一種單細(xì)胞實(shí)驗(yàn)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及實(shí)驗(yàn)器皿，更具體地說，它涉及一種單細(xì)胞實(shí)驗(yàn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]單細(xì)胞操作是現(xiàn)在細(xì)胞生物實(shí)驗(yàn)的重要組成部分，目前單細(xì)胞實(shí)驗(yàn)的技術(shù)是建立在微流體力學(xué)和光學(xué)鉗基礎(chǔ)上的，這兩個(gè)技術(shù)并結(jié)合顯微鏡進(jìn)行觀察，可以對單細(xì)胞進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。但是這樣的技術(shù)使用復(fù)雜，而且因?yàn)榧?xì)胞培養(yǎng)液內(nèi)缺少保持細(xì)胞活性的二氧化碳，無法使得細(xì)胞保持長時(shí)間的活性，這樣的技術(shù)無法滿足長時(shí)間的單細(xì)胞實(shí)驗(yàn)要求，
[0003]如在研究光源對視覺神經(jīng)細(xì)胞作用的實(shí)驗(yàn)中，需要對細(xì)胞進(jìn)行數(shù)十小時(shí)甚至數(shù)周的實(shí)驗(yàn)，對單細(xì)胞的實(shí)驗(yàn)通常變得很困難，如果采用采用傳統(tǒng)的微流體平臺，因?yàn)閱渭?xì)胞環(huán)境中沒有足夠的二氧化碳就會很快死亡或蛻變，無法保障細(xì)胞的活性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種單細(xì)胞實(shí)驗(yàn)裝置，能有效延長細(xì)胞存活時(shí)間，并且使用簡便，能滿足長期的單細(xì)胞實(shí)驗(yàn)的要求。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案:
[0006]—種單細(xì)胞實(shí)驗(yàn)裝置，包括上基板和下基板，所述上基板開設(shè)有氣體微通道以及至少兩個(gè)以上的氣孔，所述氣孔均與氣體微通道相連通；所述下基板開設(shè)有培養(yǎng)液微通道以及至少兩個(gè)以上的輸送孔，所述輸送孔均與培養(yǎng)液微通道相連通；所述氣體微通道與培養(yǎng)液微通道相對應(yīng)設(shè)置，并且兩者相重合或部分交疊。
[0007]本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置:所述培養(yǎng)液微通道的底壁設(shè)置有至少一個(gè)的螺旋相位板。
[0008]本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置:所述螺旋相位板為原型其直徑為20?100微米。
[0009]本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置:所述氣孔的橫截面為圓形，所述氣體微通道的橫截面為長方形。
[0010]本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置:所述輸送孔的橫截面為圓形，所述培養(yǎng)液微通道的截面為長方形。
[0011]本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置:所述氣孔的孔徑為100?5000微米；所述氣體微通道的深度為50?500微米，寬度為50?3000微米。
[0012]本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置:所述輸送孔的孔徑為100?5000微米；所述培養(yǎng)液微通道的深度為10?500微米，寬度為50?200微米。
[0013]本發(fā)明有益效果:上基板的上其中一個(gè)氣孔用氣體栗把二氧化碳濃度為5%?10%的氣體注入到氣體微通道并保障氣流的暢通，再用注射器經(jīng)下基板的輸送孔把細(xì)胞濃度適量的培養(yǎng)液緩慢注入培養(yǎng)液微通道，含二氧化碳的氣體在細(xì)胞以及其培養(yǎng)液上方，細(xì)胞以及其培養(yǎng)液不會影響含二氧化碳的氣體流通，使得氣體微通道和培養(yǎng)液微通道結(jié)合，保障單細(xì)胞在實(shí)驗(yàn)的微流體通道內(nèi)有足夠的新鮮的二氧化碳?xì)怏w維護(hù)其活性，提高實(shí)驗(yàn)的結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性，能有效延長細(xì)胞存活時(shí)間，并且使用簡便，能滿足長期的單細(xì)胞實(shí)驗(yàn)的要求。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明一種單細(xì)胞實(shí)驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2為本發(fā)明一種單細(xì)胞實(shí)驗(yàn)裝置的剖視圖。
[0016]附圖標(biāo)記說明:1、上基板；11、氣體微通道；12、氣孔；2、下基板；21、培養(yǎng)液微通道；22、輸送孔；3、螺旋相位板。
【具體實(shí)施方式】
[0017]參照附圖對本發(fā)明一種單細(xì)胞實(shí)驗(yàn)裝置的實(shí)施例做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0018]如圖1和圖2所示，一種單細(xì)胞實(shí)驗(yàn)裝置，包括上基板I和下基板2，所述上基板I開設(shè)有氣體微通道11以及至少兩個(gè)以上的氣孔12，所述氣孔12均與氣體微通道11相連通；所述下基板2開設(shè)有培養(yǎng)液微通道21以及至少兩個(gè)以上的輸送孔22，所述輸送孔22均與培養(yǎng)液微通道21相連通。
[0019]本實(shí)施例中以氣孔12和輸送孔22的數(shù)量為兩個(gè)進(jìn)行說明，兩個(gè)氣孔12分別設(shè)置在氣體微通道11的左右兩端部，其中所述氣孔12的橫截面為圓形，所述氣體微通道11的橫截面為長方形，所述氣孔12的孔徑為100?5000微米；所述氣體微通道11的深度為50?500微米，寬度為50?3000微米，其中所述氣孔12的橫截面也可以為正方形，為了保障氣體的流通，把兩個(gè)氣孔12中一個(gè)氣孔12為進(jìn)氣孔12連接氣栗把二氧化碳濃度為5%?10%的氣體注入到氣體微通道11，另一個(gè)氣孔12作為出氣孔12，可以使得氣體微通道11循環(huán)流動；兩個(gè)輸送孔22分別設(shè)置在培養(yǎng)液微通道21的左右兩端部，其中所述輸送孔22的橫截面為圓形，所述培養(yǎng)液微通道21的截面為長方形，所述輸送孔22的孔徑為100?5000微米；所述培養(yǎng)液微通道21的深度為10?500微米，寬度為50?200微米，其中把一個(gè)輸送孔22作為注射孔，用注射器經(jīng)該輸送孔22把細(xì)胞濃度適量的培養(yǎng)液緩慢注入培養(yǎng)液微通道21內(nèi)。
[0020]所述氣體微通道11與培養(yǎng)液微通道21相對應(yīng)設(shè)置，并且兩者相重合或部分交疊，使得氣體微通道11與培養(yǎng)液微通道21相通，含二氧化碳的氣體在細(xì)胞以及其培養(yǎng)液上方，細(xì)胞以及其培養(yǎng)液不會影響含二氧化碳的氣體流通。
[0021]其中所述培養(yǎng)液微通道21內(nèi)設(shè)置有至少一個(gè)的螺旋相位板3，本實(shí)施例螺旋相位板3的數(shù)量為一個(gè)進(jìn)行說明.該螺旋相位板3位于培養(yǎng)液微通道21的中間位置，便于通過顯微鏡進(jìn)行觀察，所述螺旋相位板3為圓形其直徑為20?100微米，利用在培養(yǎng)液微通道21上原位螺旋光相位板形成的甜甜圈光斑實(shí)現(xiàn)對單細(xì)胞釘扎，滿足長時(shí)間的單細(xì)胞實(shí)驗(yàn)，為視覺細(xì)胞，如視神經(jīng)細(xì)胞等受光影響這類長時(shí)間研究對單細(xì)胞控制。
[0022]其中相螺旋相位板是由n(n為偶數(shù)，且在4_16之間)個(gè)等分扇形組成，每個(gè)扇形具有的高度差h滿足:λ (n0-nc)/(n-l)的自然數(shù)倍。其中λ為固定細(xì)胞的激光波長，η0為下基板材料的在激光波長的光折射系數(shù)，nc為培養(yǎng)液的對應(yīng)波長的光折射系數(shù)。
[0023]工作過程:使用時(shí)，把單細(xì)胞實(shí)驗(yàn)裝置放置在顯微鏡下，上基板I的上其中一個(gè)氣孔12用氣體栗把二氧化碳濃度為5%?10%的氣體注入到氣體微通道11并保障氣流的暢通，再用注射器經(jīng)下基板2的輸送孔22把細(xì)胞濃度適量的培養(yǎng)液緩慢注入培養(yǎng)液微通道21。細(xì)胞和其培養(yǎng)液在氣體微通道11和培養(yǎng)液微通道21接合部的下部，含二氧化碳的氣體在接合部的上部，細(xì)胞和其培養(yǎng)液不影響含二氧化碳?xì)怏w的流通。在氣體微通道11和培養(yǎng)液微通道21接合部，下基板2的培養(yǎng)液微通道21內(nèi)的螺旋相位板3可以把經(jīng)過下端光源透鏡聚焦的高斯激光束轉(zhuǎn)化成甜甜圈形狀的形狀，在目鏡中，當(dāng)觀察到單個(gè)細(xì)胞經(jīng)過螺旋相位板3時(shí)，打開激光束，可以把單個(gè)細(xì)胞固定在顯微鏡的視場內(nèi)，這時(shí)停止推動注射器或培養(yǎng)液栗?？梢杂猛饧庸庠吹姆椒?，對單細(xì)胞進(jìn)行研究。
[0024]因?yàn)樵谘芯抗庠磳σ曈X神經(jīng)細(xì)胞作用的實(shí)驗(yàn)中，需要對細(xì)胞進(jìn)行數(shù)十小時(shí)甚至數(shù)周的實(shí)驗(yàn)。對單細(xì)胞的長時(shí)間控制通常變得很困難。如果采用傳統(tǒng)的微流體平臺，因?yàn)閱渭?xì)胞環(huán)境中沒有足夠的二氧化碳會很快死亡或蛻變，無法保障細(xì)胞的活性。研究發(fā)現(xiàn)，使用該單細(xì)胞實(shí)驗(yàn)裝置，我們可以方便地在顯微鏡下，通過高斯激光束和螺旋光相位板長時(shí)間(長達(dá)I個(gè)月以上)控制單個(gè)細(xì)胞，經(jīng)過氣體通道的流動的5%?10%二氧化碳?xì)怏w可以保障細(xì)胞在該時(shí)間內(nèi)活性不變。
[0025]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅局限于上述實(shí)施例，凡屬于本發(fā)明思路下的技術(shù)方案均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理前提下的若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種單細(xì)胞實(shí)驗(yàn)裝置，包括上基板和下基板，其特征是: 所述上基板開設(shè)有氣體微通道以及至少兩個(gè)以上的氣孔，所述氣孔均與氣體微通道相連通； 所述下基板開設(shè)有培養(yǎng)液微通道以及至少兩個(gè)以上的輸送孔，所述輸送孔均與培養(yǎng)液微通道相連通； 所述氣體微通道與培養(yǎng)液微通道相對應(yīng)設(shè)置，并且兩者相重合或部分交疊。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單細(xì)胞實(shí)驗(yàn)裝置，其特征是:所述培養(yǎng)液微通道的底壁設(shè)置有至少一個(gè)的螺旋相位板。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種單細(xì)胞實(shí)驗(yàn)裝置，其特征是:所述螺旋相位板為原型其直徑為20?100微米。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單細(xì)胞實(shí)驗(yàn)裝置，其特征是:所述氣孔的橫截面為圓形，所述氣體微通道的橫截面為長方形。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單細(xì)胞實(shí)驗(yàn)裝置，其特征是:所述輸送孔的橫截面為圓形，所述培養(yǎng)液微通道的截面為長方形。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種單細(xì)胞實(shí)驗(yàn)裝置，其特征是:所述氣孔的孔徑為100?5000微米；所述氣體微通道的深度為50?500微米，寬度為50?3000微米。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種單細(xì)胞實(shí)驗(yàn)裝置，其特征是:所述輸送孔的孔徑為100?5000微米；所述培養(yǎng)液微通道的深度為10?500微米，寬度為50?200微米。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種單細(xì)胞實(shí)驗(yàn)裝置，其技術(shù)方案要點(diǎn)是所述上基板開設(shè)有氣體微通道以及至少兩個(gè)以上的氣孔，所述氣孔均與氣體微通道相連通；所述下基板開設(shè)有培養(yǎng)液微通道以及至少兩個(gè)以上的輸送孔，所述輸送孔均與培養(yǎng)液微通道相連通；所述氣體微通道與培養(yǎng)液微通道相對應(yīng)設(shè)置，并且兩者相重合或部分交疊，氣體微通道和培養(yǎng)液微通道結(jié)合，保障單細(xì)胞在實(shí)驗(yàn)的微流體通道內(nèi)有足夠的新鮮的二氧化碳?xì)怏w維護(hù)其活性，提高實(shí)驗(yàn)的結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性，能效延長細(xì)胞存活時(shí)間，并且使用簡便，能滿足長期的單細(xì)胞實(shí)驗(yàn)的要求。
【IPC分類】C12M1/04, C12M3/00
【公開號】CN105062890
【申請?zhí)枴緾N201510574880
【發(fā)明人】李西軍, 楊暉, 金子兵
【申請人】溫州梅塔光學(xué)科技有限公司
【公開日】2015年11月18日
【申請日】2015年9月11日