一種單細胞實驗裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及實驗器皿，更具體地說，它涉及一種單細胞實驗裝置。
【背景技術】
[0002]單細胞操作是現在細胞生物實驗的重要組成部分，目前單細胞實驗的技術是建立在微流體力學和光學鉗基礎上的，這兩個技術并結合顯微鏡進行觀察，可以對單細胞進行實驗。但是這樣的技術使用復雜，而且因為細胞培養液內缺少保持細胞活性的二氧化碳，無法使得細胞保持長時間的活性，這樣的技術無法滿足長時間的單細胞實驗要求，
[0003]如在研究光源對視覺神經細胞作用的實驗中，需要對細胞進行數十小時甚至數周的實驗，對單細胞的實驗通常變得很困難，如果采用采用傳統的微流體平臺，因為單細胞環境中沒有足夠的二氧化碳就會很快死亡或蛻變，無法保障細胞的活性。
【發明內容】
[0004]針對現有技術存在的不足，本發明的目的在于提供一種單細胞實驗裝置，能有效延長細胞存活時間，并且使用簡便，能滿足長期的單細胞實驗的要求。
[0005]為實現上述目的，本發明提供了如下技術方案:
[0006]—種單細胞實驗裝置，包括上基板和下基板，所述上基板開設有氣體微通道以及至少兩個以上的氣孔，所述氣孔均與氣體微通道相連通；所述下基板開設有培養液微通道以及至少兩個以上的輸送孔，所述輸送孔均與培養液微通道相連通；所述氣體微通道與培養液微通道相對應設置，并且兩者相重合或部分交疊。
[0007]本發明進一步設置:所述培養液微通道的底壁設置有至少一個的螺旋相位板。
[0008]本發明進一步設置:所述螺旋相位板為原型其直徑為20?100微米。
[0009]本發明進一步設置:所述氣孔的橫截面為圓形，所述氣體微通道的橫截面為長方形。
[0010]本發明進一步設置:所述輸送孔的橫截面為圓形，所述培養液微通道的截面為長方形。
[0011]本發明進一步設置:所述氣孔的孔徑為100?5000微米；所述氣體微通道的深度為50?500微米，寬度為50?3000微米。
[0012]本發明進一步設置:所述輸送孔的孔徑為100?5000微米；所述培養液微通道的深度為10?500微米，寬度為50?200微米。
[0013]本發明有益效果:上基板的上其中一個氣孔用氣體栗把二氧化碳濃度為5%?10%的氣體注入到氣體微通道并保障氣流的暢通，再用注射器經下基板的輸送孔把細胞濃度適量的培養液緩慢注入培養液微通道，含二氧化碳的氣體在細胞以及其培養液上方，細胞以及其培養液不會影響含二氧化碳的氣體流通，使得氣體微通道和培養液微通道結合，保障單細胞在實驗的微流體通道內有足夠的新鮮的二氧化碳氣體維護其活性，提高實驗的結果的準確性和可靠性，能有效延長細胞存活時間，并且使用簡便，能滿足長期的單細胞實驗的要求。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發明一種單細胞實驗裝置的結構示意圖；
[0015]圖2為本發明一種單細胞實驗裝置的剖視圖。
[0016]附圖標記說明:1、上基板；11、氣體微通道；12、氣孔；2、下基板；21、培養液微通道；22、輸送孔；3、螺旋相位板。
【具體實施方式】
[0017]參照附圖對本發明一種單細胞實驗裝置的實施例做進一步詳細說明。
[0018]如圖1和圖2所示，一種單細胞實驗裝置，包括上基板I和下基板2，所述上基板I開設有氣體微通道11以及至少兩個以上的氣孔12，所述氣孔12均與氣體微通道11相連通；所述下基板2開設有培養液微通道21以及至少兩個以上的輸送孔22，所述輸送孔22均與培養液微通道21相連通。
[0019]本實施例中以氣孔12和輸送孔22的數量為兩個進行說明，兩個氣孔12分別設置在氣體微通道11的左右兩端部，其中所述氣孔12的橫截面為圓形，所述氣體微通道11的橫截面為長方形，所述氣孔12的孔徑為100?5000微米；所述氣體微通道11的深度為50?500微米，寬度為50?3000微米，其中所述氣孔12的橫截面也可以為正方形，為了保障氣體的流通，把兩個氣孔12中一個氣孔12為進氣孔12連接氣栗把二氧化碳濃度為5%?10%的氣體注入到氣體微通道11，另一個氣孔12作為出氣孔12，可以使得氣體微通道11循環流動；兩個輸送孔22分別設置在培養液微通道21的左右兩端部，其中所述輸送孔22的橫截面為圓形，所述培養液微通道21的截面為長方形，所述輸送孔22的孔徑為100?5000微米；所述培養液微通道21的深度為10?500微米，寬度為50?200微米，其中把一個輸送孔22作為注射孔，用注射器經該輸送孔22把細胞濃度適量的培養液緩慢注入培養液微通道21內。
[0020]所述氣體微通道11與培養液微通道21相對應設置，并且兩者相重合或部分交疊，使得氣體微通道11與培養液微通道21相通，含二氧化碳的氣體在細胞以及其培養液上方，細胞以及其培養液不會影響含二氧化碳的氣體流通。
[0021]其中所述培養液微通道21內設置有至少一個的螺旋相位板3，本實施例螺旋相位板3的數量為一個進行說明.該螺旋相位板3位于培養液微通道21的中間位置，便于通過顯微鏡進行觀察，所述螺旋相位板3為圓形其直徑為20?100微米，利用在培養液微通道21上原位螺旋光相位板形成的甜甜圈光斑實現對單細胞釘扎，滿足長時間的單細胞實驗，為視覺細胞，如視神經細胞等受光影響這類長時間研究對單細胞控制。
[0022]其中相螺旋相位板是由n(n為偶數，且在4_16之間)個等分扇形組成，每個扇形具有的高度差h滿足:λ (n0-nc)/(n-l)的自然數倍。其中λ為固定細胞的激光波長，η0為下基板材料的在激光波長的光折射系數，nc為培養液的對應波長的光折射系數。
[0023]工作過程:使用時，把單細胞實驗裝置放置在顯微鏡下，上基板I的上其中一個氣孔12用氣體栗把二氧化碳濃度為5%?10%的氣體注入到氣體微通道11并保障氣流的暢通，再用注射器經下基板2的輸送孔22把細胞濃度適量的培養液緩慢注入培養液微通道21。細胞和其培養液在氣體微通道11和培養液微通道21接合部的下部，含二氧化碳的氣體在接合部的上部，細胞和其培養液不影響含二氧化碳氣體的流通。在氣體微通道11和培養液微通道21接合部，下基板2的培養液微通道21內的螺旋相位板3可以把經過下端光源透鏡聚焦的高斯激光束轉化成甜甜圈形狀的形狀，在目鏡中，當觀察到單個細胞經過螺旋相位板3時，打開激光束，可以把單個細胞固定在顯微鏡的視場內，這時停止推動注射器或培養液栗。可以用外加光源的方法，對單細胞進行研究。
[0024]因為在研究光源對視覺神經細胞作用的實驗中，需要對細胞進行數十小時甚至數周的實驗。對單細胞的長時間控制通常變得很困難。如果采用傳統的微流體平臺，因為單細胞環境中沒有足夠的二氧化碳會很快死亡或蛻變，無法保障細胞的活性。研究發現，使用該單細胞實驗裝置，我們可以方便地在顯微鏡下，通過高斯激光束和螺旋光相位板長時間(長達I個月以上)控制單個細胞，經過氣體通道的流動的5%?10%二氧化碳氣體可以保障細胞在該時間內活性不變。
[0025]以上所述僅是本發明的優選實施方式，本發明的保護范圍并不僅局限于上述實施例，凡屬于本發明思路下的技術方案均屬于本發明的保護范圍。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理前提下的若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。
【主權項】
1.一種單細胞實驗裝置，包括上基板和下基板，其特征是: 所述上基板開設有氣體微通道以及至少兩個以上的氣孔，所述氣孔均與氣體微通道相連通； 所述下基板開設有培養液微通道以及至少兩個以上的輸送孔，所述輸送孔均與培養液微通道相連通； 所述氣體微通道與培養液微通道相對應設置，并且兩者相重合或部分交疊。2.根據權利要求1所述的一種單細胞實驗裝置，其特征是:所述培養液微通道的底壁設置有至少一個的螺旋相位板。3.根據權利要求2所述的一種單細胞實驗裝置，其特征是:所述螺旋相位板為原型其直徑為20?100微米。4.根據權利要求1所述的一種單細胞實驗裝置，其特征是:所述氣孔的橫截面為圓形，所述氣體微通道的橫截面為長方形。5.根據權利要求1所述的一種單細胞實驗裝置，其特征是:所述輸送孔的橫截面為圓形，所述培養液微通道的截面為長方形。6.根據權利要求4所述的一種單細胞實驗裝置，其特征是:所述氣孔的孔徑為100?5000微米；所述氣體微通道的深度為50?500微米，寬度為50?3000微米。7.根據權利要求5所述的一種單細胞實驗裝置，其特征是:所述輸送孔的孔徑為100?5000微米；所述培養液微通道的深度為10?500微米，寬度為50?200微米。
【專利摘要】本發明公開了一種單細胞實驗裝置，其技術方案要點是所述上基板開設有氣體微通道以及至少兩個以上的氣孔，所述氣孔均與氣體微通道相連通；所述下基板開設有培養液微通道以及至少兩個以上的輸送孔，所述輸送孔均與培養液微通道相連通；所述氣體微通道與培養液微通道相對應設置，并且兩者相重合或部分交疊，氣體微通道和培養液微通道結合，保障單細胞在實驗的微流體通道內有足夠的新鮮的二氧化碳氣體維護其活性，提高實驗的結果的準確性和可靠性，能效延長細胞存活時間，并且使用簡便，能滿足長期的單細胞實驗的要求。
【IPC分類】C12M1/04, C12M3/00
【公開號】CN105062890
【申請號】CN201510574880
【發明人】李西軍, 楊暉, 金子兵
【申請人】溫州梅塔光學科技有限公司
【公開日】2015年11月18日
【申請日】2015年9月11日