[发明专利]一种微流控芯片及精密组织切片诱导的趋化运动研究方法

说明书

本发明提供了一种微流控芯片及精密组织切片诱导的趋化运动研究方法，该芯片由第一膜片、多孔膜、第二膜片和第三膜片组成；第一膜片上有微通道；第二膜片上有精密组织切片培养池；在第一膜片和第二膜片中间有一层多孔膜；精密组织切片培养池个数与微通道数相同；微通道分别位于精密组织切片培养池下方；第三膜片覆盖在第二膜片上方。所述芯片可以用于精密组织切片培养，与Transwell模型比较，精密组织切片可以在微通道内形成较高的趋化因子浓度梯度，用于研究微通道内的外泌体和细胞流经多个精密组织切片培养池过程中发生选择性趋化运动的情况。本发明提供了一种研究外泌体和细胞在器官选择性趋化运动的新方法，具有重要的生物医学研究价值和经济价值。

技术领域

本发明涉及将微流控芯片技术应用于生物医学研究领域。本发明特别提供了一种微流控芯片及精密组织切片诱导的趋化运动研究方法。

背景技术

体外组织培养被认为是介于细胞研究和动物研究之间的一种过渡性生物医学研究方法，在现代生物医学实验中被大量应用。单纯的体外细胞培养丧失了体内器官原有的种类繁多的细胞类型、细胞间联系和组织特异性的细胞外基质，而体外组织培养保留了其来源器官的所有细胞种类、细胞间联系和组织特异性的细胞外基质。与动物实验相比，组织培养可消除体内复杂因素的影响，从而减少实验变量，利于集中考察某种因素对该器官的影响；一个动物的某个器官可以在体外制作多个组织块，节约动物和研究经费；组织培养便于进行体外实时观察及测定，迅速得到实验数据。目前，体外组织培养常采用的方法是将组织分割成为1立方毫米左右的组织块，然后放入细胞培养瓶、皿或孔板内进行培养。这种方法很难精确控制组织块的大小，导致不同实验组之间的差异。精密组织切片是利用活组织振动切片机制备精确厚度的活组织切片，然后进行体外培养的一种组织操控技术。相对于组织块体外培养，精密组织切片厚度精确，一般厚度为数百微米。在活组织振动切片机设定好组织切片厚度以后，切割所获得的不同精密组织切片之间的厚度差仅为几微米，保证了实验的重复性。

传统组织培养的器具为细胞培养瓶、皿和孔板，组织直接放入其内进行培养。另外一种组织培养的器皿为Transwell小室，其外形为一个可放置在孔板里的小杯子，将Transwell小室放入培养板中，在小室内和培养板中同时加入培养液，将拟培养的组织放在小室内。Transwell小室是细胞趋化研究的常用器皿，其不足之处至少包括以下两点：1)组织培养器皿内的液体均呈静止状态，组织内的细胞获取营养及排泄代谢产物是通过弥散作用实现，效率低；2)Transwell上、下小室体积过大，内含培养液体积远远大于组织块的体积，组织分泌的细胞因子被极大地稀释，细胞因子在下室内形成的浓度梯度过小，导致趋化作用减弱。微流控芯片技术可以为组织提供大小合适的空间，使组织分泌的趋化因子在微流控通道内形成较高的浓度梯度，从而增强趋化作用。

发明内容

为解决上述难题，本发明采用微流控芯片技术，提供了一种微流控芯片及精密组织切片诱导的趋化运动研究方法。所述微流控芯片可以用于精密组织切片培养，并可研究微通道内的外泌体流经多个精密组织切片培养池过程中发生选择性趋化运动的情况。相对于传统的精密组织切片培养方法，本发明微流控芯片类似于一个分枝状微血管通过多个器官的仿生模型，并提供了一种研究外泌体在流动过程中器官选择性趋化运动的新方法，具有重要的生物医学研究价值和经济价值。

本发明技术方案如下：

一种微流控芯片，其特征在于：该微流控芯片由第一膜片、第二膜片、第三膜片和多孔膜组成；第一膜片设上有微通道；第二膜片设上有精密组织切片培养池；第一膜片上有n条微通道，n为大于零的整数；第二膜片上设有n个精密组织切片培养池，即精密组织切片培养池的数量与第一膜片上微通道相同；在第一膜片和第二膜片中间设有一层多孔膜；第二膜片上的精密组织切片培养池分别位于第一膜片的微通道上方；第三膜片位于第二膜片精密组织切片培养池的上方。

本发明所述微流控芯片，其特征在于：