[发明专利]一种三维高通量药物筛选芯片及其制备方法

权利要求书

1.一种三维高通量药物筛选芯片，至少包括聚二甲基硅氧烷和玻璃载片，其特征是：第一层聚二甲基硅氧烷芯片上设有细胞注入和废液输出沟道；另一层聚二甲基硅氧烷芯片上设有药物浓度梯度沟道和定量细胞培养腔室以及细胞进样打孔处和废液出口打孔处，定量细胞培养腔室与药物浓度梯度沟道的出口沟道连接，且定量细胞培养腔室通过沟道分别与细胞进样打孔处和废液出口打孔处连接，第一层聚二甲基硅氧烷芯片的细胞注入和废液输出沟道通过细胞进样打孔处和废液出口打孔处与另一层聚二甲基硅氧烷芯片键合在一起，键合在一起的两层聚二甲基硅氧烷芯片再与玻璃载片键合在一起。

2.根据权利要求1所述的三维高通量药物筛选芯片，其特征是：定量细胞培养腔室构成平行试验组微腔室、空白对照组微腔室和阳性药物对照组微腔室。

3.根据权利要求1所述的三维高通量药物筛选芯片，其特征是：细胞注入和废液输出沟道为分叉结构，且细胞注入和废液输出沟道深度为50～100μm，沟道宽度为100～3000μm。

4.根据权利要求1所述的三维高通量药物筛选芯片，其特征是：药物浓度梯度沟道为逐级分叉结构，且沟道深度为50～100μm，宽度为100～1000μm。

5.根据权利要求1或2或3所述的三维高通量药物筛选芯片，其特征是：细胞注入和废液输出沟道和药物浓度梯度沟道为单向阻尼结构或沟道内设有微阀门。

6.一种权利要求1所述三维高通量药物筛选芯片的制备方法，其特征是包括以下步骤：

(1)设计细胞注入和废液输出沟道和药物浓度梯度沟道的图形，然后打印出胶片掩膜，沟道深度为50～100μm，沟道宽度为100～3000μm，定量细胞腔室直径在1000～3000μm之间；

(2)在洁净硅片上均匀涂甩上AZ50正型光刻胶；

(3)将涂胶硅片先于70～100℃下烘烤固化；

(4)将烘烤后的涂胶硅片与胶片掩膜平行对准贴紧后，紫外充分曝光；

(5)曝光充分后浸入显影溶液，待显影完全后，用去离子水冲洗干净，再吹干，在涂胶硅片上制作出阳模图形； 

(6)重复步骤(1)～(5)，分别制备两片带细胞注入和废液输出沟道和药物浓度梯度沟道布局的硅片-光刻胶阳模；

(7)将聚二甲基硅氧烷预聚物灌注到制得的两片硅片-光刻阳模上，待气泡排尽后，烘焙2～3h，直至固化完全；

(8)切割并剥离两片含沟道的聚二甲基硅氧烷，打孔，等离子体处理后，第一层聚二甲基硅氧烷芯片的细胞注入和废液输出沟道通过细胞进样打孔处和废液出口打孔处与另一层聚二甲基硅氧烷芯片对准键合得双层聚二甲基硅氧烷芯片；

(9)将上述双层聚二甲基硅氧烷芯片和玻璃载片等离子体处理后再键合在一起；

(10)70～90℃烘焙1～2h后，即制作出含两层微沟道结构的三维高通量药物筛选聚二甲基硅氧烷-玻璃芯片。

7.根据权利要求6所述三维高通量药物筛选芯片的制备方法，其特征是：步骤(1)中设计的细胞注入和废液输出沟道中的细胞注入口为分叉结构。

8.根据权利要求6所述三维高通量药物筛选芯片的制备方法，其特征是：步骤(1)中设计的药物浓度梯度沟道为逐级分叉结构。