采用微加工工藝制作了一種構建多細胞團的聚二甲基硅氧烷（PDMS）雙層結構的芯片,可用于藥物篩選和術后個體化治療。該芯片包含細胞培養(yǎng)微孔陣列以及用于生成濃度梯度的多通道分流結構。實驗結果表明:在微孔的限制及其表面抗吸附的雙重作用下,能夠促進細胞聚集形成直徑大約為130μm的三維細胞團,其結構穩(wěn)定,活性良好（存活率約80%）,在生物醫(yī)藥和臨床醫(yī)學領域具有良好的應用前景。 

【文章來源】：傳感器與微系統(tǒng). 2020,39(09)CSCD

【文章頁數】：3 頁

【部分圖文】：

芯片的制作工藝流程

細胞團構建和評價的實驗設計流程如圖2所示。包括細胞導入、細胞團形成以及藥物處理等過程。將含有5%(體積比)Matrigel基質膠的細胞懸浮液導入芯片中，置于培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，每隔24 h更換培養(yǎng)液，并在顯微鏡下觀察和記錄細胞團的形成和生長狀態(tài)。待細胞團穩(wěn)定形成之后，在芯片上層的入口處導入藥物或者細胞作用因子對細胞團進行進一步的研究。2 結果與討論

本文芯片結構設計如圖3所示。PDMS上層為“蛇形”多通道結構，A1和A2為藥物或細胞因子等流體的導入口，A3為流體的出口，具有4個平行出口，其管道深度為50μm。B1和B2分別為細胞懸浮液的導入口和出口。圖3(b)所示的“蛇形”結構可以增加流阻，使兩相具有充足的混合時間，通過調節(jié)兩相的濃度和流速可以生成4種濃度梯度，有利于開展藥物濃度測試實驗。PDMS下層為培養(yǎng)孔陣列，每3個串聯(lián)的培養(yǎng)孔為一組(圖3(c))，共4組，包含12個微孔，其微孔直徑為300μm，深度為130μm，其流體通道深度為50μm。芯片上層中出口處通道與下層的串聯(lián)培養(yǎng)孔是連通的，而4組微孔之間相互獨立，如芯片實物圖4(a)所示。在芯片入口處分別通入高低不同濃度的兩種溶液，通過控制兩相的流速，可以使兩相在蛇形通道中充分混合，其光學顯微圖像如圖4(b)所示。4個通道中溶液的顏色由淺至深，表明溶液濃度得到了均勻稀釋，具有明顯的濃度梯度分布。圖4(c)和(d)為培養(yǎng)層的SEM圖像，細胞懸浮液通過導入口進入芯片下層，經由通道落入串聯(lián)的3個培養(yǎng)孔中，圖4(d)中可看出微孔的深度較通道更深，以攔截和收集細胞，作為培養(yǎng)池為細胞提供生長區(qū)域。


本文編號：3352849