专利名称：一种制备细胞芯片的方法
技术领域：
本发明属于生物技术应用领域，具体涉及一种用于制备细胞芯片的方法。
背景技术：
细胞芯片是近年来国际上提出的新概念，指将多种活细胞置于芯片上生长，使其具有体内器官的表型与功能，在芯片上模拟体内细胞对外界刺激的反应。这种芯片在药物筛选、环境监测、反恐等方面将有重要应用。制备这种芯片的困难在于如何将不同活细胞精确定位到芯片的特定位置使其生长。目前国际上主要采用微流控芯片的方法，将活细胞运送到特定的位置。然而这种方法操作复杂，成本高，不利于细胞芯片的广泛推广。因此，提出一种成本低廉、使用灵活的细胞芯片制备方法，将有广阔的市场前景。
发明内容
本发明的目的在于提供一种简单、方便、灵活、低成本的制备细胞芯片的方法。为达到上述目的，本发明采用了以下技术方案:I)将细胞悬浮液注入加样笔的笔杆中，所述加样笔还包括笔头，笔头的前端开设有样品流出孔，样品流出孔内设置有可以转动的球珠，笔头的后端与笔杆相连通，注入细胞悬浮液后，用密封油将细胞悬浮液密封在笔杆中；2)用加样笔将细胞悬浮液书写在基底上；3)经过步骤2)后，将所述基底放入培养箱中，当细胞贴壁后进行细胞培养，得细胞芯。所述加样笔还包括用于连接笔头与笔杆的连接装置。所述书写是指将笔头前端接触基底，然后驱动笔头在基底上移动，使笔头前端的球珠转动，带动笔杆内的细胞悬浮液流出，流出的细胞悬浮液涂敷于基底上。所述球珠的直径为lOOnm-lcm。所述加样笔的加样量范围为10-1000nL/cm。本发明的有益效果为:本发明利用加样笔将微量细胞悬浮液书写在基底上，待细胞贴壁后，进行细胞生长的培养获得细胞芯片，实现了细胞芯片的微量、定量制备，具有成本低廉、操作简易、使用灵活、可控等特点。
图1为本发明所述加样笔的结构示意图；图1中:1笔头，2笔杆，3球珠，4连接装置，5细胞悬浮液，6密封油；图2为本发明将乳腺癌细胞悬浮液书写在玻璃板上的效果(图中标尺为500微米);图3为制备细胞芯片中乳腺癌细胞在玻璃板上生长3h贴壁效果；
图4为制备细胞芯片中乳腺癌细胞在玻璃板生长5天贴壁效果(图中标尺为500微米);图5为本发明所述加样笔加样量随书写速度的变化；图6为本发明所述加样笔加样量随前端球珠大小的变化；图7为本发明所述加样笔加样量随笔杆内填充物(细胞悬浮液)高度的变化。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。本发明所述制备细胞芯片的方法:包括以下步骤:1)将细胞悬浮液注入加样笔的笔杆2中，所述加样笔还包括笔头1，笔头I的前端开设有样品流出孔，样品流出孔内设置有可以转动的球珠3，笔头I的后端与笔杆2相连通，注入细胞悬浮液后，用密封油6(矿物油)将细胞悬浮液密封在笔杆2中，所述加样笔还包括用于连接笔头I与笔杆2的连接装置4，参见图1 ;2)用加样笔将细胞悬浮液书写在基底上，所述书写是指将笔头I前端接触基底，然后驱动笔头I在基底上移动，使笔头I前端的球珠3转动，带动笔杆2内的细胞悬浮液流出，流出的细胞悬浮液涂敷于基底上，可以实现微量加样；3)经过步骤2)后，将所述基底放入培养箱中，当细胞贴壁后进行细胞培养，得细胞芯片。所述球珠3的直径为100nm-lcm。所述加样笔的加样量范围为10_1000nL/cm。通过调整书写速度(图5)、球珠直径(图6)、基底材料或笔杆内细胞悬浮液高度(图7)改变加样笔的加样量，书写速度是指笔头前端在基底上移动的速度，书写速度可以通过驱动机构进行控制，同时，可以在笔杆后端连接细胞悬浮液补充机构，使笔杆内细胞悬浮液保持稳定的高度。实施例生物加样笔的结构如图1所示，由6部分组成，笔头I主要提供球珠3的支持点，笔杆2用于储存细胞悬浮液，球珠3在基底上摩擦转动时提供足够的剪切力，带动细胞悬浮液5流出，连接装置4用于连接笔杆2和笔头1，密封油6防止样品(细胞悬浮液)挥发。当生物加样笔在基底上书写时(类似于圆珠笔或中性笔的书写过程)，笔头I前端的球珠3转动，带动细胞悬浮液5流出。利用生物加样笔制备细胞芯片，包括以下步骤:步骤1:将适量细胞悬浮液(IOyLImL)注入笔杆中，细胞种类与浓度由需求决定，其后用矿物油密封，防止蒸发。步骤2:持此生物加样笔在基底(玻璃板、塑料板等)上书写，使笔头前端接触基底，然后驱动笔头在基底上移动，使笔头前端的球珠转动，带动细胞悬浮液流出，流出的细胞悬浮液涂敷于基底上，细胞悬浮液可灵活书写成点状、线状等形状。步骤3:将所述基底置于培养箱中培养，周围放置大量水分防止蒸发。步骤4: 2_3h后，细胞完全贴壁，加入大量培养基，满足细胞进一步生长需求。步骤5:细胞繁殖至所需 浓度后，细胞芯片即制备完成。例I用生物加样笔制备乳腺癌细胞芯片步骤1:将1000 μ L乳腺癌细胞悬浮液注入笔杆中，其后用矿物油密封，防止蒸发。步骤2:持此生物加样笔在玻璃板上书写线状(图2)。
步骤3:将所述玻璃板置于培养箱中培养，保持37°C湿润环境，周围放置大量水分防止蒸发。步骤4:3h后，细胞完全贴壁(图3)，加入大量培养基，满足细胞进一步生长需求。步骤5:5天后，乳腺癌细 胞生长成线状(图4)，结果表明该方法可用于制备细胞芯片，使用灵活，成本低廉。
权利要求
1.一种制备细胞芯片的方法，其特征在于，包括以下步骤: 1)将细胞悬浮液注入加样笔的笔杆(2)中，所述加样笔还包括笔头(1)，笔头(I)的前端开设有样品流出孔，样品流出孔内设置有可以转动的球珠(3)，笔头(I)的后端与笔杆(2)相连通，注入细胞悬浮液后，用密封油(6)将细胞悬浮液密封在笔杆(2)中； 2)用加样笔将细胞悬浮液书写在基底上； 3)经过步骤2)后，将所述基底放入培养箱中，当细胞贴壁后进行细胞培养，得细胞芯片。
2.根据权利要求1所述一种制备细胞芯片的方法，其特征在于:所述加样笔还包括用于连接笔头(I)与笔杆(2)的连接装置(4)。
3.根据权利要求1所述一种制备细胞芯片的方法，其特征在于:所述书写是指将笔头(I)前端接触基底，然后驱动笔头(I)在基底上移动，使笔头(I)前端的球珠(3)转动，带动笔杆(2)内的细胞悬浮液流出，流出的细胞悬浮液涂敷于基底上。
4.根据权利要求1所述一种制备细胞芯片的方法，其特征在于:所述球珠(3)的直径为IOOnm-1cm0
5.根据权利要求1所述一种制备细胞芯片的方法，其特征在于:所述加样笔的加样量范围为 10-1000nL/ cm。
全文摘要
本发明提供一种制备细胞芯片的方法1)将细胞悬浮液注入加样笔的笔杆中，所述加样笔还包括笔头，笔头的前端开设有样品流出孔，样品流出孔内设置有可以转动的球珠，笔头的后端与笔杆相连通，注入细胞悬浮液后，用密封油将细胞悬浮液密封在笔杆中；2)用加样笔将细胞悬浮液书写在基底上；3)经过步骤2)后，将所述基底放入培养箱中，当细胞贴壁后进行细胞培养，得细胞芯片，本发明利用加样笔将微量细胞悬浮液书写在基底上，待细胞贴壁后，进行细胞生长的培养获得细胞芯片，实现了细胞芯片的微量、定量制备，具有成本低廉、结构简单、操作简易、使用灵活、可控等特点。
文档编号C40B50/06GK103160938SQ201310078849
公开日2013年6月19日 申请日期2013年3月12日 优先权日2013年3月12日
发明者徐峰, 韩玉龙, 王琳, 卢天健 申请人:西安交通大学