[发明专利]一种细胞培养装置及方法

说明书

本发明实施例提供了一种细胞培养装置及方法，所述装置包括：基板、细胞样品操作平台、微流控打印装置，所述基板置于所述细胞样品操作平台之上，所述微流控打印装置悬于所述基板上方；所述微流控打印装置利用图案化材料在所述基板上打印有亲水图案，所述图案化材料支持细胞粘附；所述基板及其亲水图案上覆盖有油相层；通过微流控打印装置将细胞样品打印到所述亲水图案之上、油相层之下，形成细胞液滴；所述细胞液滴中包含有细胞，所述细胞与所述亲水图案接触，并在培养过程中粘附在所述亲水图案上。本发明中，亲水图案能够支持细胞粘附，允许贴壁细胞表现形态与生理功能，对单细胞的形态及生理功能进行分析研究，本发明还可以实现批量单细胞培养。

技术领域

本发明实施例涉及细胞生物领域，尤其涉及一种细胞培养装置及方法。

背景技术

细胞是实现生命体功能的最基础的单元，因此相关研究中通常需要研究单个细胞的行为才能有效地分析其功能。在生命体中，大量的细胞以贴壁形式存在，形成特定的形态以支持其功能。在目前大部分的微流控单细胞研究中，为了方便处理、分析，贴壁细胞通常处于悬浮状态从而缺乏正常形态，影响其物理性质以及粘附等行为。

因此，目前亟需一种能够批量培养单个贴壁细胞的装置及方法。

发明内容

本发明实施例提供一种细胞培养装置及方法，以批量培养单个贴壁细胞。

本发明实施例第一方面提供了一种细胞培养装置，所述装置包括：基板、细胞样品操作平台、微流控打印装置，所述基板置于所述细胞样品操作平台之上，所述微流控打印装置悬于所述基板上方；

所述微流控打印装置利用图案化材料在所述基板上批量打印有亲水图案，所述图案化材料支持细胞粘附；

所述基板及其亲水图案上覆盖有油相层；

通过微流控打印装置将细胞样品批量打印到所述亲水图案之上、油相层之下，形成多个细胞液滴；所述细胞液滴中包含有细胞，所述细胞与所述亲水图案接触，并在培养过程中粘附在所述基板上。

可选地，所述装置还包括操作装置，所述操作装置悬于所述基板上方，所述操作装置具有液体通道和直径低于100微米的尖端，在所述尖端的浸润状态为水相的情况下，尖端与基板接触并在细胞液滴之间移动产生所述细胞液滴之间的水相微通道；在所述尖端的浸润状态为油相的情况下，使尖端与基板接触并移动切断所述细胞液滴之间的水相微通道。

可选地，所述操作装置还连接有微量进样器，通过所述操作装置的尖端和微量进样器完成细胞样品的提取。

可选地，所述装置还包括：加热板和倒置显微镜，所述加热板固定于细胞操作平台上，用于控制细胞操作平台的温度，倒置显微镜的物镜位于在细胞操作平台下方用于观察所述操作装置与所述细胞液滴。

可选地，所述装置还包括：对准装置，所述微流控打印装置和所述操作装置固定在所述对准装置上，所述对准装置用于将微流控打印装置悬于培养皿的目标位点上方。

可选地，所述微流控打印装置含有信号源、电极片与喷墨打印芯片，信号源通过导线与电极片连接，使用夹具将所述电极片固定到喷墨打印芯片的各个通道上，所述信号源控制喷墨打印芯片在基板上滴加液滴，以形成亲水图案或者细胞液滴；

所述细胞样品操作平台包括电控载物台，所述电控载物台用于控制所述基板在xy两个方向上精确移动，以配合所述微流控打印装置的信号源在基板上滴加液滴，以形成亲水图案或者细胞液滴。

可选地，所述微流控打印装置含有信号源、电极片与喷墨打印芯片，信号源通过导线与电极片连接，使用夹具将所述电极片固定到喷墨打印芯片的各个通道上；所述微流控打印装置还包括位置控制平台，所述位置控制平台用于控制所述微流控打印装置在xy两个方向上精确移动，以在基板上滴加液滴，以形成亲水图案或者细胞液滴。

本发明实施例第二方面提供了一种细胞培养方法，所述方法包括：