CN102580794A - 可定位细胞及生物体的微流控芯片及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了可定位的微流控芯片及其应用。该微流控芯片包括围栏阵列层和设置在所述围栏阵列层上方的盖层；所述围栏阵列层包括一底片和设置在所述底片上的用于定位并容纳样品的至少一个围栏；所述盖层包括一盖片和开设在所述盖片上的定位孔和至少一个进样孔，所述定位孔位于所述围栏上方并与所述围栏相通；所述进样孔与所述定位孔之间的围栏阵列层和/或盖层上开设有微管道，所述微管道与所述进样孔和所述定位孔均相通。该微流控芯片可用于体外受精、检测神经胶质细胞对神经元作用、构建神经网络和检测细胞生长状态等。本发明制作步骤简单，采用的材料成本低廉并且装置可以循环使用，极易在普通实验室推广使用。

Description

可定位细胞及生物体的微流控芯片及其应用
技术领域
本发明涉及一种微流控芯片，特别是一种突出的、用于定位单个或多个细胞或完整生物体的围栏结构，以及围绕此结构对称分布的、可以进行细胞活力分选的微管道装置及其使用方法。
背景技术
微流控(Microfluidics)技术，是一种在微米量级的结构中处理微量(10-9L～10-18L)样品的反应体系(Nature.2006，442：368-73，Whitesides G M.)。微流控技术与生物化学分析领域的结合起源于毛细管电泳的研究。微流控技术因为其具有的反应速度快、检测灵敏度高、样品消耗量低和设计操作灵活的特点，已广泛应用于从生物分子、细胞、组织水平到单个微生物体水平的研究中。
细胞在研究体系中的定位通常是研究细胞生理机制的基础。如在对细胞代谢产物、细胞生长发育过程和细胞与环境的相互作用等研究中，为了稳定的施加实验条件和连续的进行观测，往往需要细胞在整个过程中有一个固定的位置。另一方面，细胞的分布在某些特殊研究中也十分重要，如神经元之间的信号联系会因细胞的排布不同而有很大的差异。此外，特殊细胞的活性筛选、细胞的培养和细胞状态的动态监控也是对细胞机理进行研究所必须的实验技术。
目前，微流控技术已在细胞定位、细胞分选、培养液置换和细胞检测分析等方面得到广泛的应用。但是，能够将各步骤集成实现的微流控器件仍有待开发。而在体外受精领域，此种器件的需求更显迫切。体外受精技术是指运用医学手段，人为的将哺乳动物的精子和卵母细胞在体外结合，完成受精过程。该技术已成为治疗人类不孕不育问题的重要手段。目前临床应用的常规体外受精技术包括卵细胞获取、精子活力筛选、受精、培养液置换和胚胎早期培养几个步骤。除卵细胞的获取外，其他几个环节均是在试管或培养皿中完成，需要大量的手工操作，且温度、湿度环境不易控制，集成性较差。因此，能够实现细胞定位，并且可以把细胞的活力筛选、细胞相互作用、换液和细胞动态监测集成的微流控器件对于体外受精和辅助生殖领域的研究具有现实的意义。
US6193647公开了一种用于处理胚胎的微流控芯片，在微管道中设计了收缩结构而将胚胎固定在要求的位置，但是这种方法无法在群体中选择单个胚胎，并且在处理一个以上胚胎的时候，定位和或回收都并不便利，收缩的结构还有可能对胚胎造成较大的剪切力损伤。美国奥瓦图尔研究股份有限公司申请了一项用于处理细胞、胚胎或者卵母细胞的装置专利(CN200480033049.1)，在微管道中设置了井的阵列，并设计了开向每个井的流体通道。这种井的装置虽然也可以处理群体细胞，但是井与井之间没有开口的缝隙，因而并不利于不同井的细胞/生物体之间或细胞/生物体与环境之间进行物质交换，其他细胞/生物体也无法通过缝隙进入井中，不同井中的细胞/生物体也不可能形成直接接触，因而应用有一定的限制。
发明内容
本发明的目的在于提供一种微流控芯片。
本发明提供的微流控芯片包括围栏阵列层和设置在所述围栏阵列层上方的盖层；所述围栏阵列层包括一底片和设置在所述底片上的用于定位并容纳样品的至少一个围栏；所述盖层包括一盖片和开设在所述盖片上的定位孔和至少一个进样孔，所述定位孔位于所述围栏上方并与所述围栏相通；所述进样孔与所述定位孔之间的围栏阵列层和/或盖层上开设有微管道，所述微管道与所述进样孔和所述定位孔均相通。
进一步讲，所述围栏阵列层上的微管道开设在所述围栏阵列层的上表面，所述盖层上的微管道开设在所述盖层的下表面。
上述进样孔为2个以上时，所述进样孔均匀分布在以所述定位孔为圆心的圆周上；所述进样孔优选为2-8个。
上述围栏的横截面为封闭或非封闭的正多边形或圆形，所述正多边形优选是正方形、正六边形或正八边形。
上述围栏的高度大于所述样品上距离最大的两点之间长度，优选是10-500μm。
上述围栏是非封闭的形状时，所述围栏由2个以上(含2个)的组成体组成；所述组成体的横截面形状为圆弧形、方形、三角形或圆形。
上述样品为卵细胞或生物体(如线虫)时，所述组成体之间的间隙以能够阻止所述卵细胞或生物体流动至所述围栏外为准。
上述围栏阵列层和所述盖层的厚度均为1-10mm，优选为2-10mm。
上述进样孔的直径为1-10mm，优选为2-10mm；所述定位孔的直径为1-100mm，优选为2-100mm。
上述微管道深5μm-500μm，优选10μm-500μm；长2mm-100mm，宽5μm-2mm。
上述微流控芯片还包括设置在所述盖层上的具空腔的油容纳层，该空腔与所述进样孔和所述定位孔均相连通。油容纳层可装有矿物油等惰性油相，实现密封，很大程度上避免了污染，维护了微环境的稳定，从而减小了对样品的伤害。
上述微流控芯片还包括设置在所述围栏阵列层底部的基底层。基底层的存在可以增加上述微流控芯片的稳定性并方便装置的移动和操作。
上述油容纳层、所述盖层、所述围栏阵列层和所述基底层均是玻璃片或聚二甲基硅氧烷片(PDMS片)。玻璃片或聚二甲基硅氧烷片这两种材料均是透明的，方便实验操作和观察；并且聚二甲基硅氧烷片具有很好的透气性，可以防止水分的挥发和保证二氧化碳气体的透过，维持培养体系的酸碱平衡；同时，玻璃片和PDMS片还具有很好的键合性，能够使各层紧密的键合在一起。
上述的微流控芯片在进行体外受精中的应用属于本发明的保护范围之内。
上述的微流控芯片在检测神经胶质细胞对神经元作用中的应用也属于本发明的保护范围之内。
上述的微流控芯片在构建神经网络中的应用也属于本发明的保护范围之内。
上述的微流控芯片在检测细胞生长状态中的应用也属于本发明的保护范围之内。
上述应用可具体包括如下步骤：将检测电极置于上述的微流控芯片的围栏内，再将检测电极通过引线与信号源和电信号检测装置相连，检测围栏内细胞的电信号(电压、电流、电阻抗等)，得到所述细胞生长状态。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明的围栏阵列可以用于定位细胞，包括来自细胞系的细胞以及特殊的原代细胞(如卵细胞、神经细胞、巨噬细胞等)，也可以用于定位生物体(如线虫)等。从而可以固定细胞/生物体的位置与分布。2、由于每个围栏结构中的一个或一群细胞/生物体在阵列中的位置是唯一确定的，就可以实现对指定细胞/生物体的追踪监测。3、本发明中围栏结构间可设有缝隙，以保证被定位的细胞/生物体与环境进行物质和信息的交换，或在细胞/生物体之间进行物质和信息的交换。4、本发明中围栏结构的具体尺寸可以根据所定位细胞或生物体的性质或大小而灵活设计，应用范围十分广泛。5、本发明采用微加工工艺，可以将电极排布与定位装置集成，实现对细胞/生物体的电学检测。6、本发明用于筛选活力细胞时，由于操作是在静止的流体环境下进行的，因此可以利用样品自身的游动性进行筛选，能够避免离心等操作对样品造成的伤害。7、本发明中围栏结构的数目和排列形式可以灵活设计，微管道的数目及尺寸也可以灵活设计，从而满足不同实验的要求。8、本发明中定位池直接与外界连通，因此可以直接回收定位的细胞/生物体，操作简单、快捷。9、本发明与各种光学检测装置集成，可以方便追踪、监测每个特定围栏结构中细胞/生物体的状态。10、本发明与荧光染色等手段相结合，可以实现对所定位细胞/生物体的原位检测。11、本发明由于在微流控装置中进行，可以实现对小量样品的操作，尤其适用于对那些来源稀少的珍贵样品进行操作。12、本发明的微管道装置可进行灭菌处理，使用时可用矿物油等惰性油相密封装置，很大程度上避免了污染，减小了对样品的伤害。13、本发明的主要制作材料可以采用PDMS(聚二甲基硅氧烷)，PDMS片具有很好的透气性，一方面可以防止水分的挥发，另一方面又能保证二氧化碳气体的透过，维持培养体系的酸碱平衡；同时，PDMS片还具有很好的键合性，能够使各层紧密的键合在一起。14、本发明制作步骤简单，采用的材料成本低廉并且装置可以循环使用，极易在普通实验室推广使用。
附图说明
图1为本发明一个实施例的微流控芯片示意图，A是本发明微流控芯片的一个实施例的俯视图；B为A中微流控芯片的剖视图。
图2是本发明微流控芯片的微管道结构示意图，A中进样孔或微管道为1个；B中进样孔或微管道2个；C中进样孔或微管道为3个；D中进样孔或微管道为4个；E中进样孔或微管道为6个。
图3是本发明微流控芯片中一个围栏结构的示意图。
图4是本发明微流控芯片不连续圆环形围栏结构的横截面示意图，每个组成部分为圆弧形；B是图3围栏的横截面示意图，其中组成体有8个；A和C中的组成体为10个和6个。
图5是本发明微流控芯片不连续圆环形围栏结构的横截面示意图，A、B和C中每个组成部分为圆形、三角形和正方形。
图6是本发明微流控芯片不连续多边体形围栏结构的横截面示意图，A和B中围栏横截面为正方形或三角形。
图7是本发明微流控芯片封闭圆环或多边体形围栏结构的横截面示意图，A、B和C的形状分别是正方形、正八边形或圆形。
图8是本发明中实施例2的微流控芯片剖视图。
图9是本发明中实施例3的单卵细胞定位的示意图。
图10是本发明中实施例3的溶液置换的流程图。
图11是本发明中实施例3的胚胎荧光染色图。
图12是本发明中实施例4的微流控芯片示意图，A是俯视图，B是剖视图，C是围栏放大图。
图13是本发明中实施例4的实验设计示意图。
图14是本发明中实施例5的微流控芯片示意图，A是俯视图，B是剖视图。
图15是本发明中实施例5的神经网络设计示意图。
图16是本发明中实施例6的微流控芯片与检测电极集成的示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明并不限于以下实施例。
下述实施例中，如无特殊说明，均为常规方法。
实施例1、微流控芯片
如图1A和1B所示，本发明的微流控芯片包括围栏阵列层2和设置在围栏阵列层2上方的盖层1。围栏阵列层2包括一底片和设置在该底片中央的16个围栏5。16个围栏5可以定位并容纳样品(细胞或生物体)。盖层1包括一盖片和开设在该盖片上的1个定位孔6和4个进样孔4。4个进样孔4是均匀分布在以定位孔6为圆心的圆周上的。定位孔6正好位于围栏5的上方并与围栏5相通。4个进样孔4和定位孔6之间设置4条微管道3，微管道3与进样孔4和定位孔6均相通，微管道3具体可开设在围栏阵列层2的上表面或者盖层1的下表面，也可以同时开设在围栏阵列层2的上表面和盖层1的下表面。本实施例的微管道3是开设在盖层1的下表面的。
当然，在其它实施例中，进样孔4的数目也可以是4以外的其它数，如1个，2个，3个，6个(图2)，相应的微管道数目也会发生变化。
如图3所示，本实施例中的围栏5是含腔室的环形柱状体，该柱状体是非封闭的，具体由8个组成体51组成。围栏5的横截面如图4B所示。
当然，在其它实施例中，组成体51的横截面可以如图5所示的圆形、三角形、方形；组成体的数目也可以如图4A和4C所示的10个或6个；围栏5的横截面也可以是含腔室的正多边形，如图6A和6B所示的正方形或三角形；围栏也可以是封闭的，其横截面如图7(A-C)所示，并且横截面形状可以是正方形、正八边形或圆形。
盖层1和围栏阵列层2可以采用聚二甲基硅氧烷片(PDMS片)，PDMS片具有很好的透气性，一方面可以防止水分的挥发，另一方面又能保证二氧化碳的透过，维持培养体系的酸碱平衡。同时，PDMS片还具有很好的键合性，能够使盖层1和围栏阵列层2紧密的键合在一起。
围栏5和微管道3的制作采用标准的微加工工艺，以光刻工艺加工掩膜板，在硅片上涂上SU-8光刻胶(SU-8为负胶，没被光照的部分在显影液中会被洗掉)。光刻胶厚度决定管道厚度，微管道选择80μm，围栏选择250μm。然后根据掩模板的透光区域和不透光区域对SU-8硅片进行曝光，形成形状。围栏的SU-8硅片图形为下凹的，微管道的SU-8硅片图形为上凸的。将PDMS预聚物和固化剂双组分按体积比为10：1进行混合，充分搅拌，形成密度均匀的气泡并抽真空处理；将PDMS混合液浇注在SU-8硅片模具上，置于72℃烘箱中放置1.5小时，以固化成型。固化的PDMS与SU-8硅片的凹凸性正好互补。键合时所用的参数为：功率为2.5w，先抽真空1min，通0.1MPa氧气1min，停氧气5s后起辉，待辉光亮度稳定后照射15s后终止；将Plasma处理(等离子体表面处理)后的PDMS片取出，压紧，完成键合。
盖层1的厚度决定进样孔4及定位孔6的容积大小，因此也决定了样品进样后的浓度和培养体系的容积。本实施例中，盖层1厚度为5mm、围栏阵列层2厚度为3mm、进样孔4的直径为4mm、定位孔6的直径为6mm、微管道3深80μm、长9mm、宽1.5mm。围栏5的高度为250μm。组成围栏5的组成体51之间的间隙以能够阻止所述卵细胞或生物体流动至所述围栏外为准，本实施例中为50μm。
实施例2、微流控芯片
如图8所示，本实施例的微流控芯片与实施例1的区别在于：在实施例1的微流控芯片的围栏阵列层2的下方设置一玻璃片7，在盖层1的上方设置具空腔的油容纳层8，该空腔与进样孔4和定位孔6均相连通，具体制作时，油容纳层8也是采用PDMS材料，其外部形状大小与盖层1相对应，只是将中部掏空形成空腔以容纳矿物油等惰性油相液体。
实施例3、体外受精
本实施例利用实施例2的微流控芯片实现小鼠单卵细胞定位、小鼠精子活力筛选、体外受精、换液、小鼠胚胎早期培养、胚胎原位荧光染色及胚胎回收等实验。具体步骤如下：
1、芯片处理：在使用前首先对微流控芯片进行超声清洗及紫外灭菌处理(紫外照射30min左右)，并经过等离子发生器(Plasma)处理以改善亲水性，所用的参数为：功率为2.5w，先抽真空1min，通0.1MPa氧气1min，停氧气5s后起辉，待辉光亮度稳定后照射15s后终止。将整个微管道3以人输卵管液(Human tubal fluid，HTF)液充满。
2、小鼠单卵细胞定位过程：通过移液枪或移液器将卵细胞加入定位孔6中围栏5的单元中，卵细胞因重力作用自然沉降。图9显示了一个4×4围栏阵列中的单卵细胞定位示意图。
3、小鼠精子活力筛选：从进样孔4加入约25000个精子(来自雄性小鼠，经过37℃，30min获能处理)，只有有活力的精子才能游向围栏。为了避免流体的扰动，在用枪头向进样孔4加入2.5μl精子悬液后立刻又吸出2.5μl精子悬液，待流体恢复平衡后再进行后续操作。
4、体外受精：在微流控芯片的油容纳层8加入矿物油9，对装置进行密封(密封后如图10A所示)，微流控芯片放置在常规CO2培养箱或其他培养装置中以保持稳定的培养环境。
5、换液：在受精完成之后，先将最上层的矿物油9吸走，然后将原有液体10-HTF从进样孔吸出，再将新的液体11-胚胎培养液KSOM由进样孔加入，依靠进样孔与定位孔之间的液面差驱动微管道中的流体运动，然后再将矿物油9加入密封(流程如图10A-E所示)。这样的换液过程可以清除整个微系统中的多余的精子和细胞碎片，以支持受精卵进行后续的胚胎发育，并且不会对定位孔中的卵细胞造成过大的流体损伤。
6、胚胎发育追踪：由于本装置的各层均以PDMS或玻璃为材料，透光性良好，整个微流控芯片可以在显微镜下进行实时监测，追踪每一个胚胎的发育状况。
7、胚胎原位荧光检测：在进样孔4通入荧光溶液，通过方便的溶液交换，实现对所定位胚胎的原位检测，图11显示了一例胚胎原位染色图片。
8、胚胎回收：由于定位孔直接与外界相通，可以通过移液枪或移液器将胚胎直接从围栏中吸出。
实施例4、利用本发明装置来研究不同神经胶质细胞对神经元的作用
本实施例的微流控芯片和实施例2类似，共包括四层结构(如图12所示)，分别为基底层、围栏阵列层、盖层和油容纳层，区别在于本实施例中的微流控芯片定位孔下方仅有一个围栏，且该围栏包括四个组成体，每个组成体的横截面呈圆弧形，组成体之间的空隙形成一个内宽外窄的结构(如图12C所示)，便于引导神经突触的生长。围栏内径为4mm，外径为4.2mm，空隙结构内弧长50μm，外弧长30μm，围栏的高约为250μm。
下面详细叙述如何利用本装置研究不同神经胶质细胞对神经元的作用：
1，芯片的预处理：与实施例3相同，在使用前需对微流控芯片进行超声清洗及紫外灭菌处理，并经过等离子发生器处理以改善亲水性。将整个微流控芯片以50μg/ml聚L-赖氨酸的溶液包被过夜，然后将整个管道充满神经元及神经胶质细胞培养液，我们选用的溶液主体成分为MEM和Newobasal双培养基，其中加入5％胎牛血清，1％B27，0.5％丙酮酸钠，0.25％L谷氨酰胺，0.5％双抗和0.5％葡萄糖。
2，获取细胞：按照标准的操作程序从孕17-18天大鼠胚胎取得大脑皮层组织，分离制备神经元细胞(J.Neurochem.1978，31：887-94)；按照标准的操作程序(J.CellBiology.1980，85：890-902，McCarthy K.D and Vellis J.D.)从新生大鼠取得大脑皮层组织，分离制备星形胶质细胞、小胶质细胞，少突胶质细胞和成纤维细胞。通过连续的纯化步骤得到星形胶质细胞、小胶质细胞，少突胶质细胞和成纤维细胞的单一悬液，利用细胞特异性抗体对细胞的种类进行验证。
3，细胞接种：利用移液器将神经元细胞悬液加入到定位孔下的围栏里，注意避免液体的扰动，接种的密度大约在0.5-1×106/ml，细胞大约经过24小时的孵育后贴壁。此时再利用移液器将星形胶质细胞、小胶质细胞，少突胶质细胞和成纤维细胞的单一悬液分别加入四个进样孔中，注意避免液体的扰动，接种的密度大约在0.5-1×106/ml(如图13所示)。
4，细胞的培养：在微流控芯片的油容纳层加入矿物油或其他惰性油相液体，对装置进行密封，微流控芯片放置在常规CO2培养箱中培养。
5，换液：每2-3天更换一次培养基，换液时先将最上层的矿物油吸走，然后将旧的培养基从进样孔吸出，再将新的培养基由进样孔加入，依靠进样孔与定位孔之间的液势差驱动微管道中的流体运动，连续换液三次可将溶液完全置换。
6，检测：在光学显微镜下观察围栏中神经元细胞的生长趋势，是否存在向某一个进样孔方向生长的偏向性，从而验证不同胶质细胞对神经元轴突的生长是否具有引导的作用。
实施例5、利用本发明装置来构建特定的神经网络
本实施例的微流控芯片和实施例2类似，共包括四层结构(如图14所示)，分别为基底层、围栏阵列层、盖层和油容纳层，区别在于本实施例中的微流控芯片定位孔中共有12个围栏，每个围栏包括两个组成体，每个组成体的横截面呈圆弧形，组成体之间的空隙形成一个内宽外窄的结构(如图15所示)。围栏内径为100μm，外径为160μm，空隙结构内弧长5μm，外弧长3μm，围栏柱高约250μm。
下面详细叙述如何利用本装置来构建特定的神经网络：
1，芯片的预处理：与实施例3相同，在使用前需对微流控芯片进行超声清洗及紫外灭菌处理，并经过等离子发生器处理以改善亲水性。将整个微流控芯片以50μg/ml聚L-赖氨酸的溶液包被过夜，然后将整个管道充满神经元及神经胶质细胞培养液，本实施例选用的溶液主体成分为MEM和Newobasal双培养基，其中加入5％胎牛血清，1％B27，0.5％丙酮酸钠，0.25％L谷氨酰胺，0.5％双抗和0.5％葡萄糖。
2，获取细胞：按照标准的操作程序从孕17-18天大鼠胚胎取得大脑皮层组织，分离制备神经元细胞，利用神经元特异性抗体对细胞悬液的纯度进行验证。
3，细胞接种：利用移液器将10-20个神经元细胞加入到定位孔下的围栏里(如图15所示)，注意避免液体的扰动。
4，细胞的培养：在微流控芯片的油容纳层加入矿物油或其他惰性油相液体，对装置进行密封，微流控芯片放置在常规CO2培养箱中培养。
5，换液：神经元大约经过24小时的孵育后贴壁，此后每1-2天更换一次培养基，换液时先将最上层的矿物油吸走，然后将旧的培养基从进样孔吸出，再将新的培养基由进样孔加入，依靠进样孔与定位孔之间的液势差驱动微管道中的流体运动，连续换液三次可将溶液完全置换。
6，检测：在光学显微镜下观察围栏中神经元细胞的生长状况以及不同相邻围栏之间的神经元是否形成突触连接。如图15所示，此例中使用的每个围栏结构都具有两个开口，每个围栏结构中的神经元会倾向于顺着开口的方向长出突触，这样就可以在12个围栏结构之间形成首尾相连的闭环的网络布局，从而得到了一个人工设计的模拟神经网络。
实施例6、利用本发明装置实现电学检测
如图16所示，在围栏5单元的中央设置检测电极13，并以引线12导出，与外部的信号源和电信号检测系统相连。在围栏5单元中培养细胞时，通过电信号(电压、电流、电阻抗)的变化来反应细胞的生长状态，达到实时检测的目的。
本发明仅以上述实施例进行说明，各部件的结构、设置位置、及其连接都是可以有所变化的，在本发明技术方案的基础上，凡根据本发明原理对个别部件进行的改进和等同变换，均不应排除在本发明的保护范围之外。

Claims (19)

1.一种微流控芯片，其特征在于：它包括围栏阵列层和设置在所述围栏阵列层上方的盖层；所述围栏阵列层包括一底片和设置在所述底片上的用于定位并容纳样品的至少一个围栏；所述盖层包括一盖片和开设在所述盖片上的定位孔和至少一个进样孔，所述定位孔位于所述围栏上方并与所述围栏相通；所述进样孔与所述定位孔之间的围栏阵列层和/或盖层上开设有微管道，所述微管道与所述进样孔和所述定位孔均相通。
2.如权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于：所述围栏阵列层上的微管道开设在所述围栏阵列层的上表面，所述盖层上的微管道开设在所述盖层的下表面。
3.如权利要求2所述的微流控芯片，其特征在于：所述进样孔为2个以上，所述进样孔均匀分布在以所述定位孔为圆心的圆周上；所述进样孔优选为2-8个。
4.如权利要求1-3中任一所述的微流控芯片，其特征在于：所述围栏的横截面为封闭或非封闭的正多边形或圆形，所述正多边形优选是正方形、正六边形或正八边形。
5.如权利要求4所述的微流控芯片，其特征在于：所述围栏的高度大于所述样品上距离最大的两点之间长度，优选是10-500μm。
6.如权利要求4或5所述的微流控芯片，其特征在于：所述围栏是非封闭的，所述围栏由2个以上的组成体组成；所述组成体的横截面形状为圆弧形、方形、三角形或圆形。
7.如权利要求6所述的微流控芯片，其特征在于：所述样品为卵细胞或生物体，所述组成体之间的间隙以能够阻止所述卵细胞或生物体流动至所述围栏外为准。
8.如权利要求1-7中任一所述的微流控芯片，其特征在于：所述围栏阵列层和所述盖层的厚度均为1-10mm，优选为2-10mm。
9.如权利要求1-8中任一所述的微流控芯片，其特征在于：所述进样孔的直径为1-10mm，优选为2-10mm；所述定位孔的直径为1-100mm，优选为2-100mm。
10.如权利要求1-9中任一所述的微流控芯片，其特征在于：所述微管道深5μm-500μm，优选10μm-500μm；长2mm-100mm，宽5μm-2mm。
11.如权利要求1-10中任一所述的微流控芯片，其特征在于：所述微流控芯片还包括设置在所述盖层上的具空腔的油容纳层，所述空腔与所述进样孔和所述定位孔均相连通。
12.如权利要求1-11中任一所述的微流控芯片，其特征在于：所述微流控芯片还包括设置在所述围栏阵列层底部的基底层。
13.如权利要求1-12中任一所述的微流控芯片，其特征在于：所述油容纳层、所述盖层、所述围栏阵列层和所述基底层均是玻璃片或聚二甲基硅氧烷片。
14.权利要求1-13中任一所述的微流控芯片在进行体外受精中的应用。
15.权利要求1-13中任一所述的微流控芯片在检测神经胶质细胞对神经元作用中的应用。
16.权利要求1-13中任一所述的微流控芯片在构建神经网络中的应用。
17.权利要求1-13中任一所述的微流控芯片在检测细胞生长状态中的应用。
18.如权利要求17所述的应用，其特征在于：所述应用包括如下步骤：将检测电极置于权利要求1-13中任一所述的微流控芯片的围栏内，再将检测电极通过引线与信号源和电信号检测装置相连，检测围栏内细胞的电信号，得到所述细胞生长状态。
19.如权利要求18所述的应用，其特征在于：所述电信号是电压、电流或电阻抗。
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