[发明专利]微流体装置及其用途与使用方法

说明书

一种微流体装置及其用途与使用方法，所述微流体装置包括至少一流体室(10)、一曝气槽(20)、至少一连通管(30)以及一蠕动泵(40)，其中至少一流体室包含一盖层(11)、一流体层(13)以及一培养层(12)，该培养层(12)包括一基底层(121)以及一夹层(122)，且夹层(122)还设有至少一透孔，使得于该培养层(12)形成至少一凹沟(123)；该流体层(13)包括一硬层(131)、一软层(132)以及一透光层(133)，其中该硬层(131)设有两通道(1313)，其中该软层(132)设有至少一透孔(1321)，至少一透孔(1321)的位置对应于培养层(12)的至少一凹沟(123)的位置。其中至少一连通管(30)与至少一流体室(10)的两通道相连接，连通管(30)再与曝气槽(20)及蠕动泵(40)相连接。该装置可连续、长时间且完整地观察细胞转移、入侵或附着等活动过程。

技术领域

本发明关于一种微流体装置，尤指一种可长时间模拟细胞活动的微流体装置。本发明还关于一种前述的微流体装置的用途，尤指一种可同时提供细胞培养、细胞观察、细胞转移、细胞入侵或细胞附着的用途。本发明还关于一种前述的微流体装置的使用方法。

背景技术

远端转移对癌症致病的机转是一个很复杂并且很重要的过程，但是很不幸的，在体外系统用来评估癌细胞远端转移能力的方法及工具却相对较少，而且评估的方法也并不全面。现有技术中，癌症研究中常见评估远端转移能力的方法有旷时转移分析(time lapsemigration assay)、伤口愈合分析(wound healing assay)、基质金属蛋白酶活性分析(matrix metalloproteinases,MMPs activity assay)、细胞转移分析(transwellmigration assay)、细胞侵入分析(transwell invasion assay)、细胞附着分析(celladhesion assay)、流体室滚动附着分析(flow chamber rolling-adhesion assay)或失巢凋亡分析(anoikis-assay)，以前述远端转移的5个分期来区分，旷时转移分析、伤口愈合分析、基质金属蛋白酶活性分析、细胞转移分析以及细胞侵入分析皆只能评估癌细胞部分的局部入侵(local invasion)能力，失巢凋亡分析仅能评估癌细胞的于循环中的存活率(survival)能力；流体室滚动附着分析与细胞附着分析仅能评估癌细胞部分的远端停滞(arrest)能力。现有技术中，用于评估跨内皮迁移及外渗(trans-endothelial migrationand extravasation)较常用的是[可用于评估癌细胞转移时，癌细胞跨越内皮障碍(endothelial barrier)]。另外，现有技术中也有利用流体室系统观察白血球的跨越内皮的转移，但癌细胞移动速率太慢，现有技术利用流体室系统评估癌细胞跨越内皮转移并不顺利。

前述的现有技术都不是很好的远端转移评估系统，大部分只能评估单一个远端转移能力，例如转移(migration)、蛋白酶(protease)活性、失巢(anoikis)等等，虽然可以评估多种远端转移能力，但是中间的多孔膜会严重干扰光线穿透，因此很难即时观测活的癌细胞在内皮细胞及细胞外基质穿行的状况，此外仍有无法模拟血液流动及实验进行时间如果过长会有驱化物质(chemoattractant)浓度差降低等缺点。在现有技术的装置中，只有流体室及类似的微流体装置具有模拟血液流动的功能，并且具有良好的光学品质，但此类装置的缺点是无法长期稳定维持驱化物质的浓度梯度，因此多只运用在滚动附着分析上。

利用以上的技术评估癌细胞远端转移能力，除了需要使用多种技术交互验证之外，更无法持续观察远端转移的过程，例如利用伤口愈合分析或评估癌细胞转移能力时，很难排除细胞增生或存活率的干扰。更麻烦的是，不同器官的微环境，也会影响到癌细胞远端转移到不同器官的比率。以前列腺癌为例，几乎大部分的病患的癌细胞都是转移到骨组织，其他不同的癌症也有偏好转移的器官，至今仍然没有一套体外系统可以评估此一现象。