[发明专利]用于检测细胞迁移的琼脂糖凝胶微流动腔装置

说明书

技术领域

本发明涉及生物芯片领域，尤其涉及用于检测细胞迁移的琼脂糖凝胶微流动腔装置。

背景技术

细胞迁移在众多生理、病理程中扮演着重要的角色。传统的细胞迁移检测装置有Boyden小室和Transwell小室，其技术方案为：Boyden小室和Transwell小室为一种小盒装置，盒中以一片3～5μm孔径的微孔滤膜将盒分为上、下两小室，上室加受检细胞的悬液；下室加趋化因子，置37℃温育数小时，上室中的细胞因受下室内趋化因子的诱导，使细胞由滤膜微孔进入滤膜内，最后取滤膜，经固定、干燥、着染、脱色等步骤，将处理后的滤膜置显微镜下对细胞进行计数。但是，Boyden小室和Transwell小室存在浓度梯度不稳定及难以实现实时监测活细胞迁移的缺点。

Shing-Yi Cheng在A hydrogel-based microfluidic device for thestudies of directed cell migration(J)lab on chip，2007，7：763-769公开了一款琼脂糖凝胶微流动腔装置，其技术方案为：用光刻法将三条平行的通道印制在琼脂糖凝胶表面，微通道末端为储液池，将印制了通道的凝胶夹持于两块透明平板之间形成一个“三明治”结构。该装置通过在储液池两端加入不同浓度的液体产业浓度梯度来诱导细胞迁移。但是，此装置采用非键合方式导致其密封性差，时常发生漏液是导致实验失败。另外，该装置也不能通过微注射泵来调节其液体流速。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够产生稳定浓度梯度的细胞迁移检测装置，并实现实时监测迁移结果，为实现该目的，本发明的技术方案如下：

用于检测细胞迁移的琼脂糖凝胶微流动腔装置，具体由以下结构组成：口字型有机玻璃框(1)及垫在所述口字型有机玻璃框下的一块载玻片(2)，所述口字型有机玻璃框(1)内灌注有厚度为0.5～1cm、宽度为2～3cm、长度为4～6cm的琼脂糖凝胶(3)；三条处于同一凝胶深度的平行微通道贯穿于所述琼脂糖凝胶(3)内，其中位于两侧的第一通道(4)和第三通道(5)孔径为100～500μm，位于中间的第二通道(6)孔径为1mm；所述口字型有机玻璃框(1)的两侧壁凿有与所述微通道(4)(5)(6)相连通的导入口(7)和导出口(8)；进液管(9)插入所述琼脂糖凝胶(3)中，通过导入口(7)与第一通道(4)、第三通道(5)连通；出液管(10)插入所述琼脂糖凝胶(3)中，通过导出口(8)与第一通道(4)、第三通道(5)连通。

进一步，所述进液管(9)的游离端同双道微注射泵连接；所述出液管(10)的游离端同废液管相连；

进一步，所述微通道之间的水平距离为2～5mm。

本发明的有益效果为：本装置能快速产生稳定的浓度梯度，且密封性好，能通过连接微注射泵来实现流速控制，并进一步通过流速来控制浓度梯度达到平衡的时间。本装置能够对活细胞进行实时监测，为仅通过染色、计数来判断细胞迁移提供了新思路，并为细胞迁移的后续试验(如血管内皮细胞迁移的后续试验为血管生成)提供了新平台。

附图说明

图1为琼脂糖凝胶微流控装置制作步骤中的排布微丝示意图；

图2为琼脂糖凝胶微流控装置的结构示意图；

图3为无口字型有机玻璃框存在的琼脂糖凝胶与通道的结构示意图；

图4在为流速为50μl/min时，三处通道的浓度梯度(灰度值)分析图；

图5为血管内皮细胞迁移前、后的照片(20倍显微镜下)，图A为迁移前的照片，图B为迁移后的照片，箭头所指方向代表浓度梯度方向。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将参照附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。

实施例

1.1主要材料

人内皮细胞株EA.hy926，购自中国科学院上海生命科学研究院细胞资源中心；DMEM F₁₂培养基，购自Invitrogen公司(美国)；胎牛血清，购自杭州四季青公司；趋化因子；琼脂糖凝胶，购自Advancebiomatrx公司(美国)。

1.2细胞培养

细胞贴壁生长于含10％胎牛血清中，在37℃，5％CO₂培养箱中培养。

1.3微流控装置的制作