CN202912942U - 高通量药物筛选微流控芯片 - Google Patents

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廖晓玲
刘波
徐文峰
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Abstract

本实用新型提供一种高通量药物筛选微流控芯片，由细胞进样元件、缓冲池、单向驱动微阀、盘形弯曲通道、药物加载元件、质粒转染元件、接液池等组成。本实用新型在同一芯片上组装细胞进样、质粒转染、细胞捕获和药物加载等元件，在检测过程中，实现了在一块芯片上同时检测不同药物作用下，细胞整体形态及细胞内标记蛋白活性的变化，监控药物对真实细胞的作用效果，大大降低了检测成本，提高了检测准确率和检测效率，达到了药物筛选的目的。

Description

高通量药物筛选微流控芯片
技术领域
本实用新型涉及一种高通量药物筛选芯片，具体讲是一种高通量药物筛选微流控芯片。
技术背景
传统药物筛选芯片，主要通过分子间相互作用原理，将药物靶标的蛋白或核酸分子固定于芯片上，通过记录药物分子与靶标分子结合的反应过程对药物进行筛选。这种方式的药物反应是在完全离体的状态下进行，不能代表真实药物所引起的生理反应变化。微流控芯片在药物筛选、疾病诊断、环境监测等的许多方面具有非常强大的运用价值。因此，目前需要一种新型的高通量药物筛选微流控芯片。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种结构简单，成本低且能够实现在一块芯片上同时检测细胞整体形态及细胞内标记蛋白活性在不同药物作用下的变化，实时监控药物对真实细胞的作用效果，提高检测准确率和检测效率，达到药物筛选的目的。
为了解决上述问题，本实用新型的技术方案为：提供一种高通量药物筛选微流控芯片。由细胞进样元件、缓冲池、单向驱动微阀、盘形弯曲通道、药物加载元件、质粒转染元件、接液池等组成，其特征在于：在贴附于基片上的聚二甲基硅氧烷PDMS型材上，加工有一个细胞进样池，细胞进样池与2个以上的缓冲池连通；每个缓冲池的出口分出2条以上的通道，每条通道经过盘形弯曲通道后，进入包含每个通道弯曲部位嵌入的细胞捕获元件的质粒转染元件中；盘形弯曲通道的作用是将细胞分选为单个细胞流动。每个嵌入的细胞捕获元件的质粒转染元件都与各自的药物加载通道相连通，药物加载通道的进样端头处安装有2个以上的单向驱动微阀，保障了在微通道内，各种浓度药物有序可控地进入芯片，与芯片上的检测对象发生反应，其反应进程受到精确控制，从而极大提高了反应的效率，可以实现许多普通生物芯片无法完成的功能。最后质粒转染元件的出口与接液池相连通。
上述技术方案中，所述细胞捕获元件镶嵌在每个质粒转染元件的通道弯曲处，且相互连通。细胞捕获元件的规格不同，用以分选捕获不同的细胞。
作为上述技术方案的优选实施例，所述基片为透明材料；接液池，截面呈圆形，竖直部分为圆柱形，与所述质粒转染元件出口管道相连接。
由于各元件及装置部分相互连通，相互配合，如此可提供多通道、微流控检测模式，当把芯片放在检测设备上工作时，可实现在一块芯片上同时检测细胞整体形态及细胞内标记蛋白活性在不同药物作用下的变化，实时掌控药物对真实细胞的作用效果，反映出药物实时的作用。
本实用新型的效果是：由于在同一芯片上组装有细胞分选元件、细胞捕获元件和质粒转染元件，在检测过程中，实现在一块芯片上同时检测不同药物作用下，细胞整体形态及细胞内标记蛋白活性的变化，监控药物对真实细胞的作用效果，大大降低了检测成本，提高检测准确率和检测效率，达到药物筛选的目的。
附图说明
图1为本实用新型的俯视结构示意图；
图2为本实用新型的盘形弯曲通道俯视示意图；
图3为质粒转染元件通道弯曲部位嵌入的细胞捕获元件的放大示意图。
图中：1.基片；2.聚二甲基硅氧烷PDMS型材；3.细胞进样池；4.缓冲池；5.单向驱动微阀；6.盘形弯曲通道；7.药物加载通道；8.质粒转染元件；9.细胞捕获元件，10.接液池。
具体实施方式
下面结合附图和实施例进一步对本实用新型加以说明。
参见图1至图3：一种高通量药物筛选微流控芯片。首先根据具体药物筛选需求，将特定活细胞荧光生物探针转染进入靶细胞内，孵育足够时间，将转染探针的靶细胞加入芯片的细胞进样元件3，随后靶细胞进入缓冲池4，通过盘形弯曲通道6将靶细胞分选为单个靶细胞流动后进入质粒转染元件8，根据嵌入的不同规格细胞捕获元件9捕获不同的靶细胞，并使其粘附生长。通过芯片上的单向驱动微阀5调节不同的药物浓度，经芯片上的药物加载通道7注入需要筛选的药物，孵育足够时间，使药物与细胞充分反应；将芯片置于荧光显微镜下，用CCD采集细胞内不同波长荧光，根据不同荧光探针效率检测细胞内特定蛋白的活性变化，判定不同药物对细胞的实际作用效果。最后废液收集到接液池10中处理。

Claims (3)

1.一种高通量药物筛选微流控芯片，由细胞进样元件(3)、缓冲池(4)、单向驱动微阀(5)、盘形弯曲通道(6)、药物加载元件(7)、质粒转染元件(8)、接液池(10)等组成，其特征在于：在贴附于基片(1)上的聚二甲基硅氧烷PDMS型材(2)上，加工有一个细胞进样池(3)，细胞进样池(3)与2个以上的缓冲池(4)连通；每个缓冲池(4)的出口分出2条以上的通道，每条通道经过盘形弯曲通道(6)后，进入包含每个通道弯曲部位嵌入的细胞捕获元件(9)的质粒转染元件(8)中；每个嵌入的细胞捕获元件(9)的质粒转染元件(8)都与各自的药物加载通道(7)相连通，药物加载通道(7)的进样端头处安装有2个以上的单向驱动微阀(5)；最后质粒转染元件(8)的出口与接液池(10)相连通。
2.根据权利要求1所述的一种高通量药物筛选微流控芯片，其特征在于：所述细胞捕获元件(9)镶嵌在每个质粒转染元件(8)的通道弯曲处，且相互连通。
3.根据权利要求1所述的一种高通量药物筛选微流控芯片，其特征在于：所述基片(1)为透明材料；接液池(10)，截面呈圆形，竖直部分为圆柱形，与所述质粒转染元件(8)的出口管道相连接。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102876570A (zh) * 2012-10-29 2013-01-16 重庆科技学院 一种高通量药物筛选微流控芯片
CN104138844A (zh) * 2014-06-27 2014-11-12 东南大学 一种微流控药物筛选芯片
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CN105838603A (zh) * 2016-05-12 2016-08-10 辽宁中医药大学 用于多种肿瘤细胞同时在线筛选的多功能集成微流控芯片

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