科创中国

本发明涉及微流控芯片技术领域，尤其是指一种构建细胞网络的三维微流控芯片及其制备方法，这种微流控芯片包括：第一薄膜层，其设有细胞网络培养池和纵向贯通的孔道，所述细胞网络培养池与所述孔道连通；以及设有流道结构的第二结构层；所述流道结构上排列有若干个连通外界与所述流道结构的支管，以及用于细胞培养基流通的出口孔、入口孔；所述第二结构层盖设于所述第一薄膜层表面；所述支管与所述孔道相对应。本发明还提供这种微流控芯片的制备方法。本发明解决了对PLL包被不敏感的细胞难以形成细胞网络的问题，为细胞网络的科学研究提供一有利的应用平台。

一种构建细胞网络的三维微流控芯片的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：提供一设有相互连通的网络图形和立柱的第一模板，在所述第一模板上形成厚度不小于所述网络图形高度、且小于所述立柱高度的第一薄膜层，所述网络图形和立柱结构用于转移至所述第一薄膜层上形成细胞网络培养池和纵向贯通的孔道；步骤二：在第二模板上形成设有流道结构的第二结构层，所述流道结构上排列有若干个连通外界与所述流道结构的支管；其中，所述支管与所述立柱对应；所述支管的高度大于所述立柱高度；步骤三：将所述第二结构层盖设于所述第一薄膜层表面，使所述支管与所述立柱相对应，然后热固化处理所述第一薄膜层、第二结构层；步骤四：将经过步骤三处理后的所述第一薄膜层、第二结构层从所述第一模板上剥离，并在所述流道结构上制作用于细胞培养基流通的出口孔、入口孔，获得所述微流控芯片。

在当前的生命科学领域里面，绝大多数的科学研究都是基于细胞的实验而得出的 结论。在研宄细胞与细胞之间的相互作用时，如果能构建一个完整的细胞网络结构，那对于 这样的研宄是十分有用的。要构建一个完整的细胞网络结构，如果使用一般的传统方法，将 会是一件非常艰巨的任务。如果应用微流控芯片技术，其操作流程将大大简化。

微流控芯片技术是20世纪90年代发展起来的新技术。微流控技术目前具有深远的 影响力，2004年，美国Business2 • 0杂志封面文章将微流控芯片列为“改变世界”的其中技术 之一，2006年Nature杂志就这种可能成为“这一世纪的技术”推出专辑。经过十几年的发展， 微流控芯片已经在生化分析领域得到了广泛应用。目前，已有不少研宄报道利用微流控芯 片的网络结构包被多聚L-赖氨酸(PLL)形成8*8的神经元细胞网络，这主要是基于神经元细 胞对PLL包被区域比较敏感而实现的。但是，在神经元细胞网络生长的后期会有很多细胞突 触生长到网格结构PLL包被区域之外，因此这样的包被方式对于很多其它种类的细胞，尤其 是对PLL包被不敏感的细胞是没有效果的。

中国科学院深圳先进技术研究院提升了粤港地区及我国先进制造业和现代服务业的自主创新能力，推动我国自主知识产权新工业的建立，成为国际一流的工业研究院。 深圳先进院目前已初步构建了以科研为主的集科研、教育、产业、资本为一体的微型协同创新生态系统，由九个研究平台，国科大深圳先进技术学院，多个特色产业育成基地、多支产业发展基金、多个具有独立法人资质的新型专业科研机构等组成。开展先进技术研究，促进科技发展。信息、电子、通讯技术研究新材料、新能源技术研究高性能计算、自动化、精密机械研究生物医学与医疗仪器研究相关学历教育、博士后培养与学术交流。

本发明制作方法简单，重复性和可操作性强。通过构建一个三维通孔结构的微流 控芯片，一方面为细胞生长提供一相对封闭的环境，从而能有效避免污染源入侵；另一方 面，利用细胞在培养基中的自降特性，使其生长在特定的微流控芯片细胞网络结构区域;不 仅可以为多类型的细胞提供一个复杂多样的网络结构，还解决了对PLL包被不敏感的细胞 难以形成细胞网络的问题，使得各种类型的细胞均能在预设的网络结构中生长，且不会有 细胞生长到网络结构之外的区域，为细胞网络的科学研究提供一有利的应用平台。

技术合作

本发明的微流te心、片，一方面为细胞生长提供一相对封闭的环境，从而能有效避 免污染源入侵；另一方面，可以为多类型的细胞提供一个复杂多样的网络结构，解决了对 PLL包被不敏感的细胞难以形成细胞网络的问题，使得各种类型的细胞均能在预设的网络 结构中生长，且不会有细胞生长到网络结构之外的区域，为细胞网络的科学研究提供一有 利的应用平台。