一種基於聚二甲基矽氧烷的細胞分選結構的製作方法

2023-09-19 13:45:50 2

專利名稱：一種基於聚二甲基矽氧烷的細胞分選結構的製作方法
一種基於聚二甲基矽 氧烷的細胞分選結構所屬領域本發明涉及一種基於聚二甲基矽氧烷的細胞分選結構，屬於微流控晶片領域。
背景技術：
細胞分選是從複雜環境中獲取性質均一的目標細胞。細胞分選是細胞生理和病理研究的關鍵環節，其對於重大疾病的診斷和治療具有重要意義。對於細胞分選方法及相關技術的研究一直都是醫學界及相關領域的一個研究熱點。隨著微機電系統(MEMS)技術的出現及在生物醫學領域的應用，產生了許多新的細胞分選方法。現階段以流式細胞儀為代表的傳統細胞分選儀具有體積大、結構複雜、成本高昂等缺點，而基於MEMS技術的微流控晶片可將細胞分選儀微型化。相對於流式細胞技術、免疫磁性微珠分選等傳統細胞分選方法，微流控晶片細胞分選方法無需複雜的樣品準備過程，且具有分離純度高、操作簡便、成本低廉等諸多優點。由於生物體細胞尺寸極小且種類繁多，分選難度很大。基於微流控晶片的細胞分選方法主要包括利用細胞尺寸差異、利用介電電泳、利用強磁場梯度變化等。其中，利用細胞尺寸差異進行細胞分選的方法因為無需對細胞或蛋白質進行特異性標記，對細胞幾乎沒有損傷，且具有結構緊湊、分選效率高、活性保存良好等諸多優點。參見圖2，在申請號為 200910219282. 3的專利文獻「一種用於細胞分選的微網篩結構及其使用方法」中，提出了一種用於細胞分選的微網篩結構，利用相鄰兩層分選薄膜之間的直線平動實現分選孔孔徑的改變，從而實現細胞的連續分選。這種細胞分選結構存在結構複雜、細胞培養液容易從分選薄膜之間洩漏等弊端。聚二甲基矽氧烷(PDMS)是一種具有彈性的高分子聚合物，通常由PDMS預聚體和固化劑按照一定的體積比或質量比混合併聚合而成。PDMS具有非常理想的材料特性良好的絕緣性，能承受高壓，熱穩定性高，具有很好的生物兼容性和氣體通透性，可以用於細胞培養；彈性模量低，適合製作微流控晶片。

發明內容
本發明的目的是為克服現有技術中細胞分選結構存在結構複雜、細胞培養液容易從分選薄膜之間洩漏等缺點，本發明提出了一種基於聚二甲基矽氧烷的細胞分選結構， 通過拉伸基於聚二甲基矽氧烷的細胞分選晶片實現分選孔徑的連續變化，無需多層分選薄膜。本發明解決其技術問題所採用的技術方案是參見圖1，一種基於聚二甲基矽氧烷的細胞分選結構，包括一層分布有分選孔4陣列的PDMS分選薄膜3，拉伸驅動裝置2與所述分選薄膜連接，使其產生拉伸變形。作為一種最優方案分選孔在分選薄膜上成規則陣列排布。作為一種最優方案相鄰分選孔間距大於分選孔直徑。作為一種最優方案聚二甲基矽氧烷由PDMS預聚體和固化劑按照體積比10 1混合併聚合而成。在工作過程中，通過調節拉伸驅動裝置2控制PDMS分選薄膜3的變形，PDMS分選薄膜上的分選孔4陣列的間距隨著所受拉力的增大而增大，從而實現分選孔的大小改變， 進而實現細胞分選。本發明的有益效果是通過調節拉伸驅動裝置的輸出位移，控制PDMS分選薄膜的變形，從而改變PDMS分選薄膜上的微孔陣列的間距，進而實現分選孔的大小改變，實現細胞分選。因此，在實現細胞連續分選的同時克服了現有技術中細胞分選結構存在細胞培養液容易從分選薄膜之間洩漏等缺點，結構簡單，易於實現。下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。


(附圖在文字中的引用說明)圖1是本發明提出的基於聚二甲基矽氧烷的細胞分選結構示意2是具體實施例1的細胞分選結構分選過程示意3是具體實施例1的細胞分選結構分選過程俯視圖其中，1-待分選細胞，2-拉伸驅動裝置，3-分選薄膜，4-分選孔，5-已通過分選結構的細胞。
具體實施例方式具體實施例1 參照圖2、圖3，本實施例提供了一種基於聚二甲基矽氧烷的細胞分選結構，該結構包括一層帶有3X3陣列分選孔4的分選薄膜3，其與拉伸驅動裝置2連接，分選孔為圓形，直徑為15 μ m,相鄰分選孔的距離為40 μ m。具體實施例2:本實施例提供了一種基於聚二甲基矽氧烷的細胞分選結構，該結構包括一層帶有 5X5陣列分選孔4的分選薄膜3，其與拉伸驅動裝置2連接，分選孔為正方形，內切圓直徑為20 μ m，相鄰分選孔的距離為60 μ m。
權利要求
1.一種基於聚二甲基矽氧烷的細胞分選結構，其特徵在於包括一層分布有分選孔 (4)陣列的PDMS分選薄膜(3)，拉伸驅動裝置⑵與所述分選薄膜連接，使其產生拉伸變形。
2.一種如權利要求1所述的基於聚二甲基矽氧烷的細胞分選結構，其特徵在於所述分選孔(4)在分選薄膜(3)上成規則陣列排布。
3.—種如權利要求1所述的基於聚二甲基矽氧烷的細胞分選結構，其特徵在於所述相鄰分選孔間距大於分選孔直徑。
4.一種如權利要求1所述的基於聚二甲基矽氧烷的細胞分選結構，其特徵在於所述聚二甲基矽氧烷由PDMS預聚體和固化劑按照體積比10 1混合併聚合而成。
全文摘要
本發明公開了一種基於聚二甲基矽氧烷的細胞分選結構，屬於微流控晶片領域。該結構包括一層分布有分選孔陣列的PDMS分選薄膜，拉伸驅動裝置與所述分選薄膜連接，使其產生拉伸變形；在工作過程中，通過調節拉伸驅動裝置控制PDMS分選薄膜的變形，PDMS分選薄膜上的分選孔陣列的間距隨著所受拉力的增大而增大，從而實現分選孔的大小改變，進而實現細胞分選。因此，在實現細胞連續分選的同時克服了現有技術中細胞分選結構存在細胞培養液容易從分選薄膜之間洩漏等缺點，結構簡單，易於實現。
文檔編號C12M1/00GK102212459SQ201110081378
公開日2011年10月12日 申請日期2011年3月31日 優先權日2011年3月31日
發明者丁繼亮, 常洪龍, 張峰, 苑偉政, 謝建兵, 陳方璐 申請人:西北工業大學