浓度梯度微流控芯片及其应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115651839A(43)申请公布日2023.01.31(21)申请号202211371522.3(22)申请日2022.11.03(71)申请人南方医科大学珠江医院地址510282广东省广州市海珠区工业大道中253号(72)发明人彭青李诗叶亮周树勤高毅李阳张莹梅朴榕(74)专利代理机构北京市立方律师事务所11330专利代理师刘延喜(51)Int.Cl.C12M3/00(2006.01)C12M1/34(2006.01)B01L3/00(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图4页(54)发明名称浓度梯度微流控芯片及其应用(57)摘要本申请提供一种浓度梯度微流控芯片及其应用，其中，所述浓度梯度微流控芯片包括顶层芯板、中间芯板及底层芯板，中间芯板与底层芯板之间形成有三维细胞微球培养空间及药物流动通道，三维细胞微球培养空间及药物流动通道之间连通，顶层芯板设有微球注入孔及药物注入孔，微球注入孔与所述三维细胞微球培养空间连通，药物注入孔与所述药物流动通道连通；所述药物流动通道包括分流通道、环形流道及药物流出道。本申请将三维细胞微球培养和药物筛选集成于一体，构建了类体内的动态微环境，能够保留三维细胞结构，更好地模拟体内细胞行为功能，提高药物敏感以进行药物筛选，使得所得药筛结果更为准确可靠。CN115651839ACN115651839A权利要求书1/2页1.一种浓度梯度微流控芯片，其特征在于，包括依次叠放的顶层芯板、中间芯板及底层芯板，所述中间芯板与底层芯板之间形成有三维细胞微球培养空间及药物流动通道，所述三维细胞微球培养空间及药物流动通道之间连通，所述顶层芯板设有微球注入孔及药物注入孔，所述微球注入孔与所述三维细胞微球培养空间连通，所述药物注入孔与所述药物流动通道连通；所述药物流动通道包括分流通道、环形流道及药物流出道，所述分流通道由内向外至少同心设置两组，所述环形流道设于相邻的两组分流通道之间，且位于同一所述环形流道外侧的分流通道的数量大于位于该环形流道内的分流通道的数量，所述药物流出道与位于最外侧的分流通道一一对应设置。2.根据权利要求1所述的浓度梯度微流控芯片，其特征在于，所述环形流道由内向外同心设置三圈，所述分流通道以三圈环形流道间隔地设置四组，且四组所述分流通道的数量由内向外呈倍数依次递增。3.根据权利要求1所述的浓度梯度微流控芯片，其特征在于，所述微球注入孔及药物注入孔设于所述顶层芯板的顶面，所述顶层芯板的底面设有与所述微球注入孔连通的微球注入通道，所述微球注入通道的末端设置掉球孔，所述中间芯板的顶面对应设置落球孔，所述落球孔与中间芯板和底层芯板之间形成的三维细胞微球培养空间连通。4.根据权利要求3所述的浓度梯度微流控芯片，其特征在于，所述微球注入通道包括注入主通道、注入次通道及注入分通道，所述注入主通道的始端与微球注入孔连通，其末端分流形成两条所述注入次通道，两条所述注入次通道的末端再分流形成两条注入分通道，每条所述注入分通道的末端一一对应设置所述掉球孔。5.根据权利要求3所述的浓度梯度微流控芯片，其特征在于，所述中间芯板的底面及底层芯板的顶面设有正对设置的分流通道、环形流道、药物流出道及三维细胞微球培养槽，所述中间芯板底面及底层芯板顶面的分流通道、环形流道、药物流出道合并对接构成药物流动通道，所述中间芯板底面及底层芯板顶面的三维细胞微球培养槽构成三维细胞微球培养空间。6.根据权利要求5所述的浓度梯度微流控芯片，其特征在于，所述药物注入孔以顶层芯板的中心为对称地设置两个，且两个所述药物注入孔贯通所述顶层芯板，所述中间芯板顶面设有与所述药物注入孔对接的药物导入孔，所述药物导入孔与中间芯板底面位于最内圈的分流通道始端连通，且位于最内圈的分流通道一一对应两个药物注入孔设置两条分流通道。7.根据权利要求4所述的浓度梯度微流控芯片，其特征在于，所述中间芯板的药物流出道与三维细胞微球培养槽连通，所述底层芯板顶面的药物流出道与三维细胞微球培养槽之间设有在两者间形成限制细胞微球通过的限流通道的门槛结构。8.根据权利要求4所述的浓度梯度微流控芯片，其特征在于，所述分流通道设置为弯曲通道。9.根据权利要求1所述的浓度梯度微流控芯片，其特征在于，所述顶层芯板及中间芯板上均开设有连通至所述药物流出道末端的药物流出孔。10.一种如权利要求1‑9任一项所述的浓度梯度微流控芯片的应用，其特征在于，包括应用于药物筛选或者细胞微球培养。2CN115651839A权利要求书2/2页11.根据权利要求10所述的应用，其特征在于，所述应用于药物筛选包括以下步骤：对所述浓度梯度微流控芯片进行消毒灭菌处理；往所述浓度梯度微流控芯片注入直径为200μm‑300μm的三维肝细胞微球；往所述浓度梯度微