專利名稱：腫瘤細胞耐藥性檢測芯片的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種耐藥性檢測芯片，特別是一種針對腫瘤細胞的耐藥性檢測芯 片。
背景技術：
近年來，我國腫瘤發病率及死亡率一直呈上升趨勢。化療是當前治療惡性腫瘤的 主要手段，傳統化療藥物的長期使用使腫瘤細胞耐藥現象越來越普遍，并已成為導致臨床 腫瘤化療失敗最常見的和最難克服的問題。其中，多耐藥性是腫瘤細胞耐藥的主要形式， 指的是一種藥物作用于腫瘤細胞使之產生耐藥性之后，該腫瘤細胞逐漸對未接觸過、結構 無關、作用靶點和機制不同的多種抗腫瘤藥物也具有交叉耐藥性。因此，對于腫瘤細胞耐 藥性的檢測對于人們對抗腫瘤具有十分重要的意義。研究表明，腫瘤細胞外微環境的低 PH與其耐藥性關系密切，人們利用這個特性著手檢測腫瘤細胞的耐藥性，如短期原代培養 細胞毒試驗，主要包括四氮唑(MTT)比色法，XTT (MTT類似物)比色法、ATP-TCA (ATPtumor chemosensitivity assay)等方法。但是這些常規的腫瘤耐藥檢測手段存在如下一些問 題(1)、不能動態檢測腫瘤細胞與藥物的相互作用過程，如腫瘤細胞外微環境pH的 變化；(2)、實驗藥物不能自動形成連續的藥物濃度梯度，難對有效藥物濃度進行優選；(3)、腫瘤細胞培養所處的微環境與體內相距甚大，如有毒性的代謝物不能及時被 清除、細胞所處空間相對機體內細胞所處的空間要大得多；(4)、不能同時對多種耐藥機制進行研究，如腫瘤細胞的質子泵功能、外排泵功能 (P糖蛋白泵功能，P-gp)、胞內還原性谷胱甘肽的檢測等。

實用新型內容為了解決上述的問題，本實用新型的目的在于提供一種可以模擬體內微血管環 境，保證細胞培養過程中的營養供給和代謝物的清除，自動形成藥物濃度差，可動態檢測腫 瘤細胞周圍酸堿度變化情況，有效對腫瘤細胞耐藥機制相關的多參數分析檢測的芯片。本實用新型解決其問題所采用的技術方案是一種腫瘤細胞耐藥性檢測芯片，包括芯片本體，所述芯片本體一端表面設有藥物 入口和培養液入口，另一端表面設有細胞入口，所述芯片本體內設有末端交匯在一起的藥 物通道和培養液通道，所述藥物通道另一端與藥物入口相通，培養液通道另一端與培養液 入口相通，所述藥物通道和培養液通道交匯處設有呈輻射狀的聚合通道，所述聚合通道輻 射端上連通有多條管道，所述管道上分出有小管，所述小管上設有細胞池，所述管道、小管 另一端連接細胞入口通道，所述細胞入口通道與細胞入口相通；所述細胞池下部設有PH 指示層，所述細胞池與PH指示層之間設有二氧化碳通透膜，所述pH指示層內放置有酸堿指 示劑。[0010]作為上述技術方案的改進，所述芯片本體上還設有一個對照組，包括設置在芯片 本體表面的對照組培養液入口，所述對照組培養液入口連通設置在芯片本體內的對照組培 養液通道，所述對照組培養液通道上分出有對照組小管，所述對照組小管上設有對照組細 胞池，所述對照培養液通道、對照組小管另一端連接對照組細胞入口通道，所述對照組細胞 入口通道與對照組細胞入口相通，所述對照組細胞池下部設有對照組PH指示層，所述對照 組細胞池與對照組PH指示層之間設有對照組二氧化碳通透膜，所述對照組pH指示層內放 置有酸堿指示劑。作為上述技術方案的進一步改進，所述芯片本體包括玻璃基板和位于玻璃基板上 部的硅膠芯片，所述PH指示層位于玻璃基板上。作為上述技術方案的進一步改進，所述小管上的細胞池至少有兩個。作為上述技術方案的進一步改進，所述小管設有多支。作為上述技術方案的進一步改進，所述對照組小管設有多支。作為上述技術方案的進一步改進，所述對照組小管上的對照組細胞池至少有兩 個。本實用新型的有益效果是本實用新型的腫瘤細胞耐藥性檢測芯片結構簡單，可 以模仿體內的微血管，保證細胞培養過程中營養物連續共給和代謝物不斷清除，利用芯片 微管道中兩種不同的液體可形成層流，滲透形成連續的濃度梯度，完成有效藥物濃度優選， 而在細胞池底部集成有PH指示層，可以動態檢測腫瘤細胞周圍酸堿度變化情況，得到腫瘤 細胞外微環境酸化與耐藥產生之間的關系；多條芯片內微管道的并聯重復設置，可以完成 多重耐藥機制相關的多參數分析。
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明


圖1是本實用新型結構示意圖；圖2是本實用新型細胞池結構示意圖；圖3是本實用新型對照組細胞池結構示意圖；圖4是本實用新型芯片立體結構示意圖。
具體實施方式
參照
圖1至圖4，本實用新型的一種腫瘤細胞耐藥性檢測芯片，包括芯片本體1，所 述芯片本體1 一端表面設有藥物入口 11和培養液入口 12，另一端表面設有細胞入口 13，所 述芯片本體1內設有末端交匯在一起的藥物通道13和培養液通道14，所述藥物通道13另 一端與藥物入口 11相通，培養液通道14另一端與培養液入口 12相通，所述藥物通道13和 培養液通道14交匯處設有呈輻射狀的聚合通道15，所述聚合通道15輻射端上連通有多條 管道16，所述管道16上分出有小管17，所述小管17上設有細胞池18，所述管道16、小管 17另一端連接細胞入口通道19，所述細胞入口通道19與細胞入口 13相通；所述細胞池18 下部設有pH指示層20，所述細胞池18與pH指示層20之間設有二氧化碳通透膜4，所述pH 指示層20內放置有酸堿指示劑。本實用新型的腫瘤細胞耐藥性檢測芯片結構簡單，可以模 仿體內的微血管，保證細胞培養過程中營養物連續供給和代謝物不斷清除，利用芯片微管 道中兩種不同的液體可形成層流，滲透形成連續的濃度梯度，完成有效藥物濃度優選，而在細胞池底部集成有PH指示層，可以動態檢測腫瘤細胞周圍酸堿度變化情況，得到腫瘤細胞 外微環境酸化與耐藥產生之間的關系；多條芯片內微管道的并聯重復設置，可以完成多重 耐藥機制相關的多參數分析。本實用新型在使用中可以先將腫瘤細胞株加入到細胞入口 13 處，在藥物入口 11處用微負壓泵緩緩地將細胞灌注到各細胞池中，再在藥物入口 11和配藥 液入口 12處接入藥瓶、培養液瓶等。此時，細胞入口 13可以當作廢物出口，用微負壓泵抽 吸，使得藥液、培養液進入到芯片的管道內進行培養實驗。此外，作為優選實施方式，所述芯片本體1上還設有一個對照組，包括設置在芯片 本體1表面的對照組培養液入口 21，所述對照組培養液入口 21連通設置在芯片本體1內的 對照組培養液通道22，所述對照組培養液通道22上分出有對照組小管23，所述對照組小管 23上設有對照組細胞池24，所述對照培養液通道22、對照組小管23另一端連接對照組細胞 入口通道25，所述對照組細胞入口通道25與對照組細胞入口 26相通，所述對照組細胞池 24下部設有對照組pH指示層27，所述對照組細胞池24與對照組pH指示層27之間設有對 照組二氧化碳通透膜5，所述對照組pH指示層27內放置有酸堿指示劑。由于設置的對照組 不通，沒有藥物作用，可以與通藥物的試驗組進行直觀的對比，有利于分析研究。所述芯片本體1包括玻璃基板2和位于玻璃基板2上部的硅膠芯片2，所述pH指 示層20和對照組pH指示層27位于玻璃基板2上。芯片底部采用玻璃基板2，可以直接觀 察到PH指示劑變色情況，較為直觀得到結果。作為優選是，所述小管17上設有至少兩個個細胞池17，且所述小管17設有多支， 所述對照組小管23也設有多支，對照組小管23上設有至少兩個對照組細胞池24。在本實 施例中，小管17設置有兩組，由于小管17是分出設置在管道16的兩側，可以模仿體內微小 血管和微血管的連接方式，模擬體內環境，為試驗提供可靠保證。而每支小管17和對照組 小管23上設有三個細胞池，這樣，可以滿足臨床要求，較好地重復性檢測。當然，本發明創造并不局限于上述實施方式，熟悉本領域的技術人員在不違背本 實用新型精神的前提下還可作出種種的等同變形或替換，這些等同的變型或替換均包含在 本申請權利要求所限定的范圍內。
權利要求一種腫瘤細胞耐藥性檢測芯片，其特征在于包括芯片本體(1)，所述芯片本體(1)一端表面設有藥物入口(11)和培養液入口(12)，另一端表面設有細胞入口(13)，所述芯片本體(1)內設有末端交匯在一起的藥物通道(13)和培養液通道(14)，所述藥物通道(13)另一端與藥物入口(11)相通，培養液通道(14)另一端與培養液入口(12)相通，所述藥物通道(13)和培養液通道(14)交匯處設有呈輻射狀的聚合通道(15)，所述聚合通道(15)輻射端上連通有多條管道(16)，所述管道(16)上分出有小管(17)，所述小管(17)上設有細胞池(18)，所述管道(16)、小管(17)另一端連接細胞入口通道(19)，所述細胞入口通道(19)與細胞入口(13)相通；所述細胞池(18)下部設有pH指示層(20)，所述細胞池(18)與pH指示層(20)之間設有二氧化碳通透膜(4)，所述pH指示層(20)內放置有酸堿指示劑。
2.根據權利要求1所述的腫瘤細胞耐藥性檢測芯片，其特征在于所述芯片本體(1) 上還設有一個對照組，包括設置在芯片本體(1)表面的對照組培養液入口(21)，所述對照 組培養液入口(21)連通設置在芯片本體(1)內的對照組培養液通道(22)，所述對照組培養 液通道(22)上分出有對照組小管(23)，所述對照組小管(23)上設有對照組細胞池(24)， 所述對照培養液通道(22)、對照組小管(23)另一端連接對照組細胞入口通道(25)，所述對 照組細胞入口通道(25)與對照組細胞入口(26)相通，所述細胞池(18)下部設有pH指示 層(27)，所述對照組細胞池(24)與對照組pH指示層(27)之間設有對照組二氧化碳通透膜 (5)，所述對照組pH指示層(27)內放置有酸堿指示劑。
3.根據權利要求1或2所述的腫瘤細胞耐藥性檢測芯片，其特征在于所述芯片本體 (1)包括玻璃基板⑵和位于玻璃基板(2)上部的硅膠芯片(3)，所述pH指示層(20)位于 玻璃基板⑵上。
4.根據權利要求1所述的腫瘤細胞耐藥性檢測芯片，其特征在于所述小管(17)上的 細胞池(18)至少有兩個。
5.根據權利要求1所述的腫瘤細胞耐藥性檢測芯片，其特征在于所述小管(17)設有多支。
6.根據權利要求2所述的腫瘤細胞耐藥性檢測芯片，其特征在于所述對照組小管 (23)設有多支。
7.根據權利要求2所述的腫瘤細胞耐藥性檢測芯片，其特征在于所述對照組小管 (23)上的對照組細胞池(24)至少有兩個。
專利摘要本實用新型公開了一種腫瘤細胞耐藥性檢測芯片。其包括芯片本體，芯片本體表面設有藥物入口、培養液入口和細胞入口，芯片本體內設有藥物通道和培養液通道，藥物通道和培養液通道交匯處設有呈輻射狀的聚合通道，聚合通道輻射端上連通有多條管道，管道上分出有小管，小管上設有細胞池，管道、小管另一端連接細胞入口通道，細胞入口通道與細胞入口相通；細胞池下部設有pH指示層，細胞池與pH指示層之間設有二氧化碳通透膜，pH指示層內放置有酸堿指示劑。本實用新型的腫瘤細胞耐藥性檢測芯片結構簡單，可以模仿體內的微血管，可以完成多重耐藥機制相關的多參數分析。
文檔編號C12Q1/02GK201704318SQ2009202914
公開日2011年1月12日 申請日期2009年12月13日 優先權日2009年12月13日
發明者周小棉 申請人:周小棉