[发明专利]一种用于细胞融合的声微流控系统及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种用于细胞融合的声微流控系统，其特征在于所述声微流控系统包括信号发生器、功率放大器、PDMS腔道、微量注射泵、管道、EP管、细胞回收容器、体波换能器/声表面波换能器；

所述体波换能器/声表面波换能器与PDMS腔道共同置于载玻片上；

所述微量注射泵用于连续的向PDMS腔道内注射入液体；

所述信号发生器用于为体波换能器/声表面波换能器提供正弦波信号；

所述功率放大器用于对信号发生器产生的信号的能量进行放大；

所述管道用于传输液体和带有细胞的溶液；

所述EP管用于回收融合细胞；

所述PDMS腔道的侧壁/底部具有等同且交错排列的微孔结构；

所述微孔结构用于捕获半径等同的微气泡，微气泡振动产生等同的二阶声辐射力，在二阶辐射力的作用下，腔道里的细胞被捕获于微气泡表面，微气泡振动过程中亦会产生剪切力，促进细胞融合；

所述体波换能器/声表面波换能器将声波传入PDMS腔道，产生剪切应力和二阶辐射力实现细胞捕获与配对，分两阶段进行细胞融合，第一阶段的超声输入功率为4.7W以下，第二阶段的超声输入功率大于第一阶段的超声输入功率。

2.如权利要求1所述的一种用于细胞融合的声微流控系统，其特征在于所述PDMS腔道嵌合在干净的透明材料上，所述PDMS腔道的微孔结构的形状包括圆形、椭圆形或方形，所述PDMS腔道平行排列一个或多个。

3.如权利要求2所述的一种用于细胞融合的声微流控系统，其特征在于所述透明材料包括载玻片、盖玻片或铌酸锂。

4.如权利要求1所述的一种用于细胞融合的声微流控系统，其特征在于所述细胞融合包括同源/非同源细胞融合，所述细胞的数量包括两个或多个，所述细胞融合是通过共振微泡阵列和控制输入信号的能量实现的。

5.如权利要求1所述的一种用于细胞融合的声微流控系统，其特征在于所述PDMS腔道的制备方法包括以下步骤：

（1）预处理：取硅基片，除去表面杂质，置于洁净处晾干；

（2）涂胶和前烘：进行旋凃负光刻胶后，水平置于80-90 ℃加热板上0.5-2 h烘干；

（3）曝光和显影：将特定形状的菲林片置于上述步骤（2）得到的涂胶和前烘后的硅基片上，进行曝光后，采用显影液浸泡，显影后放置于130-160 ℃的加热板上烘烤5-20 min；

（4）浇铸PDMS：将PDMS的A胶与B胶混合均匀，与上述步骤（3）得到的曝光和显影烘干后的硅基片置于同一培养皿中，抽真空，除去PDMS中的气泡，置于80-90 ℃烘箱内0.5-2 h固化；

（5）剥离PDMS：切除PDMS，从硅基片上完全剥离，打孔制作入口与出口，得到PDMS腔道；

（6）取干净的透明材料，与所述步骤（5）得到的PDMS腔道进行等离子处理后，将PDMS腔道的腔道端向下黏贴在透明材料上，在70-90 ℃烘箱中烘烤至过夜。

6.如权利要求5所述的一种用于细胞融合的声微流控系统，其特征在于所述步骤（2）中负光刻胶的条件为：转速2000-4000 rpm，时间20-40 s，所述胶包括SU-8（50），SU-8（50）的厚度为40-60 μm。

7.如权利要求6所述的一种用于细胞融合的声微流控系统，其特征在于所述负光刻胶的条件为：转速3000 rpm，时间30 s。

8.如权利要求5所述的一种用于细胞融合的声微流控系统，其特征在于所述步骤（2）中曝光条件为：曝光的剂量为500-700 cJ/cm²，持续时间20-40 s；所述步骤（4）中PDMS的A胶与B胶混合的质量比为9-12:1。

9.如权利要求8所述的一种用于细胞融合的声微流控系统，其特征在于所述曝光条件为：曝光的剂量为600 cJ/cm²，持续时间30 s；PDMS的A胶与B胶混合的质量比为10:1。