一种微流控芯片

本技术涉及类器官芯片，特别是，一种微流控芯片。

背景技术：

1、既往研究发现，流感病毒感染引起的免疫反应诱导大量细胞因子和趋化因子的产生，最终导致呼吸道和肺部损伤。很多研究也表明，中草药的有效成分可以从抗病毒和抗炎在体内外起作用。然而，传统实验耗时长、花费大以及追踪分析难等问题限制了其在抗病毒药物筛选中的应用。因此，目前抗病毒药物研发亟需仿真病毒感染肺器官的药物筛选平台。

2、近十年来，器官芯片技术为研究不同器官的功能和机制提供了体外模型，也被广泛应用于药物或治疗方案筛选，现有的芯片方法在构建病毒感染的肺类器官模型上还存在一些不足之处：结构设计复杂、细胞分析的通量低和细胞难以回收或回收的数量少，亟需一种结构简单分析通量的类器官芯片结构用于研究上述的实验。

技术实现思路

1、本实用新型涉及类器官芯片技术领域，特别是，一种微流控芯片，用于解决现有类器官芯片结构复杂、并行分析困难且难以回收细胞的问题。

2、本实用新型提供如下解决方案：一种微流控芯片，包括依次封接组装的：

3、连接层，底部设有连接通道，连接通道两侧设有第一入口和第一出口，第一入口和第一出口自下而上直通连接层的上方；

4、培养层，位于连接层的下方，对应连接通道下方设有至少一微坑阵列，所述微坑阵列包括若干具有相同几何参数的微坑，第一入口或第一出口包括微细开口，用于克服液体在第一入口或第一出口的重力回流。

5、本实用新型中，通过两层结构的封装即可实现类器官芯片的构建，可以根据封装工艺特异性设计流程，以简化实验操作并方便后续的细胞回收操作，同时，芯片中还设计了微坑阵列，用于捕获细胞悬浮液中单细胞，微坑结构的数量可以根据实际需要进行设计，扩大了细胞分析的数量级；同时，所述微坑在制作时，是可以直接在培养层上进行，简化了微坑的制作工艺；微坑结构与连接通道的封装环境中，在筛选实验时只需要通过第一入口或第一出口上进行输注灌流，细胞悬液即可进入连接通道进行扩散，进而使细胞附着在微坑上，形成细胞培养和实验的微环境，可用于病毒感染模型的构建。

6、优选的，所述连接通道为矩形凹槽，所述微坑阵列为矩形阵列，所述矩形凹槽与所述矩形阵列对应设置。

7、优选的，连接通道包括位于中部的矩形凹槽和位于矩形凹槽两侧的三角凹槽，两个三角凹槽相对的一边分别与矩形凹槽的两个短边连接，三角凹槽尖部的一端为延伸端，所述延伸端与第一入口或第一出口连接。

8、优选的，所述培养层设有若干微坑阵列，所述连接层对应设有若干连接通道，设有一分散层，所述分散层位于所述连接层之上，所述分散层靠近第一入口的一侧设有分散通道，且所述分散通道底部与第一入口连通，所述分散通道设有位于分散层顶部的第二入口。

9、优选的，分散层设有第二出口，第二出口与第一出口连通设置。

10、优选的，第二出口与第一出口同轴心设置。

11、优选的，第二出口的直径为第一出口的2～5倍。

12、优选的，所述微坑阵列的数量为10-15万个。

13、优选的，所述分散层的高度为400-600μm，所述培养层的高度为100-200μm，所述培养层的高度为100-200μm。

14、采用本实用新型的技术方案，具有如下有益效果：

15、1)本实用新型的微流控芯片是至少两层封装组合的复合结构，芯片内部的封装环境中，包括了连接通道和在连接通道下方的微坑阵列，在对第一入口或第一出口的灌流中，首先在连接通道上进行溶液的扩散，随后在微坑阵列对悬浮的细胞进行捕获培养，捕获的细胞在后续的培养中即变成类器官，通过与相应的病毒进行共孵既可以获取病毒感染模型；

16、2)本实用新型还包括了在连接层上的分散层，实现多个并行的连接通道和微坑阵列的芯片结构，若干连接通道和微坑阵列的芯片中，在同样进行细胞培养和建立病毒感染模型的情况下，本实用新型设计的多个微坑阵列中，可以同时进行多种或空白化合物或药物的筛选实验，简化实验操作。

技术特征：

1.一种微流控芯片，其特征在于，包括依次封接组装的：

2.根据权利要求1所述的一种微流控芯片，其特征在于，所述连接通道为矩形凹槽，所述微坑阵列为矩形阵列，所述矩形凹槽与所述矩形阵列对应设置。

3.根据权利要求1所述的一种微流控芯片，其特征在于，连接通道包括位于中部的矩形凹槽和位于矩形凹槽两侧的三角凹槽，两个三角凹槽相对的一边分别与矩形凹槽的两个短边连接，三角凹槽尖部的一端为延伸端，所述延伸端与第一入口或第一出口连接。

4.根据权利要求1所述的一种微流控芯片，其特征在于，所述培养层设有若干微坑阵列，所述连接层对应设有若干连接通道，设有一分散层，所述分散层位于所述连接层之上，所述分散层靠近第一入口的一侧设有分散通道，且所述分散通道底部与第一入口连通，所述分散通道设有位于分散层顶部的第二入口。

5.根据权利要求4所述的一种微流控芯片，其特征在于，分散层设有第二出口，第二出口与第一出口连通设置。

6.根据权利要求5所述的一种微流控芯片，其特征在于，第二出口与第一出口同轴心设置。

7.根据权利要求5所述的一种微流控芯片，其特征在于，第二出口的直径为第一出口的2～5倍。

8.根据权利要求1所述的一种微流控芯片，其特征在于，所述微坑阵列的数量为10-15万个。

9.根据权利要求4所述的一种微流控芯片，其特征在于，所述分散层的高度为400-600μm。

技术总结
本技术公开了一种微流控芯片，涉及类器官芯片技术领域。包括依次封接组装的：连接层，底部设有连接通道，连接通道两侧设有第一入口和第一出口，第一入口和第一出口自下而上直通连接层的上方；培养层，位于连接层的下方，对应连接通道下方设有至少一微坑阵列，所述微坑阵列包括若干具有相同几何参数的微坑。该芯片在筛选实验时只需要通过第一入口或第一出口上进行输注灌流，细胞悬液即可进入连接通道进行扩散，进而使细胞附着在微坑上，形成细胞培养和实验的微环境，至少可用于病毒感染模型的构建。

技术研发人员：林冬果,尹建华,陈振华,刘大渔
受保护的技术使用者：广州市第一人民医院（广州消化疾病中心、广州医科大学附属市一人民医院、华南理工大学附属第二医院）
技术研发日：20230223
技术公布日：2024/1/15