用于剪切力實(shí)驗(yàn)的細(xì)胞培養(yǎng)生物芯片制造技術(shù)

實(shí)用新型專利技術(shù)提供了一種用于剪切力實(shí)驗(yàn)的細(xì)胞培養(yǎng)生物芯片，其特征在于：在長(zhǎng)方形的芯片一端有2排共4個(gè)注射孔，注射孔與V通道沿長(zhǎng)方形芯片的兩條長(zhǎng)邊，呈“Y”型匯流到左右對(duì)稱的2條連接通道。2條連接通道分別連接有1個(gè)矩形培養(yǎng)區(qū)和1個(gè)錐形培養(yǎng)區(qū)。與現(xiàn)有的設(shè)計(jì)相比，本實(shí)用新型專利技術(shù)芯片具有下列有益效果，比普通芯片設(shè)置了不同剪切力的培養(yǎng)系統(tǒng)，在干細(xì)胞培養(yǎng)過程中施加不同的剪切力，達(dá)到即時(shí)、有效、微量觀測(cè)。能夠在檢測(cè)的時(shí)間段內(nèi)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，控制營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的輸入速率，保證檢測(cè)的可靠性，使得結(jié)果更能反應(yīng)真實(shí)的干細(xì)胞生長(zhǎng)環(huán)境，掌握剪切力對(duì)干細(xì)胞分化的影響。

Cell culture biochip for shear force experiments

The utility model provides a culture of biological chip for shear stress experimental cell, which is characterized in that: there are 2 rows of 4 injection holes in one end of the rectangular chip, two long side injection hole and the V channel along the rectangular chip, with \Y\ type bus to symmetrical 2 connecting channel. The 2 connecting passages are respectively connected with 1 rectangular culture areas and 1 conical culture areas. Compared with the existing design, the utility model has the following beneficial effects of chip, the culture system of different shear stress settings than ordinary chips, a shearing force is applied in different stem cell culture process, to achieve real-time, effective and micro observation. Can perform real-time monitoring in time detection, the input rate control of nutrients, to ensure the reliability of detection result can stem cell growth environment true, master the effect of shear stress on the differentiation of stem cells.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
用于剪切力實(shí)驗(yàn)的細(xì)胞培養(yǎng)生物芯片
本技術(shù)涉及一種新型細(xì)胞培養(yǎng)的生物芯片，從使用上講，是一種運(yùn)用在細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)中的用于剪切力實(shí)驗(yàn)的細(xì)胞培養(yǎng)生物芯片。
技術(shù)介紹
生物芯片是近20年在生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域中迅速發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)高新技術(shù)。生物芯片用途廣泛，在生命科學(xué)研究及實(shí)踐、醫(yī)學(xué)科研及臨床、藥物設(shè)計(jì)、環(huán)境保護(hù)、農(nóng)業(yè)、軍事等各個(gè)領(lǐng)域。因?yàn)槠涓咄浚⑿突妥詣?dòng)化的特點(diǎn)，符合快速、高效、低成本的工業(yè)化運(yùn)作原則，在疾病診斷、藥物篩選、細(xì)胞培養(yǎng)等領(lǐng)域，具有非常強(qiáng)大的運(yùn)用前景。這些無(wú)疑將會(huì)產(chǎn)生巨大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。然而，傳統(tǒng)的生物芯片技術(shù)存在著許多難以解決的問題，主要表現(xiàn)在傳統(tǒng)生物芯片采用的是離體的基因與蛋白分子，經(jīng)歷從細(xì)胞內(nèi)環(huán)境提取、分離、提純、表面粘附、分子結(jié)合等等一系列處理之后，處理后的細(xì)胞發(fā)生變化，并不能起到及時(shí)觀察，分析的作用。所以，要改變這種狀況，必須從根本上徹底改變生物芯片的設(shè)計(jì)思路，設(shè)計(jì)一種能形成實(shí)時(shí)觀察對(duì)比的芯片。在對(duì)細(xì)胞的分化和增殖研究中，細(xì)胞力學(xué)實(shí)驗(yàn)經(jīng)常用到，模擬體內(nèi)流體，細(xì)胞探究對(duì)不同剪切力的影響是其中的一項(xiàng)，但目前缺乏用于剪切力實(shí)驗(yàn)的細(xì)胞培養(yǎng)生物芯片，已達(dá)到能夠獲取模擬流體力學(xué)條件下的細(xì)胞對(duì)剪切力的實(shí)時(shí)反映狀況。因此，需要技術(shù)提供一種用于剪切力實(shí)驗(yàn)的細(xì)胞培養(yǎng)生物芯片，以解決上述問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)的
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
是一種用于剪切力實(shí)驗(yàn)的細(xì)胞培養(yǎng)生物芯片，其特征在于：在長(zhǎng)方形的芯片一端有2排共4個(gè)注射孔，注射孔兩兩為一對(duì)，每對(duì)2個(gè)注射孔各自分別連接一條共2條V通道，2條V通道沿長(zhǎng)方形芯片的兩條長(zhǎng)邊，呈“Y”型匯流到左右對(duì)稱的2條連接通道，“Y”型開口朝向芯片的兩側(cè)。2條連接通道拐彎后平行于芯片的長(zhǎng)邊，伸向芯片的另一端；左右2條連接通道在芯片的中部，分別連接有1個(gè)矩形培養(yǎng)區(qū)和1個(gè)錐形培養(yǎng)區(qū)，兩個(gè)培養(yǎng)區(qū)對(duì)稱分布在芯片中部的兩側(cè)。這兩個(gè)培養(yǎng)區(qū)主要作用是培養(yǎng)活細(xì)胞生長(zhǎng)，用于檢測(cè)活細(xì)胞。2個(gè)培養(yǎng)區(qū)另一端，各連接有連接通道，2條連接通道最后匯流到在芯片另一端中部的1個(gè)矩形廢液池，矩形廢液池通過排出通道與排出口連接。優(yōu)選的，所述芯片的矩形培養(yǎng)區(qū)和錐形培養(yǎng)區(qū)的的形狀都保持了拐角的直角，以模擬渦流對(duì)細(xì)胞的影響。芯片的錐形培養(yǎng)區(qū)的錐尖有朝矩形廢液池一端的和錐尖朝注射孔一端的2種規(guī)格。這樣設(shè)計(jì)便于數(shù)據(jù)的實(shí)驗(yàn)對(duì)比和驗(yàn)證。優(yōu)選的，所述矩形培養(yǎng)區(qū)和錐形培養(yǎng)區(qū)內(nèi)部寬度不同，能在相同的培養(yǎng)液流速下，由于矩形培養(yǎng)區(qū)和錐形培養(yǎng)區(qū)的寬窄不同，造成矩形培養(yǎng)區(qū)和錐形培養(yǎng)區(qū)內(nèi)部的剪切力不同。細(xì)胞在矩形培養(yǎng)區(qū)和錐形培養(yǎng)區(qū)中進(jìn)行培養(yǎng)，對(duì)比分析出在不同剪切力的作用下干細(xì)胞的分化情況，并能夠依據(jù)實(shí)驗(yàn)要求根據(jù)流體力學(xué)公式計(jì)算，調(diào)整研究不同的寬度下的剪應(yīng)力，研究相同或者不相同流速下產(chǎn)生的剪應(yīng)力變化對(duì)細(xì)胞的影響。但是矩形培養(yǎng)區(qū)和錐形培養(yǎng)區(qū)的底面高度，在進(jìn)口處和出口處高度都相同，即底面有坡度時(shí)，矩形培養(yǎng)區(qū)和錐形培養(yǎng)區(qū)的兩個(gè)底面的坡度都一致。這樣便于保證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的對(duì)比。優(yōu)選的，所述芯片的制作材質(zhì)都是透明材質(zhì)，這樣保證芯片能夠在顯微鏡或CCD下檢測(cè)。所述芯片在矩形培養(yǎng)區(qū)和錐形培養(yǎng)區(qū)的區(qū)域上都加工有網(wǎng)格刻線，以便于細(xì)胞定位和流體模擬時(shí)對(duì)細(xì)胞剪切力的定位。本技術(shù)芯片的優(yōu)點(diǎn)：在良好的細(xì)胞培養(yǎng)環(huán)境下，通過在芯片上的實(shí)驗(yàn)操作，能夠起到同時(shí)定量定向的實(shí)驗(yàn)觀測(cè)對(duì)比，從而使研究剪切力對(duì)細(xì)胞的影響實(shí)驗(yàn)更加方便，減少了即時(shí)觀測(cè)的實(shí)驗(yàn)時(shí)間和誤差。與現(xiàn)有的設(shè)計(jì)相比，本技術(shù)芯片具有下列有益效果：比普通芯片設(shè)置了不同剪切力的培養(yǎng)系統(tǒng)，在干細(xì)胞培養(yǎng)過程中施加不同的剪切力，達(dá)到即時(shí)、有效、微量觀測(cè)。能夠在檢測(cè)的時(shí)間段內(nèi)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，控制營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的輸入速率，保證檢測(cè)的可靠性，使得結(jié)果更能反應(yīng)真實(shí)的干細(xì)胞生長(zhǎng)環(huán)境，掌握剪切力對(duì)干細(xì)胞分化的影響，為后續(xù)工作做準(zhǔn)備。附圖說(shuō)明圖1為本技術(shù)的一種規(guī)格的俯視示意圖。圖2為本技術(shù)的一種規(guī)格的俯視示意圖。其中：1.矩形廢液池；2.排出通道；3.矩形培養(yǎng)區(qū)；4.連接通道；5.V通道；6.注射孔；7.錐形培養(yǎng)區(qū)；8.排出口；9.網(wǎng)格刻線。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖1-2進(jìn)一步對(duì)本技術(shù)加以說(shuō)明。操作步驟如下：從長(zhǎng)方形的芯片一端的注射孔6分別成對(duì)注入干細(xì)胞和營(yíng)養(yǎng)液，定期通過注射孔6補(bǔ)給相應(yīng)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，保證細(xì)胞正常的新陳代謝。把注射孔6成對(duì)分組，做為對(duì)照組。營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)直接被運(yùn)送到培養(yǎng)區(qū)內(nèi)，用于即時(shí)觀測(cè)細(xì)胞的生長(zhǎng)。待細(xì)胞貼壁生長(zhǎng)后，從兩對(duì)注射孔6持續(xù)注入細(xì)胞培養(yǎng)液，流態(tài)的培養(yǎng)液流過矩形培養(yǎng)區(qū)3和錐形培養(yǎng)區(qū)7產(chǎn)生的剪切力作用于細(xì)胞。在特定的實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)條件下，矩形培養(yǎng)區(qū)3和錐形培養(yǎng)區(qū)7能夠起到對(duì)比作用。待細(xì)胞貼壁生長(zhǎng)24h后，可直接通過高清攝像機(jī)或DVD檢測(cè)剪切力作用下細(xì)胞的分化情況。網(wǎng)格刻線9起到芯片不同流體部位的細(xì)胞定位作用。矩形廢液池1將培養(yǎng)池中干細(xì)胞的代謝產(chǎn)物或者是多余的注射物質(zhì)暫時(shí)儲(chǔ)存的空間，保證干細(xì)胞的正常培養(yǎng)環(huán)境。最后矩形廢液池1的廢液通過排出通道2與最終排出口8排出。本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種用于剪切力實(shí)驗(yàn)的細(xì)胞培養(yǎng)生物芯片，其特征在于：在長(zhǎng)方形的芯片一端有2排共4個(gè)注射孔（6），注射孔（6）兩兩為一對(duì)，每對(duì)2個(gè)注射孔（6）各自分別連接一條共2條V通道（5），2條V通道（5）沿長(zhǎng)方形芯片的兩條長(zhǎng)邊，呈“Y”型匯流到左右對(duì)稱的2條連接通道（4）；2條連接通道（4）拐彎后平行于芯片的長(zhǎng)邊，伸向芯片的另一端；左右2條連接通道（4）在芯片的中部，分別連接有1個(gè)矩形培養(yǎng)區(qū)（3）和1個(gè)錐形培養(yǎng)區(qū)（7），兩個(gè)培養(yǎng)區(qū)對(duì)稱分布在芯片中部的兩側(cè)；2個(gè)培養(yǎng)區(qū)另一端，各連接有連接通道（4），2條連接通道（4）最后匯流到在芯片另一端中部的1個(gè)矩形廢液池（1），矩形廢液池（1）通過排出通道（2）與排出口（8）連接。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種用于剪切力實(shí)驗(yàn)的細(xì)胞培養(yǎng)生物芯片，其特征在于：在長(zhǎng)方形的芯片一端有2排共4個(gè)注射孔（6），注射孔（6）兩兩為一對(duì)，每對(duì)2個(gè)注射孔（6）各自分別連接一條共2條V通道（5），2條V通道（5）沿長(zhǎng)方形芯片的兩條長(zhǎng)邊，呈“Y”型匯流到左右對(duì)稱的2條連接通道（4）；2條連接通道（4）拐彎后平行于芯片的長(zhǎng)邊，伸向芯片的另一端；左右2條連接通道（4）在芯片的中部，分別連接有1個(gè)矩形培養(yǎng)區(qū)（3）和1個(gè)錐形培養(yǎng)區(qū)（7），兩個(gè)培養(yǎng)區(qū)對(duì)稱分布在芯片中部的兩側(cè)；2個(gè)培養(yǎng)區(qū)另一端，各連接有連接通道（4），2條連接通道（4）最后匯流到在芯片另一端中部的1個(gè)矩形廢液池（1），矩形廢液池（1）通過排出通道（2）與排出口（8）連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：廖曉玲，徐文峰，解文月，羅賢，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：重慶科技學(xué)院，
類型：新型
國(guó)別省市：重慶,50