一种静水压驱动的微流控组织芯片的制作方法

本发明涉及医疗器械，尤其涉及一种静水压驱动的微流控组织芯片。

背景技术：

1、离体组织的培养始终面临培养条件不可控、营养物质交换效率低、组织培养时间不确定，因此，微流控组织培养应运而生。近期蓬勃发展的生物芯片器官(ooc)领域旨在利用微流控设备提供的限制和动态环境，比目前的静态和体外模型(培养皿中的单层和3d模型)更好地概括人体器官的生理学。微流体是允许在通道和/或腔室等亚毫米封闭结构中精确操纵少量流体[微升(10-6l)到飞升(10-15l)范围]的应用技术。在这些微流体装置中，流动表现出层流特性，因此，是可预测的、确定的和更方便操作的。同时，由于系统尺寸仅为微纳级别，传输现象更有效，并且由于这些设备中相对较高的表面体积比促进了热交换。对于生物应用，特别是细胞和组织培养，可以在设备中实现与细胞和组织大小相似的定制结构。这些结构允许在受限环境中捕获和研究单个细胞或一小群细胞，并对其化学和物理微环境进行精确的空间和时间控制。

2、微流控设备(mfd)是由传统的光刻和软光刻技术生产的。制备了由负片光致抗蚀剂材料(su-8)制成的模版，作为生产聚二甲基硅氧烷(pdms)上层的模具。但是，现有技术存在：整体设备复杂，芯片尺寸、参数不适合人类睾丸培养，设计和组织装填模式复杂等缺点。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种静水压驱动的微流控组织芯片。

2、一种静水压驱动的微流控组织芯片，包括：

3、夹具，包括上层夹具和下层夹具，所述上层夹具上间隔地开设有进口和出口；

4、芯片主体，包括母板、组织室和介质回路，所述母板固定在所述上层夹具和下层夹具之间，所述组织室设置在所述母板上，所述组织室的内部用于放置样本组织，所述介质回路的两端分别与所述进口和出口相连通，所述介质回路的中部与所述组织室相连通；

5、储液罐，所述储液罐的内部设置有液体培养基，所述储液罐安装在所述上层夹具的顶部，且所述储液罐与所述进口的位置相对应；

6、其中，所述介质回路具有阻力结构，所述阻力结构能够延缓液体培养基的流动速度。

7、在其中一个实施例中，所述介质回路包括：

8、流入通道，所述流入通道上设有进液孔，所述进液孔与所述进口相连通；

9、流出通道，所述流出通道上设有出液孔，所述出液孔与所述出口相连通，所述阻力结构设置在所述流出通道内；

10、介质通道，设置在所述组织室的两侧，所述介质通道的两端分别与所述流入通道和流出通道相连通，所述介质通道的中部与所述组织室相连通。

11、在其中一个实施例中，所述阻力结构包括阻力通道，所述阻力通道的截面小于所述流入通道的截面。

12、在其中一个实施例中，所述阻力通道的截面为125*100um的长方形，所述阻力通道的长度为20mm。

13、在其中一个实施例中，所述出口经微泵延长管与收集罐相连接。

14、在其中一个实施例中，所述组织室由间隔设置的多个柱子围合成一容纳腔。

15、在其中一个实施例中，相邻两个柱子之间的间距为100um，每个所述柱子的宽度、长度和高度分别为150um、150um、250um。

16、在其中一个实施例中，所述上层夹具和下层夹具由亚克力材料制成，且所述上层夹具和下层夹具采用螺丝固定连接。

17、在其中一个实施例中，所述下层夹具上开设有观察口，所述观察口上设有载玻片，所述母板固定在所述载玻片上。

18、上述静水压驱动的微流控组织芯片，采用了储液罐的无泵静水压作为驱动的动力，设计了介质回路的阻力结构以维持长时间的液体培养基流动，其极大地方便了使用，同时设计更为简单，相应的制作和使用也更简单方便，尺寸更为贴合人类曲细精管。

技术特征：

1.一种静水压驱动的微流控组织芯片，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的静水压驱动的微流控组织芯片，其特征在于，所述介质回路包括：

3.如权利要求2所述的静水压驱动的微流控组织芯片，其特征在于，所述阻力结构包括阻力通道，所述阻力通道的截面小于所述流入通道的截面。

4.如权利要求3所述的静水压驱动的微流控组织芯片，其特征在于，所述阻力通道的截面为125*100um的长方形，所述阻力通道的长度为20mm。

5.如权利要求2或3或4所述的静水压驱动的微流控组织芯片，其特征在于，所述出口经微泵延长管与收集罐相连接。

6.如权利要求1所述的静水压驱动的微流控组织芯片，其特征在于，所述组织室由间隔设置的多个柱子围合成一容纳腔。

7.如权利要求6所述的静水压驱动的微流控组织芯片，其特征在于，相邻两个柱子之间的间距为100um，每个所述柱子的宽度、长度和高度分别为150um、150um、250um。

8.如权利要求1所述的静水压驱动的微流控组织芯片，其特征在于，所述上层夹具和下层夹具由亚克力材料制成，且所述上层夹具和下层夹具采用螺丝固定连接。

9.如权利要求1所述的静水压驱动的微流控组织芯片，其特征在于，所述下层夹具上开设有观察口，所述观察口上设有载玻片，所述母板固定在所述载玻片上。

技术总结
本发明公开了一种静水压驱动的微流控组织芯片，包括：夹具，包括上层夹具和下层夹具，上层夹具上间隔地开设有进口和出口；芯片主体，包括母板、组织室和介质回路，母板固定在上层夹具和下层夹具之间，组织室设置在母板上，组织室的内部用于放置样本组织，介质回路的两端分别与进口和出口相连通，介质回路的中部与组织室相连通；储液罐，储液罐的内部设置有液体培养基，储液罐安装在上层夹具的顶部，且储液罐与进口的位置相对应；其中，介质回路具有阻力结构，阻力结构能够延缓液体培养基的流动速度。本发明设计更为简单，相应的制作和使用也更简单方便，尺寸更为贴合人类曲细精管。

技术研发人员：刘智勇,王心龙,任冠宇,沈嘉铭,张博洋
受保护的技术使用者：上海舵手生物科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13