[发明专利]具环状微流道芯片以供细胞培养的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种组织培养装置，特别涉及一种具环状微流道以供细胞培养的装置及其使用方法。

背景技术

现代人身受癌症的影响，复合式治疗被认为是癌症治疗的希望，也就是透过传统疗法与标靶治疗的结合来提高肿瘤的治愈率。当癌症肿瘤生长超过2mm时，会因缺氧释放血管新生因子，使新生血管朝肿瘤生长，因此，使用细胞分子抑制肿瘤血管生成，即为标靶治疗，已成为癌症治疗的新方向。医学研究上，体内测试限制较多，故，体外重建体内组织所处之微环境更具有意义，且临床上治疗效果佳，同时降低体内测试之成本。

传统实验采用平面基板(如玻璃或培养皿)以培养细胞，然而，一般细胞培养方法昂贵且操作复杂，且现今细胞培养基本上为静态的培养形式，对于仿造体内动态微环境及物理应力具有一定的难度，因而活体组织内细胞的功能及反应无法有效地在一般体外细胞培养中表现出来。再者，一般细胞培养的方法不适合用于单层细胞，且平面培养癌症细胞会失去其恶性表型与对抗癌药物之抗药性等异常特征；相反地，三维基质之培养呈现了肿瘤血管新生、肿瘤恶性转移相似的基因表达模式与病理现象，近年来研究显示，三维基质培养除可有效创造维度梯度分布外，另外在体外实验中更能创造出接近真实之细胞维环境。

微流体系统具有许多优点，如：低耗能、低制作成本、较少量的样品及试剂等，且微流体系统更具备稳定层流(laminar flow)之优点，经由微流体系统的设计可精确地控制流体空间及时间。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具环状微流道芯片以供细胞培养的装置。

本发明即用以解决上述的问题，提供一种环状微流道芯片，可广泛地应用于各肿瘤细胞的体外培养。

发明之目的，提供芯片之操作，以定义出细胞的图形化，亦提供细胞精准定位，实现肿瘤细胞之体外维环境重建。

本发明之目的，提供一具有预定流速之培养液输入及输出，以形成动态流体，俾使细胞能充分得到养分并提高细胞的存活率。

本发明之目的，提供新颖之微型共培养系统，可有效且可调整的生物工具，探讨细胞与细胞间或细胞与细胞外基质(ECM)对调整肿瘤血管新生的相互作用，有助于组织工程的革新与提供临床药物或治疗的信息。

为达上述之目的，本发明采用以下技术方案：

一种具环状微流道以供细胞培养的装置包括一基板，具有一表面，其中上述表面包括一上述腔室、一第一微流道、一第二微流道及一第三微流道，其中上述腔室形成于上述基板之表面上，以供放置一第一细胞，以及上端具有上述第一微流道，以供上述第一细胞流入至上述腔室；上述第二微流道，环绕于上述腔室之外侧，上述第二微流道包括一细胞外基质(ECM)输入端，以供一细胞外基质(ECM)输入，以及一细胞外基质(ECM)输出端，以供上述细胞外基质(ECM)输出；上述第三微流道，环绕于上述第二微流道之外侧，上述第三微流道具有一输入口，以供一第二细胞输入，以及二输出口，以供上述第二细胞输出；以及一上盖，覆盖于上述基板上，上述上盖包括一第四微流道，以供一预定流速培养液流入或流出上述腔室。

优选的，所述之第一微流道及第四微流道具有预定流速之培养液输出及输入，使上述装置具有动态流体。

优选的，所述的腔室包内包括二电极，通过调整施加偏压，以排列细胞组织。

优选的，所述的上述腔室内还包括一光钳(optical tweezers)组件，以排列细胞组织。

优选的，所述的上述腔室内还包括一微流体(microfluidics)组件，以培养细胞组织。

优选的，所述的腔室形状包括圆形、椭圆形等。

优选的，所述的第二微流道之上述细胞外基质(ECM)包括一胶原蛋白，以作为上述第二细胞的生长支架。

优选的，所述的基板上涂布一胶原蛋白，以增加上述第一细胞于上述基材的贴附力。

优选的，所述的第一细胞包括一肿瘤细胞以及一纤维母细胞。

优选的，所述的肿瘤细胞包括一动物的器官组织。

优选的，所述的第二细胞为一内皮细胞。

附图说明

上述组件，以及本发明其它特征与优点，通过阅读实施方式之内容及其图式后，将更为明显：

图1是根据本发明最佳实施例显示环状微流道芯片的立体分解图。

图2是根据本发明最佳实施例显示环状微流道芯片的立体图。

图3是根据本发明最佳实施例显示环状微流道芯片的正面图以及剖面图。