[发明专利]一种微流控芯片及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种微流控芯片，其特征在于所述微流控芯片由2个浓度梯度生成单元，1～10个混合单元和细胞培养单元构成，混合单元的入口为浓度梯度生成单元的药物溶液出口，浓度梯度生成单元的最上端为药物溶液或培养基入口；

所述的浓度梯度生成单元为一个树状的、从上至下逐层增加分支的结构，每个分支的通道为迂回的折线形，最末端分支数量为混合单元数量的二分之一，且其每一个出口通过一个微通道与混合单元最上端相连，

所述的混合单元，为浓度梯度单元末端通道分支两个微通道，混合单元快速微通道和混合单元慢速微通道，混合单元快速微通道为长直通道，混合单元慢速微通道为长迂回的折线形通道，每个混合单元的长直通道与对侧的长迂回的折线形通道相连通，长迂回的折线形通道与长直通道的长度比例为1：1～10：1；

所述的细胞培养单元包括细胞培养室，上端为混合单元的药物溶液出口，下端为细胞培养单元出口。

2.根据权利要求1所述的一种微流控芯片的制备方法，其特征在于按照以下步骤进行：用计算机辅助设计软件设计和绘制微流控芯片中的微结构和微通道图形，包括浓度梯度生成单元、混合单元、细胞培养单元；通过微加工技术在各层微流控芯片基材表面加工所需的微结构和微通道。

3.根据权利要求1所述的一种微流控芯片的应用，其特征在于该微流控芯片用于细胞水平药物联用，按照以下步骤进行：

从细胞培养室出口将细胞悬液加入细胞培养单元，使细胞在静压力驱动下流入细胞培养室；细胞贴壁后，入口连接蠕动泵加入不同的药物或细胞培养基，使药物生成浓度梯度后混合进入细胞培养单元，芯片置于细胞培养箱中；12～72小时后，将微流控芯片置于荧光显微镜下，进行药物对细胞响应参数的检测。

4.根据权利要求3所述的一种微流控芯片的应用，其特征在于若入口连接蠕动泵加入洗涤溶液，洗涤液流入细胞培养室对细胞进行洗涤；若入口连接蠕动泵加入标记溶液，标记溶液流入细胞培养室对细胞进行标记。

5.按权利要求3所述的一种微流控芯片的应用，其特征在于，该微流控芯片以蠕动泵作为药物微流体流动的驱动力，不同入口使用不同的流速，灌注流速为0.5ul/min～20ul/min。

6.按权利要求3所述的一种微流控芯片的应用，其特征在于，该微流控芯片可以在一块芯片上生成多种药物浓度梯度的不同水平混合，刺激多组细胞，同时进行多药物多水平联用的筛选，用于大规模的高效的药物联用筛选。

7.按权利要求3所述的一种微流控芯片的应用，其特征在于，该微流控芯片用于研究多药物多水平联用对细胞的作用与影响。

8.按权利要求3所述的一种微流控芯片的应用，其特征在于，所述的浓度梯度生成单元生成的药物溶液经混合单元的快速微通道、慢速微通道分别与对侧方向其他药物溶液的慢速微通道、快速微通道进行高低水平的混合，作用于下游细胞培养单元中的细胞。