[发明专利]基于微流控技术的复合空腔微纤维的制备方法

权利要求书

1.基于微流控技术的复合空腔微纤维的制备方法，其特征在于：其在制备空腔微纤维的过程中，在微纤维的内腔上引入能够促进细胞贴壁生长的修饰材料，在空腔形成的同时修饰材料贴附在空腔上形成一种修饰涂层，为后期细胞的黏附和培养提供促进作用；

微流控芯片由上、下两层芯片组成，两层均为聚二甲基硅氧烷材质；芯片具有至少三个平行通道入口、一个总出口；所述基于微流控技术的复合空腔微纤维的制备方法的要求如下：

将微流控芯片平放，芯片出口浸没在接收液中，将注射器联通到微流控芯片入口，利用注射泵推动注射器，形成多层同轴层流流体；通过最外层鞘流流体的固化作用，形成具有空腔结构的微纤维；

所述微流控芯片为四通道结构或者三通道结构；

当微流控芯片为四通道结构时，其有四个独立的进样入口以及四个独立的通道组成，由内向外的通道依次为惰性流体、内腔修饰流体或者内腔修饰流体与惰性流体的混合液、样品流体和鞘流流体；

当微流控芯片为三通道结构时；相对于四通道结构的微流控芯片而言，三通道结构的微流控芯片有三个独立的进样入口以及三个独立的通道组成，修饰流体和惰性流体混合在一起，被合并成一个中心流体，由内向外的通道依次为惰性流体和修饰流体的混合液、样品流体和鞘流流体；

所述基于微流控技术的复合空腔微纤维的制备方法需要满足的条件为：所述基于微流控技术的复合空腔微纤维的制备方法具体用于制备含有细胞的空腔复合微纤维，然后将微纤维内的细胞进行培养，能够得到长条的细胞索，以便为后期组织工程的构建提供力学性能支持；具体要求如下：

预先将含有0.85％NaCl的0.5-5％的海藻酸钠作为样品流体；1-3％的甲基纤维素作为惰性流体；用2.5％的乙酸制备的0.5-5％的壳聚糖作为修饰流体，或者将壳聚糖和甲基纤维素混合，得到含有不同壳聚糖浓度的甲基纤维素溶液作为修饰流体；含有3％蔗糖的1.1％CaCl₂作为鞘流流体；

将超净台提前紫外照射2h以上，然后制备包埋细胞的空腔复合微纤维：将1×10⁷的HepG2细胞，用高糖DMEM培养基配成细胞悬浮液，然后加入相同体积的甲基纤维素溶液，制备出包含细胞密度为5×10⁶的3％甲基纤维素溶液；混合后去除气泡，取下面无气泡的溶液作为包载细胞的惰性中心流体使用；

在制备过程中，用气压泵控制CaCl₂的流速用精确泵控制其它三条通路的流体流速，在芯片内先后引入含有细胞的惰性流体即甲基纤维素、修饰流体即壳聚糖或者壳聚糖与甲基纤维素的混合液、样品流体海藻酸钠以及鞘流流体CaCl₂；前三者的流速分别在0.1-5μl/min、0.1-5μl/min、1-20μl/min；鞘流流体的气压泵的压力为50-200mbar；

将制备出的包载有细胞的海藻酸钠/壳聚糖复合空腔微纤维浸泡在CaCl₂的溶液内，然后移至高糖的DMEM培养基内进行培养。

2.按照权利要求1所述基于微流控技术的复合空腔微纤维的制备方法，其特征在于：所述微流控芯片满足下述要求之一：

其一，微流控芯片为四通道结构时，四个通道的尺寸从小到大依次为：中心惰性流体的通道尺寸修饰流体的通道尺寸样品流体的通道尺寸鞘流流体的通道尺寸；

而当微流控芯片为三通道结构时，三个通道的尺寸从小到大依次为：惰性流体和内腔修饰流体混合液的通道尺寸样品流体的通道尺寸鞘流流体的通道尺寸。

3.按照权利要求1或2所述基于微流控技术的复合空腔微纤维的制备方法，其特征在于：所述基于微流控技术的复合空腔微纤维的制备方法满足下述要求之一或其组合：

其一，样品流体为能够被迅速固化的生物材料；

其二，修饰流体是指与样品流体带有相反电荷的分子及其衍生物，或者是能与样品流体有一定相互作用的分子及其衍生物，又或者是黏附性强的分子及其衍生物；

其三，中心惰性流体是指不与样品流体发生作用的惰性水溶性材料及其衍生物；

其四，鞘流流体是指样品流体的交联剂溶液。

4.按照权利要求3所述基于微流控技术的复合空腔微纤维的制备方法，其特征在于：所述复合空腔微纤维，能够包载多种细胞，具体包括悬浮细胞和贴壁细胞。