[发明专利]细胞培养装置

权利要求书

1.一种细胞培养装置，其特征在于，包括：固定底板及设在所述固定底板上的细胞培养系统、光调控系统和电极系统；所述细胞培养系统包括细胞培养室及连通所述细胞培养室的供神经轴突生长的神经导管；所述光调控系统置于所述神经导管上方用于对神经导管内的培养物进行光刺激调控；所述电极系统与所述神经导管相通用于对神经导管内培养物进行辅助调控，并对神经环路的行为和功能进行实时检测。

2.如权利要求1所述的细胞培养装置，其特征在于，还包括固定在所述固定底板上的药物灌注系统，所述药物灌注系统包括药物灌注池、药物导管及废液池，所述药物灌注池通过所述药物导管与所述废液池相连，所述药物导管与所述神经导管相连通。

3.如权利要求2所述的细胞培养装置，其特征在于，所述电极系统包括外接触点、导线及电极点，所述外接触点通过所述导线与所述电极点相连，所述神经导管与所述电极点相通。

4.如权利要求3所述的细胞培养装置，其特征在于，所述电极点通过电化学方法沉积有导电材料用于降低电极点的阻抗，且所述电极点通过酶固定技术修饰有酶化合物用于采集生化信号。

5.如权利要求3或4所述的细胞培养装置，其特征在于，所述电极系统通过溅射或光刻的方式形成在所述固定底板上。

6.如权利要求4所述的细胞培养装置，其特征在于，所述光调控系统的光刺激位置与所述电极点的位置对应。

7.如权利要求6所述的细胞培养装置，其特征在于，所述光调控系统包括激光光源、光纤接口、光纤及用于控制激光光柱导向和直径的波导，所述波导通过光纤、光纤接口与所述激光光源相连。

8.如权利要求7所述的细胞培养装置，其特征在于，所述电极系统包括多个一一对应的外接触点、导线及电极点，多个外接触点围绕所述固定底板四周均匀分布，多个导线及电极点形成电极阵列，相应的，所述光调控系统包括多个不同直径的波导，多个所述波导形成波导阵列，所述波导阵列中波导的位置与所述电极阵列中电极点位置一一对应；所述电极阵列、波导阵列及所述药物导管中设有微流控开关。

9.如权利要求8所述的细胞培养装置，其特征在于，所述神经导管的宽度为1～10μm，长度为100～1000μm；所述波导的直经为1～10μm。

10.如权利要求9所述的细胞培养装置，其特征在于，所述细胞培养系统包括两组细胞培养室，每组包括两个连通的细胞培养室，两组细胞培养室之间通过4个神经导管连通，所述神经导管的直径为5μm，长度为900μm；

所述电极系统沿每个神经导管的轴向依次设有16个方形电极点，所述电极点的长宽均为5μm，每个神经导管轴向的电极点之间相距50μm；

所述光调控系统包括16个波导，所述波导的直径为2μm；

所述药物灌注系统包括多个与神经导管正交连通的药物导管。

11.权利要求6所述的细胞培养装置，其特征在于，所述光调控系统包括激光光源、光纤接口、分接口和光纤，所述光纤通过分接口、光纤接口与所述激光光源相连。

12.如权利要求11所述的细胞培养装置，其特征在于，所述电极系统包括多个一一对应的外接触点、导线及电极点，多个外接触点围绕所述固定底板四周均匀分布，多个导线及电极点形成电极阵列，相应的，所述光调控系统包括多个不同直径的光纤，多个所述光纤形成光纤阵列，所述光纤阵列中光纤的位置与所述电极阵列中电极点位置一一对应；所述电极阵列、波导阵列及所述药物导管中设有微流控开关。

13.如权利要求12所述的细胞培养装置，其特征在于，所述神经导管的宽度为1～10μm，长度为100～1000μm；所述光纤的直经为1～10μm。

14.如权利要求13所述的细胞培养装置，其特征在于，所述细胞培养系统包括两组细胞培养室，每组包括两个连通的细胞培养室，两组细胞培养室之间通过4个神经导管连通，所述神经导管的直径为5μm，长度为900μm；

所述电极系统沿每个神经导管的轴向依次设有16个方形电极点，所述电极点的长宽均为5μm，每个神经导管轴向的电极点之间相距50μm；

所述光调控系统包括16个光纤，所述光纤的直径为2μm；

所述药物灌注系统包括多个与神经导管正交连通的药物导管。

15.如权利要求1所述的细胞培养装置，其特征在于，所述固定底板的材质为玻璃、硅或二氧化硅；所述细胞培养室及所述神经导管的材质为透明的聚二甲氧基硅氧烷。