出口和1个对称微管道网络，每个微腔对应连接一个出口，并且微腔与出口之间通过对称微管道网络连接；所述芯片气动控制层设有1个进气入口、144-1152个气动控制结构和一个末端封闭的微管道网络，气动控制结构由末端封闭的微管道网络与进气口相连接；每36-72个气动控制结构与一个微腔自下而上重叠对应。

5.按照权利要求1所述的集成微流控芯片，其特征在于：所述样品流动层高度为100-500μm；所述气动控制结构的高度为20-150μm，所述末端封闭的微管道网络高度为10-30μm。

6.如权利要求1所述的集成微流控芯片用于高通量肿瘤细胞定位、三维肿瘤组织构建及回收，其特征在于：所述细胞样品为哺乳动物肿瘤细胞及肿瘤细胞系。

7.如权利要求6所述的高通量肿瘤细胞定位、三维肿瘤组织构建及其回收，其特征在于：包括：

在流速范围为5-20μL/min条件下，将含抗细胞黏附物的溶液由样品流动层入口，通过对称微管道网络，灌注进入微腔内，对微腔进行抗细胞黏附修饰；

然后灌注新鲜肿瘤细胞培养液，清洗微腔；

灌注细胞密度为1×10⁵-1×10⁷个/mL的肿瘤细胞悬液，细胞进入微腔内；

然后通过气动控制层的进气入口对气动控制结构进行12-30psi外源气压作用，使其由二维结构转变为三维结构，所形成的三维结构可完成对肿瘤细胞的拦截定位捕获；

当细胞定位操作完成后，灌注新鲜肿瘤细胞培养液，进行3-20天的细胞培养，肿瘤细胞自聚集形成三维肿瘤组织；

当需要回收三维肿瘤组织时，可以随时撤销施加于气动控制结构的外源气压，使其还原为二维结构，肿瘤组织随液流离开气动控制结构对应的微腔内捕获位点，并到达样品流动层出口。

8.按照权利要求7所述的高通量肿瘤细胞定位、三维肿瘤组织构建及其回收，其特征在于：所述抗细胞黏附物为牛血清白蛋白或聚乙二醇。