[发明专利]琼脂糖凝胶微流控装置的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及生物芯片制作领域，尤其涉及琼脂糖凝胶微流控装置的制备方法。

背景技术

琼脂糖凝胶为多孔网状结构的物质，其允许大分子物质(分子量自十几万到几百万以上)自由通过，因此可作为一种较好的扩散介质运用到各类生物实验中；琼脂糖凝胶不仅能够保证浓度梯度在很短的时间内扩散平衡，而且具备刚韧协调性；另外，琼脂糖成胶后透明度高，相对于其它凝胶具有透光性好易于观察的优势。微流控技术是近年来生命科学的研究热点，但少有人选用琼脂糖凝胶为微流控装置的基质材料。

Shing-Yi Cheng.A hydrogel-based microfluidic device for the studiesof directed cell migration(J)lab on chip，2007，7：763 769公开了一款琼脂糖凝胶微流控装置，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，该方法制作的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，该方法制作的装置也不能通过微注射泵来调节其液体流速。

贾月飞等人在《基于微丝的PDMS微流动通道制作技术》一文中公开了一种以PDMS为材料的微流控通道制作方法，具体方案为：利用一些简单的模具辅助固定和布置微丝，然后将PDMS预聚物浇注于模具中浸没微丝并固化，固化后抽出微丝形成PDMS微通道或通道阵列，在与通道垂直的方向上打孔并封装，形成与通道外部物质交换的接口。但是，在通道垂直方向上打孔的方式并不适用于琼脂糖凝胶为主要材料的微流控芯片中，因琼脂糖凝胶的收缩性差，打孔会导致密封性差而发生严重的漏液现象。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种琼脂糖凝胶微流控装置的制备方法，该制作方法操作简单，解决了进液管与凝胶基质连接时发生的漏液问题，及通道与玻片通过非离子键合时发生的漏液问题，为实现上述目的，本发明的技术方案为：

琼脂糖凝胶微流控装置的制备方法，具体包括以下步骤：

a排布微丝：

在口字型有机玻璃框(1)的侧壁凿导入口(2)和导出口(3)，将进液管(4)和出液管(5)通过所述导入口(2)和导出口(3)伸入所述口字型有机玻璃框(1)内，并通过细丝(6)将所述进液管(4)和出液管(5)之间相连；

b浇注固化：

在所述口字型有机玻璃框(1)的下方垫一载玻片(7)，用夹持物夹持所述口字型有机玻璃框(1)和载玻片(7)，将加热至沸腾的琼脂糖溶液缓慢导入有机玻璃框(1)内至完全覆盖所述细丝(6)；

c抽丝：

待所述有机玻璃框(1)内的琼脂糖溶液冷却后得琼脂糖凝胶(8)，缓慢抽出所述细丝(6)，凝胶中形成微通道(9)。

进一步，所述进液管(4)和出液管(5)的直径为1～3mm；

进一步，所述细丝(6)为100μm；

进一步，所述导入口(2)和导出口(3)的孔径与所述进液管(4)和出液管(5)的直径的相同；

进一步，所述口字型有机玻璃框(1)的内径长为4～6cm，宽为2～3cm，高为4～8mm。

本发明的有益效果在于本方法制作的琼脂糖凝胶微流控装置密封性好，液体的回收率高达95％，运用该方法制作的琼脂糖凝胶微流控装置能产生稳定的浓度梯度，用于观测细胞与生化微环境的相互作用，特别是流动条件下的相互作用；本方法操作简单，普通实验室无需借助昂贵的精密仪器即可实现微流控装置的制作，为琼脂糖凝胶充当微流控装置基质材料提供了新思路。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：

图1为排布微丝过程中进液管(4)和出液管(5)通过所述导入口(2)和导出口(3)伸入所述口字型有机玻璃框(1)内的示意图；

图2为所述进液管(4)和出液管(5)之间通过细丝(6)相连的示意图；

图3为抽出所述细丝(6)后，凝胶(8)中形成微通道(9)的示意图；

图4为琼脂糖凝胶微流控装置与微注射泵连接后的照片；

图5为琼脂糖凝胶微流控装置形成时间与荧光强度(浓度)的分析图；

图6为微通道(9)中接种贴壁细胞血管内皮细胞后，在20倍显微镜下的照片。

具体实施方式

以下将参照附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。

实施例