专利名称：肿瘤细胞耐药性检测芯片的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种耐药性检测芯片，特别是一种针对肿瘤细胞的耐药性检测芯片。
背景技术：
近年来，我国肿瘤发病率及死亡率一直呈上升趋势。化疗是当前治疗恶性肿瘤的主要手段，传统化疗药物的长期使用使肿瘤细胞耐药现象越来越普遍，并已成为导致临床肿瘤化疗失败最常见的和最难克服的问题。其中，多耐药性是肿瘤细胞耐药的主要形式，指的是一种药物作用于肿瘤细胞使之产生耐药性之后，该肿瘤细胞逐渐对未接触过、结构无关、作用靶点和机制不同的多种抗肿瘤药物也具有交叉耐药性。因此，对于肿瘤细胞耐药性的检测对于人们对抗肿瘤具有十分重要的意义。研究表明，肿瘤细胞外微环境的低pH与其耐药性关系密切，人们利用这个特性着手检测肿瘤细胞的耐药性，如短期原代培养细胞毒试验，主要包括四氮唑(MTT)比色法，XTT(MTT类似物)比色法、ATP-TCA(ATPtumorchemosensitivity assay)等方法。但是这些常规的肿瘤耐药检测手段存在如下一些问题 (1)、不能动态检测肿瘤细胞与药物的相互作用过程，如肿瘤细胞外微环境pH的变化； (2)、实验药物不能自动形成连续的药物浓度梯度，难对有效药物浓度进行优选；
(3)、肿瘤细胞培养所处的微环境与体内相距甚大，如有毒性的代谢物不能及时被清除、细胞所处空间相对机体内细胞所处的空间要大得多； (4)、不能同时对多种耐药机制进行研究，如肿瘤细胞的质子泵功能、外排泵功能(P糖蛋白泵功能，P-gP)、胞内还原性谷胱甘肽的检测等。
发明内容
为了解决上述的问题，本发明的目的在于提供一种可以模拟体内微血管环境，保证细胞培养过程中的营养供给和代谢物的清除，自动形成药物浓度差，可动态检测肿瘤细胞周围酸碱度变化情况，有效对肿瘤细胞耐药机制相关的多参数分析检测的芯片。
本发明解决其问题所采用的技术方案是 —种肿瘤细胞耐药性检测芯片，包括芯片本体，所述芯片本体一端表面设有药物入口和培养液入口 ，另一端表面设有细胞入口 ，所述芯片本体内设有末端交汇在一起的药物通道和培养液通道，所述药物通道另一端与药物入口相通，培养液通道另一端与培养液入口相通，所述药物通道和培养液通道交汇处设有呈辐射状的聚合通道，所述聚合通道辐射端上连通有多条管道，所述管道上分出有小管，所述小管上设有细胞池，所述管道、小管另一端连接细胞入口通道，所述细胞入口通道与细胞入口相通；所述细胞池下部设有pH指示层，所述细胞池与pH指示层之间设有二氧化碳通透膜，所述pH指示层内放置有酸碱指示剂。 作为上述技术方案的改进，所述芯片本体上还设有一个对照组，包括设置在芯片本体表面的对照组培养液入口 ，所述对照组培养液入口连通设置在芯片本体内的对照组培养液通道，所述对照组培养液通道上分出有对照组小管，所述对照组小管上设有对照组细胞池，所述对照培养液通道、对照组小管另一端连接对照组细胞入口通道，所述对照组细胞入口通道与对照组细胞入口相通，所述对照组细胞池下部设有对照组pH指示层，所述对照组细胞池与对照组pH指示层之间设有对照组二氧化碳通透膜，所述对照组pH指示层内放置有酸碱指示剂。 作为上述技术方案的进一步改进，所述芯片本体包括玻璃基板和位于玻璃基板上部的硅胶芯片，所述pH指示层位于玻璃基板上。 作为上述技术方案的进一步改进，所述小管上的细胞池至少有两个。
作为上述技术方案的进一步改进，所述小管设有多支。
作为上述技术方案的进一步改进，所述对照组小管设有多支。 作为上述技术方案的进一步改进，所述对照组小管上的对照组细胞池至少有两个。 本发明的有益效果是本发明的肿瘤细胞耐药性检测芯片结构简单，可以模仿体内的微血管，保证细胞培养过程中营养物连续共给和代谢物不断清除，利用芯片微管道中两种不同的液体可形成层流，渗透形成连续的浓度梯度，完成有效药物浓度优选，而在细胞池底部集成有pH指示层，可以动态检测肿瘤细胞周围酸碱度变化情况，得到肿瘤细胞外微环境酸化与耐药产生之间的关系；多条芯片内微管道的并联重复设置，可以完成多重耐药机制相关的多参数分析。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明
图1是本发明结构示意 图2是本发明细胞池结构示意 图3是本发明对照组细胞池结构示意 图4是本发明芯片横截面示意图。
具体实施例方式
参照图1至图4，本发明的一种肿瘤细胞耐药性检测芯片，包括芯片本体l，所述芯片本体l一端表面设有药物入口 ll和培养液入口 12，另一端表面设有细胞入口 13，所述芯片本体1内设有末端交汇在一起的药物通道13和培养液通道14，所述药物通道13另一端与药物入口 11相通，培养液通道14另一端与培养液入口 12相通，所述药物通道13和培养液通道14交汇处设有呈辐射状的聚合通道15，所述聚合通道15辐射端上连通有多条管道16，所述管道16上分出有小管17，所述小管17上设有细胞池18，所述管道16、小管17另一端连接细胞入口通道19，所述细胞入口通道19与细胞入口 13相通；所述细胞池18下部设有PH指示层20，所述细胞池18与pH指示层20之间设有二氧化碳通透膜4，所述pH指示层20内放置有酸碱指示剂。本发明的肿瘤细胞耐药性检测芯片结构简单，可以模仿体内的微血管，保证细胞培养过程中营养物连续供给和代谢物不断清除，利用芯片微管道中两种不同的液体可形成层流，渗透形成连续的浓度梯度，完成有效药物浓度优选，而在细胞池底
4部集成有pH指示层，可以动态检测肿瘤细胞周围酸碱度变化情况，得到肿瘤细胞外微环境酸化与耐药产生之间的关系；多条芯片内微管道的并联重复设置，可以完成多重耐药机制相关的多参数分析。本发明在使用中可以先将肿瘤细胞株加入到细胞入口 13处，在药物入口 ll处用微负压泵缓缓地将细胞灌注到各细胞池中，再在药物入口 ll和配药液入口 12处接入药瓶、培养液瓶等。此时，细胞入口 13可以当作废物出口，用微负压泵抽吸，使得药液、培养液进入到芯片的管道内进行培养实验。 此外，作为优选实施方式，所述芯片本体1上还设有一个对照组，包括设置在芯片本体1表面的对照组培养液入口 21，所述对照组培养液入口 21连通设置在芯片本体1内的对照组培养液通道22，所述对照组培养液通道22上分出有对照组小管23，所述对照组小管23上设有对照组细胞池24，所述对照培养液通道22、对照组小管23另一端连接对照组细胞入口通道25，所述对照组细胞入口通道25与对照组细胞入口 26相通，所述对照组细胞池24下部设有对照组pH指示层27，所述对照组细胞池24与对照组pH指示层27之间设有对照组二氧化碳通透膜5，所述对照组pH指示层27内放置有酸碱指示剂。由于设置的对照组不通，没有药物作用，可以与通药物的试验组进行直观的对比，有利于分析研究。
所述芯片本体1包括玻璃基板2和位于玻璃基板2上部的硅胶芯片2，所述pH指示层20和对照组pH指示层27位于玻璃基板2上。芯片底部采用玻璃基板2，可以直接观察到PH指示剂变色情况，较为直观得到结果。 作为优选是，所述小管17上设有至少两个个细胞池17，且所述小管17设有多支，所述对照组小管23也设有多支，对照组小管23上设有至少两个对照组细胞池24。在本实施例中，小管17设置有两组，由于小管17是分出设置在管道16的两侧，可以模仿体内微小血管和微血管的连接方式，模拟体内环境，为试验提供可靠保证。而每支小管17和对照组小管23上设有三个细胞池，这样，可以满足临床要求，较好地重复性检测。
当然，本发明创造并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
权利要求
一种肿瘤细胞耐药性检测芯片，其特征在于包括芯片本体(1)，所述芯片本体(1)一端表面设有药物入口(11)和培养液入口(12)，另一端表面设有细胞入口(13)，所述芯片本体(1)内设有末端交汇在一起的药物通道(13)和培养液通道(14)，所述药物通道(13)另一端与药物入口(11)相通，培养液通道(14)另一端与培养液入口(12)相通，所述药物通道(13)和培养液通道(14)交汇处设有呈辐射状的聚合通道(15)，所述聚合通道(15)辐射端上连通有多条管道(16)，所述管道(16)上分出有小管(17)，所述小管(17)上设有细胞池(18)，所述管道(16)、小管(17)另一端连接细胞入口通道(19)，所述细胞入口通道(19)与细胞入口(13)相通；所述细胞池(18)下部设有pH指示层(20)，所述细胞池(18)与pH指示层(20)之间设有二氧化碳通透膜(4)，所述pH指示层(20)内放置有酸碱指示剂。
2. 根据权利要求l所述的肿瘤细胞耐药性检测芯片，其特征在于所述芯片本体(1) 上还设有一个对照组，包括设置在芯片本体(1)表面的对照组培养液入口 (21)，所述对照 组培养液入口 (21)连通设置在芯片本体(1)内的对照组培养液通道(22)，所述对照组培养 液通道(22)上分出有对照组小管(23)，所述对照组小管(23)上设有对照组细胞池(24)， 所述对照培养液通道(22)、对照组小管(23)另一端连接对照组细胞入口通道(25)，所述对 照组细胞入口通道(25)与对照组细胞入口 (26)相通，所述细胞池(18)下部设有pH指示 层(27)，所述对照组细胞池(24)与对照组pH指示层(27)之间设有对照组二氧化碳通透膜 (5)，所述对照组pH指示层(27)内放置有酸碱指示剂。
3. 根据权利要求1或2所述的肿瘤细胞耐药性检测芯片，其特征在于所述芯片本体 (1)包括玻璃基板(2)和位于玻璃基板(2)上部的硅胶芯片(3)，所述pH指示层(20)位于 玻璃基板(2)上。
4. 根据权利要求1所述的肿瘤细胞耐药性检测芯片，其特征在于所述小管(17)上的 细胞池(18)至少有两个。
5. 根据权利要求1所述的肿瘤细胞耐药性检测芯片，其特征在于所述小管(17)设有多支。
6. 根据权利要求2所述的肿瘤细胞耐药性检测芯片，其特征在于所述对照组小管 (23)设有多支。
7. 根据权利要求2所述的肿瘤细胞耐药性检测芯片，其特征在于所述对照组小管 (23)上的对照组细胞池(24)至少有两个。
全文摘要
本发明公开了一种肿瘤细胞耐药性检测芯片。其包括芯片本体，芯片本体表面设有药物入口、培养液入口和细胞入口，芯片本体内设有药物通道和培养液通道，药物通道和培养液通道交汇处设有呈辐射状的聚合通道，聚合通道辐射端上连通有多条管道，管道上分出有小管，小管上设有细胞池，管道、小管另一端连接细胞入口通道，细胞入口通道与细胞入口相通；细胞池下部设有pH指示层，细胞池与pH指示层之间设有二氧化碳通透膜，pH指示层内放置有酸碱指示剂。本发明的肿瘤细胞耐药性检测芯片结构简单，可以模仿体内的微血管，可以完成多重耐药机制相关的多参数分析。
文档编号C12Q1/02GK101705179SQ200910258600
公开日2010年5月12日 申请日期2009年12月13日 优先权日2009年12月13日
发明者周小棉 申请人:周小棉