專利名稱：一種制備細胞芯片的方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明屬于生物技術(shù)應用領域，具體涉及一種用于制備細胞芯片的方法。
背景技術(shù)：
細胞芯片是近年來國際上提出的新概念，指將多種活細胞置于芯片上生長，使其具有體內(nèi)器官的表型與功能，在芯片上模擬體內(nèi)細胞對外界刺激的反應。這種芯片在藥物篩選、環(huán)境監(jiān)測、反恐等方面將有重要應用。制備這種芯片的困難在于如何將不同活細胞精確定位到芯片的特定位置使其生長。目前國際上主要采用微流控芯片的方法，將活細胞運送到特定的位置。然而這種方法操作復雜，成本高，不利于細胞芯片的廣泛推廣。因此，提出一種成本低廉、使用靈活的細胞芯片制備方法，將有廣闊的市場前景。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種簡單、方便、靈活、低成本的制備細胞芯片的方法。為達到上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案:I)將細胞懸浮液注入加樣筆的筆桿中，所述加樣筆還包括筆頭，筆頭的前端開設有樣品流出孔，樣品流出孔內(nèi)設置有可以轉(zhuǎn)動的球珠，筆頭的后端與筆桿相連通，注入細胞懸浮液后，用密封油將細胞懸浮液密封在筆桿中；2)用加樣筆將細胞懸浮液書寫在基底上；3)經(jīng)過步驟2)后，將所述基底放入培養(yǎng)箱中，當細胞貼壁后進行細胞培養(yǎng)，得細胞芯。所述加樣筆還包括用于連接筆頭與筆桿的連接裝置。所述書寫是指將筆頭前端接觸基底，然后驅(qū)動筆頭在基底上移動，使筆頭前端的球珠轉(zhuǎn)動，帶動筆桿內(nèi)的細胞懸浮液流出，流出的細胞懸浮液涂敷于基底上。所述球珠的直徑為lOOnm-lcm。所述加樣筆的加樣量范圍為10-1000nL/cm。本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明利用加樣筆將微量細胞懸浮液書寫在基底上，待細胞貼壁后，進行細胞生長的培養(yǎng)獲得細胞芯片，實現(xiàn)了細胞芯片的微量、定量制備，具有成本低廉、操作簡易、使用靈活、可控等特點。


圖1為本發(fā)明所述加樣筆的結(jié)構(gòu)示意圖；圖1中:1筆頭，2筆桿，3球珠，4連接裝置，5細胞懸浮液，6密封油；圖2為本發(fā)明將乳腺癌細胞懸浮液書寫在玻璃板上的效果(圖中標尺為500微米);圖3為制備細胞芯片中乳腺癌細胞在玻璃板上生長3h貼壁效果；
圖4為制備細胞芯片中乳腺癌細胞在玻璃板生長5天貼壁效果(圖中標尺為500微米);圖5為本發(fā)明所述加樣筆加樣量隨書寫速度的變化；圖6為本發(fā)明所述加樣筆加樣量隨前端球珠大小的變化；圖7為本發(fā)明所述加樣筆加樣量隨筆桿內(nèi)填充物(細胞懸浮液)高度的變化。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。本發(fā)明所述制備細胞芯片的方法:包括以下步驟:1)將細胞懸浮液注入加樣筆的筆桿2中，所述加樣筆還包括筆頭1，筆頭I的前端開設有樣品流出孔，樣品流出孔內(nèi)設置有可以轉(zhuǎn)動的球珠3，筆頭I的后端與筆桿2相連通，注入細胞懸浮液后，用密封油6(礦物油)將細胞懸浮液密封在筆桿2中，所述加樣筆還包括用于連接筆頭I與筆桿2的連接裝置4，參見圖1 ;2)用加樣筆將細胞懸浮液書寫在基底上，所述書寫是指將筆頭I前端接觸基底，然后驅(qū)動筆頭I在基底上移動，使筆頭I前端的球珠3轉(zhuǎn)動，帶動筆桿2內(nèi)的細胞懸浮液流出，流出的細胞懸浮液涂敷于基底上，可以實現(xiàn)微量加樣；3)經(jīng)過步驟2)后，將所述基底放入培養(yǎng)箱中，當細胞貼壁后進行細胞培養(yǎng)，得細胞芯片。所述球珠3的直徑為100nm-lcm。所述加樣筆的加樣量范圍為10_1000nL/cm。通過調(diào)整書寫速度(圖5)、球珠直徑(圖6)、基底材料或筆桿內(nèi)細胞懸浮液高度(圖7)改變加樣筆的加樣量，書寫速度是指筆頭前端在基底上移動的速度，書寫速度可以通過驅(qū)動機構(gòu)進行控制，同時，可以在筆桿后端連接細胞懸浮液補充機構(gòu)，使筆桿內(nèi)細胞懸浮液保持穩(wěn)定的高度。實施例生物加樣筆的結(jié)構(gòu)如圖1所示，由6部分組成，筆頭I主要提供球珠3的支持點，筆桿2用于儲存細胞懸浮液，球珠3在基底上摩擦轉(zhuǎn)動時提供足夠的剪切力，帶動細胞懸浮液5流出，連接裝置4用于連接筆桿2和筆頭1，密封油6防止樣品(細胞懸浮液)揮發(fā)。當生物加樣筆在基底上書寫時(類似于圓珠筆或中性筆的書寫過程)，筆頭I前端的球珠3轉(zhuǎn)動，帶動細胞懸浮液5流出。利用生物加樣筆制備細胞芯片，包括以下步驟:步驟1:將適量細胞懸浮液(IOyLImL)注入筆桿中，細胞種類與濃度由需求決定，其后用礦物油密封，防止蒸發(fā)。步驟2:持此生物加樣筆在基底(玻璃板、塑料板等)上書寫，使筆頭前端接觸基底，然后驅(qū)動筆頭在基底上移動，使筆頭前端的球珠轉(zhuǎn)動，帶動細胞懸浮液流出，流出的細胞懸浮液涂敷于基底上，細胞懸浮液可靈活書寫成點狀、線狀等形狀。步驟3:將所述基底置于培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，周圍放置大量水分防止蒸發(fā)。步驟4: 2_3h后，細胞完全貼壁，加入大量培養(yǎng)基，滿足細胞進一步生長需求。步驟5:細胞繁殖至所需 濃度后，細胞芯片即制備完成。例I用生物加樣筆制備乳腺癌細胞芯片步驟1:將1000 μ L乳腺癌細胞懸浮液注入筆桿中，其后用礦物油密封，防止蒸發(fā)。步驟2:持此生物加樣筆在玻璃板上書寫線狀(圖2)。
步驟3:將所述玻璃板置于培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，保持37°C濕潤環(huán)境，周圍放置大量水分防止蒸發(fā)。步驟4:3h后，細胞完全貼壁(圖3)，加入大量培養(yǎng)基，滿足細胞進一步生長需求。步驟5:5天后，乳腺癌細 胞生長成線狀(圖4)，結(jié)果表明該方法可用于制備細胞芯片，使用靈活，成本低廉。
權(quán)利要求
1.一種制備細胞芯片的方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)將細胞懸浮液注入加樣筆的筆桿(2)中，所述加樣筆還包括筆頭(1)，筆頭(I)的前端開設有樣品流出孔，樣品流出孔內(nèi)設置有可以轉(zhuǎn)動的球珠(3)，筆頭(I)的后端與筆桿(2)相連通，注入細胞懸浮液后，用密封油(6)將細胞懸浮液密封在筆桿(2)中； 2)用加樣筆將細胞懸浮液書寫在基底上； 3)經(jīng)過步驟2)后，將所述基底放入培養(yǎng)箱中，當細胞貼壁后進行細胞培養(yǎng)，得細胞芯片。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種制備細胞芯片的方法，其特征在于:所述加樣筆還包括用于連接筆頭(I)與筆桿(2)的連接裝置(4)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種制備細胞芯片的方法，其特征在于:所述書寫是指將筆頭(I)前端接觸基底，然后驅(qū)動筆頭(I)在基底上移動，使筆頭(I)前端的球珠(3)轉(zhuǎn)動，帶動筆桿(2)內(nèi)的細胞懸浮液流出，流出的細胞懸浮液涂敷于基底上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種制備細胞芯片的方法，其特征在于:所述球珠(3)的直徑為IOOnm-1cm0
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種制備細胞芯片的方法，其特征在于:所述加樣筆的加樣量范圍為 10-1000nL/ cm。
全文摘要
本發(fā)明提供一種制備細胞芯片的方法1)將細胞懸浮液注入加樣筆的筆桿中，所述加樣筆還包括筆頭，筆頭的前端開設有樣品流出孔，樣品流出孔內(nèi)設置有可以轉(zhuǎn)動的球珠，筆頭的后端與筆桿相連通，注入細胞懸浮液后，用密封油將細胞懸浮液密封在筆桿中；2)用加樣筆將細胞懸浮液書寫在基底上；3)經(jīng)過步驟2)后，將所述基底放入培養(yǎng)箱中，當細胞貼壁后進行細胞培養(yǎng)，得細胞芯片，本發(fā)明利用加樣筆將微量細胞懸浮液書寫在基底上，待細胞貼壁后，進行細胞生長的培養(yǎng)獲得細胞芯片，實現(xiàn)了細胞芯片的微量、定量制備，具有成本低廉、結(jié)構(gòu)簡單、操作簡易、使用靈活、可控等特點。
文檔編號C40B50/06GK103160938SQ201310078849
公開日2013年6月19日 申請日期2013年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月12日
發(fā)明者徐峰, 韓玉龍, 王琳, 盧天健 申請人:西安交通大學