[发明专利]一种倒锥阵列三维细胞定位培养芯片及其制备方法

权利要求书

1.一种三维细胞定位培养芯片，材质为PDMS，其特征在于：所述芯片包含阵列分布的倒锥（1），相邻倒锥（1）之间分布有空腔（2），使得所述倒锥（1）阵列和空腔（2）阵列交错分布；各相邻空腔（2）之间有微沟槽（3）相连接，微沟槽（3）与空腔（2）底面齐平；空腔（2）最大内切圆直径满足：，其中，是待培养细胞（4）的平均直径；空腔（2）底面与锥尖高度差h满足：h≥h₀，其中，h₀是待培养细胞（4）的高度平均值；相邻两个空腔（2）间的距离l，即空腔（2）中心线之间的距离满足：当应用于细胞接触性连接研究时，；当应用于细胞非接触性连接研究时，，其中，l₀是待培养细胞（4）突触长度的平均值；所述微沟槽（3）均匀分布，宽度b满足：0.5μm≤b≤10μm。

2.如权利要求1所述三维细胞定位培养芯片，其制备基于倒锥阵列硅模板及PDMS完成，所述硅倒锥阵列模板的制备,包括如下步骤：

步骤一：对硅片表面进行清洗，吹干；

步骤二：LPCVD沉积氮化硅，作为湿法刻蚀硅片的掩膜层；

步骤三：涂光刻胶，进行曝光，显影，将刻蚀窗口从掩膜版转移到光刻胶上；

步骤四：RIE刻蚀氮化硅掩膜，将刻蚀窗口转移到氮化硅掩膜层上；

步骤五：丙酮去除光刻胶；

步骤六：KOH溶液湿法刻蚀硅片，刻蚀出倒锥阵列结构；

步骤七：H₃PO₄去除氮化硅掩膜层，得到所述倒锥阵列硅模板，所述硅模板包含阵列分布的倒锥，倒锥底部方形区域最大内切圆直径满足：倒锥深度h满足：h≥h₀，相邻两个倒锥间距离l满足：当应用于细胞接触性连接研究时，当应用于细胞非接触性连接研究时，倒锥有均匀分布的梁连接，梁宽度b满足：0.5μm≤b≤10μm；

基于所述倒锥阵列进行三维细胞定位培养PDMS芯片制备的方法,包括如下步骤：

步骤一：混合PDMS预聚体和交联剂，充分搅拌均匀后，放入真空干燥箱中脱气，直至混合过程中产生的气泡完全排除；

步骤二：将PDMS浇注在硅模板上，并静置；

步骤三：将浇注PDMS后的硅模板置于真空干燥箱中，使PDMS发生交联反应而固化；

步骤四：将冷却后的PDMS轻轻剥下，就得到了所述倒锥阵列PDMS的三维细胞定位培养芯片。