一種腫瘤化療藥物敏感性檢測(cè)芯片及使用方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種基于微流控技術(shù)的腫瘤化療藥物敏感性檢測(cè)芯片及其使用方法，所述芯片是由內(nèi)表面設(shè)有芯片微結(jié)構(gòu)的殼體與底部載體封接形成的，所述芯片微結(jié)構(gòu)包括營(yíng)養(yǎng)液灌流單元、四個(gè)細(xì)胞培養(yǎng)單元、生物膠灌注單元。本發(fā)明的微流控芯片，可把離體腫瘤組織中的多種細(xì)胞成份集中在一個(gè)微縮芯片上進(jìn)行聯(lián)合培養(yǎng)，多種細(xì)胞產(chǎn)生的生物因子可彌散至整個(gè)微縮平臺(tái)，同時(shí)保證了異種細(xì)胞間相互不接觸，最大限度的模擬了離體腫瘤細(xì)胞在體內(nèi)的生長(zhǎng)微環(huán)境。
【專利說(shuō)明】一種腫瘤化療藥物敏感性檢測(cè)芯片及使用方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于微流控技術(shù)的腫瘤化療藥物敏感性檢測(cè)芯片及使用方法，屬生物醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]細(xì)胞生物學(xué)研究正從對(duì)單種細(xì)胞的觀察和研究，發(fā)展到對(duì)兩種甚至多種細(xì)胞相互作用的觀察和研究。對(duì)于復(fù)雜的生物學(xué)體系，多種細(xì)胞同時(shí)存在的體系才能更好的模擬真實(shí)存在的細(xì)胞微環(huán)境，從而更全面深入的探索細(xì)胞之間的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)以及介導(dǎo)它們之間相互作用的信號(hào)通路等，對(duì)腫瘤發(fā)生發(fā)展及對(duì)化療藥物的敏感性有十分重要的意義。細(xì)胞聯(lián)合培養(yǎng)是目前研究細(xì)胞與細(xì)胞之間相互作用比較常用的方法。
[0003]目前，常規(guī)的細(xì)胞混合培養(yǎng)，雖可解決離體狀態(tài)下多細(xì)胞間相互作用問(wèn)題，同時(shí)起到了一定的模擬體內(nèi)環(huán)境的作用，但針對(duì)目標(biāo)種類細(xì)胞進(jìn)行抗藥性及敏感性進(jìn)行檢測(cè)，必須動(dòng)用大型設(shè)備(如流式細(xì)胞儀)進(jìn)行分離鑒定，耗資大，過(guò)程繁瑣，臨床應(yīng)用受限。當(dāng)前，基于細(xì)胞培養(yǎng)的微流控芯片多限于兩種細(xì)胞聯(lián)合培養(yǎng)，或一種目標(biāo)細(xì)胞與其他多種細(xì)胞混合培養(yǎng)，此狀態(tài)下，離體細(xì)胞表型與離體前差異大，限制了對(duì)微環(huán)境中各細(xì)胞組分進(jìn)行觀察，針對(duì)此狀態(tài)下的細(xì)胞進(jìn)行化療藥物的敏感性檢測(cè)，也限制了對(duì)結(jié)果判定的準(zhǔn)確性。另夕卜，當(dāng)前用于藥篩的微流控芯片的培養(yǎng)室灌流通道多為兩條相對(duì)獨(dú)立平行的通道，限制了通道與細(xì)胞培養(yǎng)室的接觸面積；且細(xì)胞培養(yǎng)室與營(yíng)養(yǎng)液灌流通道多為直接接觸，細(xì)胞容易擴(kuò)散至灌流通道，限制了在臨床上的大規(guī)模應(yīng)用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提出了一種基于微流控技術(shù)的腫瘤化療藥物敏感性檢測(cè)芯片及其使用方法，使得腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)環(huán)境更接近于體內(nèi)的生長(zhǎng)環(huán)境，將且操作方便，便于臨床應(yīng)用。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):
[0006]一種腫瘤化療藥物敏感性檢測(cè)芯片，所述芯片是由內(nèi)表面設(shè)有芯片微結(jié)構(gòu)的殼體與底部載體封接形成的，所述芯片微結(jié)構(gòu)包括營(yíng)養(yǎng)液灌流單元、四個(gè)細(xì)胞培養(yǎng)單元、生物膠灌注單元；所述生物膠灌注單元包括四個(gè)外部U型生物膠灌注單元和一個(gè)內(nèi)部十字形生物膠灌注單元；所述四個(gè)細(xì)胞培養(yǎng)單元結(jié)構(gòu)相同，分布于十字形生物膠灌注單元的直角區(qū)域內(nèi)；所述營(yíng)養(yǎng)液灌流單元位于芯片微結(jié)構(gòu)外圈，所述U型生物膠灌注單元位于營(yíng)養(yǎng)液灌流單元與細(xì)胞培養(yǎng)單元之間；所述生物膠灌注單元上設(shè)有微橋，所述營(yíng)養(yǎng)液灌流單元與細(xì)胞培養(yǎng)單元之間、以及細(xì)胞培養(yǎng)單元之間通過(guò)微橋連通。
[0007]進(jìn)一步的，所述營(yíng)養(yǎng)液灌流單元包括進(jìn)液口、液體流道、緩沖流道和出液口 ；所述細(xì)胞培養(yǎng)單元包括進(jìn)細(xì)胞口、細(xì)胞流道、細(xì)胞培養(yǎng)池和出細(xì)胞口 ；所述生物膠灌注單元包括進(jìn)膠口、膠體流道、微橋和出膠口 ；所述十字形生物膠灌注單元的十字交叉部位設(shè)有中心池。
[0008]進(jìn)一步的，所述微橋位于膠體流道兩側(cè)及中心池周邊上。
[0009]進(jìn)一步的，所述微橋長(zhǎng)為90-110 μ m、寬為40-60 μ m，兩個(gè)微橋的間距為150-250 μ m,膠體流道的寬度為150-250 μ m。
[0010]進(jìn)一步的，所述中心池的中心部位設(shè)有通孔。
[0011]進(jìn)一步的，所述液體流道為半圓形及U型交替的形狀。
[0012]進(jìn)一步的，所述殼體的材料為聚二甲基硅氧烷，所述載體的材料為玻璃，所述殼體的厚度為3-5mm。
[0013]本發(fā)明的一種腫瘤化療藥物敏感性檢測(cè)芯片的使用方法，具體為:
[0014](I)無(wú)菌狀態(tài)下，在所述生物膠灌注單元內(nèi)灌注液體狀態(tài)的基質(zhì)膠，然后將微流控芯片置于無(wú)菌培養(yǎng)皿中；
[0015](2)基質(zhì)膠凝聚后充滿生物膠灌注單元的膠體流道、中心池及微橋；
[0016](3)然后在所述細(xì)胞培養(yǎng)單元內(nèi)灌注稀釋膠和細(xì)胞的混合物，四個(gè)細(xì)胞培養(yǎng)單元分別接種腫瘤細(xì)胞及腫瘤微環(huán)境中的重要非腫瘤細(xì)胞，細(xì)胞培養(yǎng)單元內(nèi)的細(xì)胞因子通過(guò)微橋進(jìn)行細(xì)胞間的相互作用；
[0017](4)在所述營(yíng)養(yǎng)液灌流單元內(nèi)灌注營(yíng)養(yǎng)液或藥物，并通過(guò)微橋彌散至細(xì)胞培養(yǎng)單元;
[0018](5)對(duì)培養(yǎng)過(guò)程中細(xì)胞變化進(jìn)行實(shí)時(shí)觀測(cè)；對(duì)細(xì)胞進(jìn)行活性判斷。
[0019]進(jìn)一步的，所述基質(zhì)膠為溫度敏感型生物膠。
[0020]進(jìn)一步的，所述稀釋膠是使用完全培養(yǎng)液將基質(zhì)膠稀釋4-8倍后得到的。
[0021]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:
[0022]本發(fā)明的微流控芯片，可把離體腫瘤組織中的多種細(xì)胞成份集中在一個(gè)微縮芯片上進(jìn)行聯(lián)合培養(yǎng)，多種細(xì)胞產(chǎn)生的生物因子可彌散至整個(gè)微縮平臺(tái)，同時(shí)利用生物膠灌注單元內(nèi)基質(zhì)膠的選擇透過(guò)性，保證了異種細(xì)胞間相互不接觸，最大限度的模擬了離體腫瘤細(xì)胞在體內(nèi)的生長(zhǎng)微環(huán)境；應(yīng)用此芯片可以對(duì)各種細(xì)胞的表型進(jìn)行實(shí)時(shí)觀測(cè)，免去了應(yīng)用大型設(shè)備進(jìn)行異種細(xì)胞分離，節(jié)省人力物力；應(yīng)用此平臺(tái)不僅可以對(duì)離體的腫瘤細(xì)胞進(jìn)行抗藥敏感性檢測(cè)，而且還可以對(duì)微環(huán)境中的其他非腫瘤細(xì)胞對(duì)化療藥物的反應(yīng)進(jìn)行評(píng)測(cè)，從而可以對(duì)化療藥物對(duì)整個(gè)腫瘤微環(huán)境體系的敏感性進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。
[0023]本發(fā)明所公布的微流控芯片，采用異種細(xì)胞不接觸聯(lián)合培養(yǎng)，替代細(xì)胞混合培養(yǎng)中多種細(xì)胞分離鑒定步驟。灌流系統(tǒng)簡(jiǎn)單，采用半圓形及U型設(shè)計(jì)的營(yíng)養(yǎng)液灌流單元，增加了灌流通道與細(xì)胞培養(yǎng)室的接觸面積；內(nèi)部十字形生物膠灌注單元采用中央池加通孔設(shè)計(jì)，生物膠灌注過(guò)程穩(wěn)定、易行，益于大規(guī)模臨床應(yīng)用。
[0024]結(jié)合附圖閱讀本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】后，本發(fā)明的其他特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將變得更加清
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【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0025]圖1本發(fā)明芯片的微結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖2本發(fā)明芯片的營(yíng)養(yǎng)液灌流單元示意圖；
[0027]圖3本發(fā)明芯片的生物膠灌注單元和細(xì)胞培養(yǎng)單元示意圖；
[0028]圖4本發(fā)明芯片的整體結(jié)構(gòu)圖；
[0029]圖5本發(fā)明芯片的中心池的示意圖；
[0030]圖中標(biāo)注:1.營(yíng)養(yǎng)液灌流單元，11.進(jìn)液口，12.液體流道，13.緩沖流道，14.出液口，2.U型生物膠灌注單元，21.進(jìn)膠口，22.膠體流道，23.出膠口，3.十字形生物膠灌注單元，31.進(jìn)膠口，32.膠體流道，34.中心池，35.通孔，4.殼體，5.載體，6.細(xì)胞培養(yǎng)單元，61.進(jìn)細(xì)胞口，62.細(xì)胞流道，63.細(xì)胞培養(yǎng)池，64.出細(xì)胞口，7.微橋。

【具體實(shí)施方式】
[0031]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下將結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0032]一種基于微流控技術(shù)的腫瘤化療藥物敏感性檢測(cè)芯片，包括殼體4和載體5，所述殼體內(nèi)表面設(shè)有芯片微結(jié)構(gòu)，與底部載體5封接而成，芯片微結(jié)構(gòu)為腔道結(jié)構(gòu)，所述腔道的高度為50-100 μ m。所述微結(jié)構(gòu)包括營(yíng)養(yǎng)液灌流單元1、四個(gè)細(xì)胞培養(yǎng)單元6、生物膠灌注單元，運(yùn)用微尺度加工技術(shù)制作而成。所述殼體材料為聚二甲基硅氧烷，載體材料為玻璃，所述殼體的厚度為3-5mm。所述聚二甲基硅氧烷PDMS具有可塑性好、理化性質(zhì)穩(wěn)定、無(wú)毒、無(wú)味、透明、透氣性良好的優(yōu)良性能，適宜作為本發(fā)明的殼體材料。
[0033]所述營(yíng)養(yǎng)液灌流單元I位于芯片微結(jié)構(gòu)的外圈，包括進(jìn)液口 11、液體流道12、緩沖流道13和出液口 14 ;為了方便進(jìn)液和出液，所述進(jìn)液口和出液口均穿過(guò)殼體將腔道與外界連通，即進(jìn)液口和出液口的高度與殼體的厚度相同；所述液體流道與緩沖流道位于殼體和載體之間；所述液體流道的形狀是圍繞其內(nèi)部的細(xì)胞培養(yǎng)單元和生物膠灌注單元所形成的形狀而定，本發(fā)明采用半圓形及U型交替的形狀，增加了灌流通道與細(xì)胞培養(yǎng)室的接觸面積。所述緩沖通道13為多個(gè)S型彎道，可以起到緩沖的作用，防止?fàn)I養(yǎng)液流動(dòng)過(guò)快，保證營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)充分彌散至細(xì)胞培養(yǎng)單元6。
[0034]所述生物膠灌注單元包括四個(gè)外部U型生物膠灌注單元2和一個(gè)內(nèi)部十字形生物膠灌注單元3，包括進(jìn)膠口 21和31、膠體流道22和32、出膠口 23 ;所述十字形生物膠灌注單元的十字交叉部位設(shè)有中心池34，所述中心池為圓形，直徑為1-1.5_，優(yōu)選為1.2mm ;所述中心池可以在灌膠過(guò)程起緩沖作用。進(jìn)一步的，為了維持灌膠過(guò)程中的壓強(qiáng)平衡，在所述中心池34的中心部位設(shè)有通孔35，與外界連通，通孔的直徑為0.5-0.9mm，優(yōu)選為0.5mm。
[0035]所述四個(gè)細(xì)胞培養(yǎng)單元6結(jié)構(gòu)相同，分布于十字形生物膠灌注單元3的直角區(qū)域內(nèi)；所述細(xì)胞培養(yǎng)單元包括進(jìn)細(xì)胞口 61、細(xì)胞流道62、細(xì)胞培養(yǎng)池63和出細(xì)胞口 64 ;所述進(jìn)膠口、出膠口、進(jìn)細(xì)胞口、出細(xì)胞口、通孔的結(jié)構(gòu)與進(jìn)液口相同，同樣的，膠體流道、中心池、細(xì)胞流道與細(xì)胞培養(yǎng)池位于殼體和載體之間。
[0036]所述U型生物膠灌注單元2位于營(yíng)養(yǎng)液灌流單元I與細(xì)胞培養(yǎng)單元6之間；在U型生物膠灌注單元的膠體流道22上，且與液體流道12和細(xì)胞培養(yǎng)池63相鄰的地方，分布有6-10對(duì)微橋7，附圖中為7對(duì)，使得營(yíng)養(yǎng)液灌流單元I與細(xì)胞培養(yǎng)單元6連通，使得營(yíng)養(yǎng)液灌流單元中持續(xù)流動(dòng)的營(yíng)養(yǎng)液及藥物能夠彌散至細(xì)胞培養(yǎng)池中。同樣的，在十字型生物膠灌注單元的膠體流道32上，且與兩側(cè)細(xì)胞培養(yǎng)池63相鄰的地方，分布有6-10對(duì)微橋，使得相鄰兩個(gè)細(xì)胞培養(yǎng)單元6連通，使得相鄰細(xì)胞培養(yǎng)池進(jìn)行細(xì)胞間的相互作用。同樣的，所述中心池34與四個(gè)細(xì)胞培養(yǎng)室63之間分別通過(guò)2-3對(duì)微橋連通，可以增加細(xì)胞培養(yǎng)室之間的彌散作用。
[0037]在生物膠灌注單元中灌注基質(zhì)膠，所述基質(zhì)膠為溫度敏感型生物膠，在0-4°C時(shí)為液體狀態(tài)，此時(shí)灌注于生物膠灌注單元中，使其充滿膠體流道、中心池及各個(gè)微橋。在37°C維持8_12h，開(kāi)始呈凝膠狀，具有一定的強(qiáng)度。所述基質(zhì)膠的濃度以及微橋的長(zhǎng)度、寬度以及膠體流道的長(zhǎng)度、寬度設(shè)計(jì)，均為了保證基質(zhì)膠可以剛好充滿微橋，由于表面張力的作用，基質(zhì)膠不會(huì)溢出微橋。因此，設(shè)置微橋長(zhǎng)為90-110 μ m、寬為40_60 μ m,兩個(gè)微橋的間距為150-250 μ m，膠體流道的寬度為150-250 μ m，能夠滿足要求，優(yōu)選的，微橋長(zhǎng)為100 μ m、寬為50 μ m、間距為200 μ m，膠體流道的寬度為200 μ m。凝膠狀的基質(zhì)膠具有選擇透過(guò)性，可以允許營(yíng)養(yǎng)液灌流通道中的小分子營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及化療藥物通過(guò)，而不允許細(xì)胞通過(guò)，從而可以充分保障營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和化療藥物彌散至細(xì)胞培養(yǎng)池中；也可以允許細(xì)胞因子通過(guò)，如細(xì)胞代謝產(chǎn)生的生物蛋白、小分子有機(jī)物及無(wú)機(jī)物，使得不同細(xì)胞培養(yǎng)池內(nèi)的不同細(xì)胞相互影響。
[0038]本發(fā)明根據(jù)腫瘤化療藥物敏感性檢測(cè)芯片的結(jié)構(gòu)提供了其使用方法，具體為:
[0039](I)在0-4°C時(shí)，無(wú)菌狀態(tài)下，在所述生物膠灌注單元內(nèi)灌注液體狀態(tài)的基質(zhì)膠，然后將微流控芯片置于無(wú)菌培養(yǎng)皿中，在培養(yǎng)皿中加入Iml超純水，由于水蒸氣的作用，芯片內(nèi)的腔道由疏水性變成親水性，便于細(xì)胞接種、灌流等操作；
[0040](2)將芯片置于37°C恒溫箱，8_12h后基質(zhì)膠凝聚，此時(shí)基質(zhì)膠凝聚后充滿生物膠灌注單元的膠體流道、中心池及微橋；
[0041](3)然后在所述細(xì)胞培養(yǎng)單元內(nèi)灌注稀釋膠和細(xì)胞的混合物，所述稀釋膠是使用完全培養(yǎng)液將基質(zhì)膠稀釋4-8倍后得到的，所述稀釋膠使得細(xì)胞處于三維培養(yǎng)狀態(tài)，細(xì)胞在稀釋膠內(nèi)的濃度為16-1OVml ;四個(gè)細(xì)胞培養(yǎng)單元分別接種腫瘤細(xì)胞及腫瘤微環(huán)境中的重要非腫瘤細(xì)胞，如成纖維細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞等，使得在芯片上培養(yǎng)腫瘤細(xì)胞更接近于體內(nèi)環(huán)境，細(xì)胞培養(yǎng)單元內(nèi)的細(xì)胞因子通過(guò)十字型生物膠灌注單元上的微橋以及中心池上的微橋進(jìn)行細(xì)胞間的相互作用；
[0042](4)在所述營(yíng)養(yǎng)液灌流單元不同時(shí)段內(nèi)灌注營(yíng)養(yǎng)液、腫瘤化療藥物或細(xì)胞生存狀態(tài)檢測(cè)藥物，如檢測(cè)細(xì)胞凋亡的藥物等，并通過(guò)U型生物膠灌注單元上的微橋彌散至細(xì)胞培養(yǎng)單元；
[0043](5)對(duì)培養(yǎng)過(guò)程中細(xì)胞變化進(jìn)行實(shí)時(shí)觀測(cè)；還可以對(duì)細(xì)胞進(jìn)行活性判斷:將殼體與玻璃載體剝離，細(xì)胞留在玻璃載體上進(jìn)行染色及活性觀察判斷，加入細(xì)胞凋亡檢測(cè)試劑(如Α0/ΕΒ雙熒光染色法)，通過(guò)免疫熒光觀察計(jì)算腫瘤細(xì)胞及其他微環(huán)境中非腫瘤細(xì)胞在不同化療藥物作用下的的凋亡率。
[0044]本發(fā)明可以將腫瘤細(xì)胞及腫瘤微環(huán)境中的重要非腫瘤細(xì)胞同時(shí)接種在所述芯片上，不同類型細(xì)胞彼此間不接觸，但其產(chǎn)生的細(xì)胞因子可以通過(guò)微橋中的基質(zhì)膠，彌散到整個(gè)體系中，實(shí)現(xiàn)更接近實(shí)體狀態(tài)下的腫瘤微環(huán)境模擬。所述腫瘤微環(huán)境模擬芯片可連續(xù)觀察細(xì)胞間的相互作用；根據(jù)不同功能需求進(jìn)行相應(yīng)操作，所述芯片同樣可進(jìn)行腫瘤細(xì)胞的侵襲性觀察及檢測(cè)、腫瘤細(xì)胞對(duì)化療藥物敏感性篩查及檢測(cè)。
[0045]本發(fā)明的腫瘤化療藥物敏感性檢測(cè)芯片能夠使得腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)環(huán)境更接近于體內(nèi)的生長(zhǎng)環(huán)境，其中四個(gè)細(xì)胞培養(yǎng)單元和生物膠灌注單元在按照指定細(xì)胞接種的情況下成為一個(gè)腫瘤微環(huán)境模擬體系。如圖4所示，在細(xì)胞培養(yǎng)單元b、C、d及十字形生物膠灌注單元中接種腫瘤微環(huán)境中的非腫瘤細(xì)胞，根據(jù)發(fā)明人的實(shí)驗(yàn)研究及彌撒數(shù)據(jù)顯示，在細(xì)胞培養(yǎng)單元d中接種內(nèi)皮細(xì)胞，用于模擬腫瘤組織中的血管；在細(xì)胞培養(yǎng)單元b和c中分別接種成纖維細(xì)胞和巨噬細(xì)胞，用于模擬間質(zhì)中的免疫細(xì)胞，形成微環(huán)境模擬區(qū)塊；在細(xì)胞培養(yǎng)單元a中接種腫瘤細(xì)胞，因?yàn)榧?xì)胞培養(yǎng)單元a與營(yíng)養(yǎng)液的進(jìn)液口距離最近；腫瘤細(xì)胞培養(yǎng)單元a以及微環(huán)境模擬細(xì)胞培養(yǎng)單元b、c、d共同組成微環(huán)境模擬體系。而芯片中營(yíng)養(yǎng)液灌流單元可以起到模擬血管的作用，U型生物膠灌注單元的U型設(shè)計(jì)是為了增加營(yíng)養(yǎng)液灌流單元與細(xì)胞培養(yǎng)單元的接觸面積。
[0046]以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其進(jìn)行限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，依然可以對(duì)前述實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明所要求保護(hù)的技術(shù)方案的精神和范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種腫瘤化療藥物敏感性檢測(cè)芯片，其特征在于:所述芯片是由內(nèi)表面設(shè)有芯片微結(jié)構(gòu)的殼體與底部載體封接形成的，所述芯片微結(jié)構(gòu)包括營(yíng)養(yǎng)液灌流單元、四個(gè)細(xì)胞培養(yǎng)單元、生物膠灌注單元；所述生物膠灌注單元包括四個(gè)外部U型生物膠灌注單元和一個(gè)內(nèi)部十字形生物膠灌注單元；所述四個(gè)細(xì)胞培養(yǎng)單元結(jié)構(gòu)相同，分布于十字形生物膠灌注單元的直角區(qū)域內(nèi)；所述營(yíng)養(yǎng)液灌流單元位于芯片微結(jié)構(gòu)外圈，所述U型生物膠灌注單元位于營(yíng)養(yǎng)液灌流單元與細(xì)胞培養(yǎng)單元之間；所述生物膠灌注單元上設(shè)有微橋，所述營(yíng)養(yǎng)液灌流單元與細(xì)胞培養(yǎng)單元之間、以及細(xì)胞培養(yǎng)單元之間通過(guò)微橋連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種腫瘤化療藥物敏感性檢測(cè)芯片，其特征在于:所述營(yíng)養(yǎng)液灌流單元包括進(jìn)液口、液體流道、緩沖流道和出液口 ；所述細(xì)胞培養(yǎng)單元包括進(jìn)細(xì)胞口、細(xì)胞流道、細(xì)胞培養(yǎng)池和出細(xì)胞口 ；所述生物膠灌注單元包括進(jìn)膠口、膠體流道、微橋和出膠口 ；所述十字形生物膠灌注單元的十字交叉部位設(shè)有中心池。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種腫瘤化療藥物敏感性檢測(cè)芯片，其特征在于:所述微橋位于膠體流道兩側(cè)及中心池周邊上。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種腫瘤化療藥物敏感性檢測(cè)芯片，其特征在于:所述微橋長(zhǎng)為90-110μπκ寬為40-60μπι，兩個(gè)微橋的間距為150-250 μ m，膠體流道的寬度為150-250 μ m。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種腫瘤化療藥物敏感性檢測(cè)芯片，其特征在于:所述中心池的中心部位設(shè)有通孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種腫瘤化療藥物敏感性檢測(cè)芯片，其特征在于:所述液體流道為半圓形及U型交替的形狀。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種腫瘤化療藥物敏感性檢測(cè)芯片，其特征在于:所述殼體的材料為聚二甲基硅氧烷，所述載體的材料為玻璃，所述殼體的厚度為3-5_。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種腫瘤化療藥物敏感性檢測(cè)芯片的使用方法，其特征在于: (1)無(wú)菌狀態(tài)下，在所述生物膠灌注單元內(nèi)灌注液體狀態(tài)的基質(zhì)膠，然后將微流控芯片置于無(wú)菌培養(yǎng)皿中； (2)基質(zhì)膠凝聚后充滿生物膠灌注單元的膠體流道、中心池及微橋； (3)然后在所述細(xì)胞培養(yǎng)單元內(nèi)灌注稀釋膠和細(xì)胞的混合物，四個(gè)細(xì)胞培養(yǎng)單元分別接種腫瘤細(xì)胞及腫瘤微環(huán)境中的重要非腫瘤細(xì)胞，細(xì)胞培養(yǎng)單元內(nèi)的細(xì)胞因子通過(guò)微橋進(jìn)行細(xì)胞間的相互作用； (4)在所述營(yíng)養(yǎng)液灌流單元內(nèi)灌注營(yíng)養(yǎng)液或藥物，并通過(guò)微橋彌散至細(xì)胞培養(yǎng)單元； (5)對(duì)培養(yǎng)過(guò)程中細(xì)胞變化進(jìn)行實(shí)時(shí)觀測(cè)；對(duì)細(xì)胞進(jìn)行活性判斷。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種腫瘤化療藥物敏感性檢測(cè)芯片的使用方法，其特征在于:所述基質(zhì)膠為溫度敏感型生物膠。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種腫瘤化療藥物敏感性檢測(cè)芯片的使用方法，其特征在于:所述稀釋膠是使用完全培養(yǎng)液將基質(zhì)膠稀釋4-8倍后得到的。
【文檔編號(hào)】C12Q1/02GK104328040SQ201410606813
【公開(kāi)日】2015年2月4日 申請(qǐng)日期:2014年10月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月31日
【發(fā)明者】牛海濤, 劉鵬飛, 馬波 申請(qǐng)人:青島大學(xué)附屬醫(yī)院