專利名稱：一種制備細(xì)胞芯片的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于生物技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域，具體涉及一種用于制備細(xì)胞芯片的方法。
背景技術(shù)：
細(xì)胞芯片是近年來國際上提出的新概念，指將多種活細(xì)胞置于芯片上生長，使其具有體內(nèi)器官的表型與功能，在芯片上模擬體內(nèi)細(xì)胞對(duì)外界刺激的反應(yīng)。這種芯片在藥物篩選、環(huán)境監(jiān)測、反恐等方面將有重要應(yīng)用。制備這種芯片的困難在于如何將不同活細(xì)胞精確定位到芯片的特定位置使其生長。目前國際上主要采用微流控芯片的方法，將活細(xì)胞運(yùn)送到特定的位置。然而這種方法操作復(fù)雜，成本高，不利于細(xì)胞芯片的廣泛推廣。因此，提出一種成本低廉、使用靈活的細(xì)胞芯片制備方法，將有廣闊的市場前景。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種簡單、方便、靈活、低成本的制備細(xì)胞芯片的方法。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案:I)將細(xì)胞懸浮液注入加樣筆的筆桿中，所述加樣筆還包括筆頭，筆頭的前端開設(shè)有樣品流出孔，樣品流出孔內(nèi)設(shè)置有可以轉(zhuǎn)動(dòng)的球珠，筆頭的后端與筆桿相連通，注入細(xì)胞懸浮液后，用密封油將細(xì)胞懸浮液密封在筆桿中；2)用加樣筆將細(xì)胞懸浮液書寫在基底上；3)經(jīng)過步驟2)后，將所述基底放入培養(yǎng)箱中，當(dāng)細(xì)胞貼壁后進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)，得細(xì)胞芯。所述加樣筆還包括用于連接筆頭與筆桿的連接裝置。所述書寫是指將筆頭前端接觸基底，然后驅(qū)動(dòng)筆頭在基底上移動(dòng)，使筆頭前端的球珠轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)筆桿內(nèi)的細(xì)胞懸浮液流出，流出的細(xì)胞懸浮液涂敷于基底上。所述球珠的直徑為lOOnm-lcm。所述加樣筆的加樣量范圍為10-1000nL/cm。本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明利用加樣筆將微量細(xì)胞懸浮液書寫在基底上，待細(xì)胞貼壁后，進(jìn)行細(xì)胞生長的培養(yǎng)獲得細(xì)胞芯片，實(shí)現(xiàn)了細(xì)胞芯片的微量、定量制備，具有成本低廉、操作簡易、使用靈活、可控等特點(diǎn)。


圖1為本發(fā)明所述加樣筆的結(jié)構(gòu)示意圖；圖1中:1筆頭，2筆桿，3球珠，4連接裝置，5細(xì)胞懸浮液，6密封油；圖2為本發(fā)明將乳腺癌細(xì)胞懸浮液書寫在玻璃板上的效果(圖中標(biāo)尺為500微米);圖3為制備細(xì)胞芯片中乳腺癌細(xì)胞在玻璃板上生長3h貼壁效果；
圖4為制備細(xì)胞芯片中乳腺癌細(xì)胞在玻璃板生長5天貼壁效果(圖中標(biāo)尺為500微米);圖5為本發(fā)明所述加樣筆加樣量隨書寫速度的變化；圖6為本發(fā)明所述加樣筆加樣量隨前端球珠大小的變化；圖7為本發(fā)明所述加樣筆加樣量隨筆桿內(nèi)填充物(細(xì)胞懸浮液)高度的變化。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。本發(fā)明所述制備細(xì)胞芯片的方法:包括以下步驟:1)將細(xì)胞懸浮液注入加樣筆的筆桿2中，所述加樣筆還包括筆頭1，筆頭I的前端開設(shè)有樣品流出孔，樣品流出孔內(nèi)設(shè)置有可以轉(zhuǎn)動(dòng)的球珠3，筆頭I的后端與筆桿2相連通，注入細(xì)胞懸浮液后，用密封油6(礦物油)將細(xì)胞懸浮液密封在筆桿2中，所述加樣筆還包括用于連接筆頭I與筆桿2的連接裝置4，參見圖1 ;2)用加樣筆將細(xì)胞懸浮液書寫在基底上，所述書寫是指將筆頭I前端接觸基底，然后驅(qū)動(dòng)筆頭I在基底上移動(dòng)，使筆頭I前端的球珠3轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)筆桿2內(nèi)的細(xì)胞懸浮液流出，流出的細(xì)胞懸浮液涂敷于基底上，可以實(shí)現(xiàn)微量加樣；3)經(jīng)過步驟2)后，將所述基底放入培養(yǎng)箱中，當(dāng)細(xì)胞貼壁后進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)，得細(xì)胞芯片。所述球珠3的直徑為100nm-lcm。所述加樣筆的加樣量范圍為10_1000nL/cm。通過調(diào)整書寫速度(圖5)、球珠直徑(圖6)、基底材料或筆桿內(nèi)細(xì)胞懸浮液高度(圖7)改變加樣筆的加樣量，書寫速度是指筆頭前端在基底上移動(dòng)的速度，書寫速度可以通過驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制，同時(shí)，可以在筆桿后端連接細(xì)胞懸浮液補(bǔ)充機(jī)構(gòu)，使筆桿內(nèi)細(xì)胞懸浮液保持穩(wěn)定的高度。實(shí)施例生物加樣筆的結(jié)構(gòu)如圖1所示，由6部分組成，筆頭I主要提供球珠3的支持點(diǎn)，筆桿2用于儲(chǔ)存細(xì)胞懸浮液，球珠3在基底上摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)提供足夠的剪切力，帶動(dòng)細(xì)胞懸浮液5流出，連接裝置4用于連接筆桿2和筆頭1，密封油6防止樣品(細(xì)胞懸浮液)揮發(fā)。當(dāng)生物加樣筆在基底上書寫時(shí)(類似于圓珠筆或中性筆的書寫過程)，筆頭I前端的球珠3轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)細(xì)胞懸浮液5流出。利用生物加樣筆制備細(xì)胞芯片，包括以下步驟:步驟1:將適量細(xì)胞懸浮液(IOyLImL)注入筆桿中，細(xì)胞種類與濃度由需求決定，其后用礦物油密封，防止蒸發(fā)。步驟2:持此生物加樣筆在基底(玻璃板、塑料板等)上書寫，使筆頭前端接觸基底，然后驅(qū)動(dòng)筆頭在基底上移動(dòng)，使筆頭前端的球珠轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)細(xì)胞懸浮液流出，流出的細(xì)胞懸浮液涂敷于基底上，細(xì)胞懸浮液可靈活書寫成點(diǎn)狀、線狀等形狀。步驟3:將所述基底置于培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，周圍放置大量水分防止蒸發(fā)。步驟4: 2_3h后，細(xì)胞完全貼壁，加入大量培養(yǎng)基，滿足細(xì)胞進(jìn)一步生長需求。步驟5:細(xì)胞繁殖至所需 濃度后，細(xì)胞芯片即制備完成。例I用生物加樣筆制備乳腺癌細(xì)胞芯片步驟1:將1000 μ L乳腺癌細(xì)胞懸浮液注入筆桿中，其后用礦物油密封，防止蒸發(fā)。步驟2:持此生物加樣筆在玻璃板上書寫線狀(圖2)。
步驟3:將所述玻璃板置于培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，保持37°C濕潤環(huán)境，周圍放置大量水分防止蒸發(fā)。步驟4:3h后，細(xì)胞完全貼壁(圖3)，加入大量培養(yǎng)基，滿足細(xì)胞進(jìn)一步生長需求。步驟5:5天后，乳腺癌細(xì) 胞生長成線狀(圖4)，結(jié)果表明該方法可用于制備細(xì)胞芯片，使用靈活，成本低廉。
權(quán)利要求
1.一種制備細(xì)胞芯片的方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)將細(xì)胞懸浮液注入加樣筆的筆桿(2)中，所述加樣筆還包括筆頭(1)，筆頭(I)的前端開設(shè)有樣品流出孔，樣品流出孔內(nèi)設(shè)置有可以轉(zhuǎn)動(dòng)的球珠(3)，筆頭(I)的后端與筆桿(2)相連通，注入細(xì)胞懸浮液后，用密封油(6)將細(xì)胞懸浮液密封在筆桿(2)中； 2)用加樣筆將細(xì)胞懸浮液書寫在基底上； 3)經(jīng)過步驟2)后，將所述基底放入培養(yǎng)箱中，當(dāng)細(xì)胞貼壁后進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)，得細(xì)胞芯片。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種制備細(xì)胞芯片的方法，其特征在于:所述加樣筆還包括用于連接筆頭(I)與筆桿(2)的連接裝置(4)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種制備細(xì)胞芯片的方法，其特征在于:所述書寫是指將筆頭(I)前端接觸基底，然后驅(qū)動(dòng)筆頭(I)在基底上移動(dòng)，使筆頭(I)前端的球珠(3)轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)筆桿(2)內(nèi)的細(xì)胞懸浮液流出，流出的細(xì)胞懸浮液涂敷于基底上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種制備細(xì)胞芯片的方法，其特征在于:所述球珠(3)的直徑為IOOnm-1cm0
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種制備細(xì)胞芯片的方法，其特征在于:所述加樣筆的加樣量范圍為 10-1000nL/ cm。
全文摘要
本發(fā)明提供一種制備細(xì)胞芯片的方法1)將細(xì)胞懸浮液注入加樣筆的筆桿中，所述加樣筆還包括筆頭，筆頭的前端開設(shè)有樣品流出孔，樣品流出孔內(nèi)設(shè)置有可以轉(zhuǎn)動(dòng)的球珠，筆頭的后端與筆桿相連通，注入細(xì)胞懸浮液后，用密封油將細(xì)胞懸浮液密封在筆桿中；2)用加樣筆將細(xì)胞懸浮液書寫在基底上；3)經(jīng)過步驟2)后，將所述基底放入培養(yǎng)箱中，當(dāng)細(xì)胞貼壁后進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)，得細(xì)胞芯片，本發(fā)明利用加樣筆將微量細(xì)胞懸浮液書寫在基底上，待細(xì)胞貼壁后，進(jìn)行細(xì)胞生長的培養(yǎng)獲得細(xì)胞芯片，實(shí)現(xiàn)了細(xì)胞芯片的微量、定量制備，具有成本低廉、結(jié)構(gòu)簡單、操作簡易、使用靈活、可控等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)C40B50/06GK103160938SQ201310078849
公開日2013年6月19日 申請(qǐng)日期2013年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月12日
發(fā)明者徐峰, 韓玉龍, 王琳, 盧天健 申請(qǐng)人:西安交通大學(xué)