一種用于高通量細胞遷移研究的方法和細胞遷移研究系統的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種用于高通量細胞遷移研究的方法和細胞遷移研究系統，采用細胞布置器件中的細胞群體限制腔室培養貼壁生長的細胞，得到貼壁生長的細胞群。將貼壁生長的細胞群放在遷移測試器件中的遷移測試腔室中培養，獲取細胞生長過程中的圖片，以通過圖片記錄的細胞群的生長所覆蓋的區域，計算細胞遷移的遷移距離。采用本發明提供的細胞遷移研究系統進行細胞遷移研究，通過細胞群體限制腔室得到貼壁生長的細胞群，再通過對遷移測試腔室中細胞生長的圖片的獲取，這種研究方法具有極高的可重復性，并能通過圖像處理將細胞的遷移能力定量化。
【專利說明】
一種用于高通量細胞遷移研究的方法和細胞遷移研究系統
技術領域
[0001]本發明屬于微加工與細胞生物學技術領域，具體涉及一種用于高通量細胞迀移研究的方法和細胞迀移研究系統。
【背景技術】
[0002]細胞迀移與腫瘤的發生和發展關系密切，而細胞迀移受到多種外部環境因素和內部因素的共同影響。對于細胞迀移的相關研究，一方面能夠讓我們對細胞迀移行為有更多的認識，另一方面，對于腫瘤等和細胞迀移關系密切疾病的治療探索，具有重要價值。
[0003]傳統的生物學方法中關于細胞體外迀移實驗中主要有劃痕實驗和侵襲試驗兩種實驗方法，劃痕實驗雖然簡單，但可重復性差，且劃痕的過程會對細胞造成損傷，實驗結果也無法將細胞增殖和迀移的作用進行區分;侵襲試驗，一方面穩定濃度梯度的環境難以維持，另一方面，無法將細胞增殖和迀移的作用進行區分。然而，對于現有的微流控芯片，不適用于樣品的高通量篩選，也無法細胞的增殖和迀移的作用。
【發明內容】
[0004]本發明所要解決的技術問題是如何制作一種結構簡單、適于樣品的高通量篩選的系統，以及一種將細胞的增殖和迀移進行區分的細胞迀移測試方法。
[0005]針對該問題，本發明提供了一種細胞迀移研究系統，包括:細胞布置器件和迀移測試器件；
[0006]所述細胞布置器件中包括至少一個第一通孔，每一所述第一通孔的一端均設置有底盤，所述底盤上設置有至少一個第二通孔；
[0007]所述第二通孔作為細胞群體限制腔室，用于劃定貼壁細胞的生長形態；
[0008]所述迀移測試器件中包括至少一個第三通孔，所述第三通孔作為迀移測試腔室，用于對在細胞群體限制腔室中完全貼壁的細胞群體進行細胞迀移研究。
[0009]優選地，所述底盤上設置有至少兩個相同的第二通孔。
[0010]優選地，所述第二通孔沿著徑向方向的截面形狀為圓形。
[0011]優選地，所述第二通孔沿著徑向方向的截面形狀為直徑0.20-0.30mm的圓形。
[0012]優選地，所述第一通孔和所述第三通孔沿著徑向方向的截面形狀為圓形、矩形或者多邊形。
[0013]優選地，所述第一通孔沿著軸向方向的孔深為2_3mm，所述第三通孔沿著軸向方向的孔深大于等于3mm。
[0014]優選地，所述細胞布置器件和迀移測試器件由PDMS形成。
[0015]另外，本發明還提供了一種使用上述的細胞迀移研究系統進行細胞迀移研究的方法，包括:
[0016]將所述細胞布置器件的底盤與潔凈的培養皿粘附后，對所述細胞布置器件進行等離子體處理，向所述第一通孔內加入細胞懸浮液；
[0017]在所述細胞懸浮液中的細胞沉入所述細胞布置器件中的細胞群體限制腔室中后，吸出所述第一通孔內剩余的細胞懸浮液，以使沉入到所述細胞群體限制腔室中的細胞完全貼壁；
[0018]所述細胞群體限制腔室中的細胞完全貼壁后，將所述細胞布置器件去掉，更換為所述迀移測試器件，在所述迀移測試器件中加入預先準備的培養基，以使完全貼壁的細胞群體在所述培養基中增殖和迀移；
[0019]每隔預設時間段，對完全貼壁的細胞在所述迀移測試器件中的生長進行拍照，以通過對所述迀移測試器件中的細胞拍照得到的圖片研究細胞在所述培養基中的迀移距離。
[0020]優選地，所述通過對所述迀移測試器件中的細胞拍照得到的圖片研究細胞在所述培養基中的迀移數據，包括:
[0021]在對所述迀移測試器件中的細胞拍照得到的圖片中，將每一完全貼壁的細胞中的細胞生長所覆蓋的區域劃分為生長區域和迀移區域；
[0022]獲取所述迀移區域中的每一點與所述生長區域的圓心之間距離的平均值，計算所述平均值與所述生長區域所在圓的半徑之間的差值，以作為所述迀移距離；
[0023]其中，所述生長區域是包含所述完全貼壁的細胞生長所覆蓋的最大的連通區域，且以所述最大連通區域的質心為圓心的圓中半徑最小的圓，所述迀移區域是由所述完全貼壁的細胞生長所覆蓋的區域中不包括所述生長區域的區域。
[0024]本發明提供的用于高通量細胞迀移研究的方法和細胞迀移研究系統中，采用細胞布置器件中的細胞群體限制腔室培養貼壁生長的細胞，得到貼壁生長的細胞群。將貼壁生長的細胞群放在迀移測試器件中的迀移測試腔室中培養，獲取細胞生長過程中的圖片，以通過圖片記錄的細胞群的生長所覆蓋的區域，計算細胞迀移的迀移距離。采用本發明提供的細胞迀移研究系統進行細胞迀移研究，通過細胞群體限制腔室得到貼壁生長的細胞群，再通過對迀移測試腔室中細胞生長的圖片的獲取，這種研究方法具有極高的可重復性，并能通過圖像處理將細胞的迀移能力定量化。
【附圖說明】
[0025]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0026]圖1是本發明實施例提供的細胞布置器件的俯視圖的示意圖；
[0027]圖2是本發明實施例提供的迀移測試意見的俯視圖的示意圖；
[0028]圖3是本發明實施例提供的細胞布置器件中的每一個第一通孔和底盤的結構的俯視圖和側視圖；
[0029]圖4是本發明實施例提供的迀移測試器件中的每一個第三通孔的俯視圖和側視圖；
[0030]圖5是本發明實施例提供的MCF-7細胞在迀移測試腔室中生長的形態圖片和圖像處理方法示意圖，其中，(a)是零時刻的細胞群落的形態示意圖，(b)和(C)分別是23h時在1%的FBS條件下和在10%的FBS條件下的細胞群落的形態示意圖，(d)是迀移距離計算示意圖；
[0031]圖6是本發明實施例提供的不同濃度FBS條件下MCF-7細胞增殖和迀移的示意圖，其中，(e)是不同濃度FBS條件下MCF-7細胞增殖變化示意圖，(f)是不同濃度FBS條件下MCF-7細胞迀移距離示意圖。
【具體實施方式】
[0032]為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0033]本實施例提供了一種細胞迀移研究系統，包括:如圖1中所示的細胞布置器件010和如圖2中所示的迀移測試器件020;
[0034]細胞布置器件010中包括至少一個第一通孔011，每一第一通孔的一端均設置有底盤，底盤上設置有至少一個第二通孔012;
[0035]第二通孔012作為細胞群體限制腔室，用于劃定貼壁細胞的生長形態；
[0036]迀移測試器件020中包括至少一個第三通孔021，第三通孔021作為迀移測試腔室，用于對在細胞群體限制腔室中完全貼壁的細胞群體進行細胞迀移研究。
[0037]進一步的，底盤上設置有至少兩個相同的第二通孔012。
[0038]細胞群體限制腔室可以是一個，當然，為了提高實驗的精確性，可以在一個底盤上制作多個尺寸和形狀相同的第二通孔，以進行多組平行實驗。如圖1中所示，每一個底盤上均設置有4個第二通孔012。
[0039]進一步地，第二通孔沿著徑向方向的截面形狀為圓形。
[0040]可理解的是，第二通孔作為細胞群體限制腔室，其沿著徑向方向的截面形狀可以是矩形、多邊形、圓形等，只要保證作為同一組平行實驗中的細胞群體限制腔室沿著徑向方向的截面形狀和尺寸相同即可。當然，沿著徑向方向的截面形狀為圓形的第二通孔更加易于制造，且由于不存在尖角，避免了細胞群體限制腔室的室壁中的尖角對細胞生長的影響。
[0041]進一步地，第二通孔沿著徑向方向的截面形狀為直徑0.20-0.30_的圓形。
[0042]圖3是本發明實施例提供的細胞布置器件中的每一個第一通孔和底盤的結構的俯視圖和側視圖。參見圖3，該細胞布置器件上的第二通孔沿著徑向方向的截面形狀為直徑為d的圓形，第二通孔的孔深為h，例如，第二通孔沿著徑向方向的截面形狀為直徑d = 0.25_的圓，第二通孔的孔深h=100ym的通孔。相鄰的細胞群體限制腔室之間的距離不小于
0.8_，以防止在迀移測試腔室中生長的細胞互相干擾。
[0043]進一步地，所述第一通孔和所述第三通孔沿著徑向方向的截面形狀為圓形、矩形或者多邊形。
[0044]可理解的是，沿著徑向方向的截面形狀為圓形的第一通孔和第三通孔更加易于制造和清洗。
[0045]進一步地，所述第一通孔沿著軸向方向的孔深為2_3mm，所述第三通孔沿著軸向方向的孔深大于等于3_。
[0046]如圖3所示，第一通孔沿著徑向方向的截面形狀為直徑為D的圓形，第一通孔的孔深為H，例如，第一通孔沿著徑向方向的截面形狀為直徑D = 4mm的圓，第一通孔的孔深H =3mm的通孔。
[0047]圖4是本發明實施例提供的迀移測試器件中的每一個第三通孔的俯視圖和側視圖。參見圖4，該迀移測試器件上設置有第三通孔，所述第三通孔作為迀移測試腔室，用于對在細胞群體限制腔室中完全貼壁的細胞群體進行細胞迀移研究。
[0048]如圖4所示，第三通孔的直徑為D’，D’=5mm，第三通孔大于第二通孔，以為在細胞群體限制腔室中貼壁生長的細胞提供足夠的迀移空間。第三通孔的孔深不小于3_。
[0049]進一步地，所述細胞布置器件和迀移測試器件由PDMS(聚二甲基氧烷)形成。
[0050]作為一種具體的實施例，這種細胞布置器件中包含有4個獨立的細胞群體限制腔室，以通過外界的腔室限制，來劃定貼壁細胞的生長形態。細胞布置器件加工材料為PDMS(聚二甲基硅氧烷)以及細胞培養皿。細胞群體限制腔室的形狀可以有多種形式，如正方形，矩形，圓形，多邊形。細胞群體限制腔室的第一通孔的直徑4_左右，厚度3mm左右，每個細胞群體限制腔室直徑為0.25mm，厚度為0.1mm;相鄰細胞群體限制腔室之間的距離為0.8mm左右，當然，相鄰細胞群體限制腔室之間的距離可根據具體實驗需求調整。
[0051 ]作為后續培養的迀移測試腔室的直徑5mm左右，厚度3mm以上；在同一塊形成迀移測試器件的材料上可以制作多個細胞迀移測試腔室，只要在將細胞群體限制腔室更換為細胞迀移測試腔室時，將每個迀移測試腔室的第三通孔的在培養皿上的圓心和第一通孔在培養皿上的圓心所在位置對應即可，在同迀移測試器件上，不同的迀移測試腔室之間的距離為6_，當然，不同的迀移測試腔室之間的距離可根據具體實驗需求調整。
[0052]本實施例提供了一種使用上述細胞迀移研究系統進行細胞迀移研究的方法；
[0053]將細胞布置器件的底盤與潔凈的培養皿粘附后，對細胞布置器件進行等離子體處理，向所述第一通孔內加入細胞懸浮液；
[0054]在所述細胞懸浮液中的細胞沉入所述細胞布置器件中的細胞群體限制腔室中后，吸出所述第一通孔內剩余的細胞懸浮液，以使沉入到所述細胞群體限制腔室中的細胞完全貼壁；
[0055]所述細胞群體限制腔室中的細胞完全貼壁后，將所述細胞布置器件去掉，換為所述迀移測試器件，在所述迀移測試器件中加入預先準備的培養基，以使完全貼壁的細胞群體在所述培養基中增殖和迀移；
[0056]每隔預設時間段，對完全貼壁的細胞在所述迀移測試器件中的生長進行拍照，以通過對所述迀移測試器件中的細胞拍照得到的圖片研究細胞在所述培養基中的迀移距離。
[0057]進一步地，所述通過對所述迀移測試器件中的細胞拍照得到的圖片研究細胞在所述培養基中的迀移數據，包括:
[0058]在對所述迀移測試器件中的細胞拍照得到的圖片中，將每一完全貼壁的細胞中的細胞生長所覆蓋的區域劃分為生長區域和迀移區域；
[0059]獲取所述迀移區域中的每一點與所述生長區域的圓心之間距離的平均值，計算所述平均值與所述生長區域所在圓的半徑之間的差值，以作為所述迀移距離；
[0060]其中，所述生長區域是包含所述完全貼壁的細胞生長所覆蓋的最大的連通區域，且以所述最大連通區域的質心為圓心的圓中半徑最小的圓，所述迀移區域是由所述完全貼壁的細胞生長所覆蓋的區域中不包括所述生長區域的區域。
[0061]作為更為具體的實施例，采用以上細胞迀移研究系統進行細胞迀移研究包括以下步驟:
[0062](I)通過軟光刻的方法制備細胞群體形態限制腔室，并與干凈的培養皿底自然粘附；
[0063](2)將步驟(I)中得到的細胞布置器件，置于真空栗中抽真空Imin左右并進行2-1Omin等離子體處理；
[0064](3)將細胞懸液加入各個細胞群體形態限制腔室，30min后吸去懸液，沉入0.25mm孔中的細胞不會被吸出；細胞貼壁后，去掉限制腔室，換用迀移測試器件，并與已經貼壁細胞--對位。
[0065](4)在每個迀移觀測腔室加入含有待測物質的細胞培養液，以得到待測物質對細胞迀移的影響。
[0066](5)每隔一段時間，進行拍照，記錄細胞擴增過程，通過圖像處理，高通量定量得到細胞的增殖和迀移。
[0067]舉例來說，應用細胞布置器件和迀移測試器件實現對MCF-7乳腺癌細胞在不同濃度胎牛血清(FBS)條件下的迀移研究具體過程如下:
[0068](I)細胞群體形態限制。
[0069]把細胞布置器件放入培養皿中，使其底部(底盤部分)與皿底緊密貼貼合之后，將細胞懸液加入第一通孔中，以使細胞懸液進入各個細胞群體限制腔室中，每個細胞群體限制腔室大約能容納0.02ml的懸液。為了保證細胞貼壁后能在細胞群體限制腔室底部形成緊密排列的單層細胞，細胞懸液中細胞的濃度需控制在50-100萬/ml，也可根據實際情況進行調整。加入細胞30min后，細胞會沉到孔底，此時將懸液吸出，換上無細胞的培養基，沉到
0.25mm的第二通孔中的細胞不會被吸出來，而細胞群體限制腔室外面的細胞大多會被吸走。加入細胞2_4h后，細胞會開始貼壁。加入細胞8-12h后，0.25mm孔中的細胞會完全貼壁形成不規則的多邊形。
[0070](2)細胞培養及迀移測試。
[0071]待細胞完全貼壁之后，將整塊細胞布置器件(包括上下兩層，也就是第一通孔和底盤)一起揭掉，并換上迀移測試器件(5mm孔的迀移測試腔室)，小心對正(第三通孔在培養皿上的孔中心與第一通孔在培養皿上的控中心對應)并使底部與皿底貼合，之后在各個孔中加入不同條件的培養基。每個孔大約能容納0.06ml左右的培養基。
[0072]由于在將細胞布置器件換成迀移測試腔室的過程中細胞容易干死，所以操作要非常迅速，或者在揭掉細胞布置器件后盡快用排槍在各個孔的位置滴加0.003ml左右基礎培養基(無血清，對之后的研究影響很小)，再換上迀移測試腔室(5mm孔的迀移測試腔室)。換好迀移測試腔室并添加不同條件的培養基之后，將培養皿放入二氧化碳培養箱，并將此時記為零時刻，對細胞進行長期的培養和觀測。在零時刻，細胞會集中在直徑0.25_的圓形區域內，形成一個群體，隨后會由于增殖和迀移而慢慢向外擴增。每隔幾個小時拍一張圖片，記錄細胞群體擴增的過程。
[0073]如圖5所示，(a)是零時刻的細胞群落的形態示意圖，(b)和(C)分別是23h時在I%的FBS條件下和在10%的FBS條件下的細胞群落的形態示意圖，可以看出，零時刻細胞群落基本沒有迀移，23小時后在1%的FBS條件下的細胞群落比10%的FBS條件下的細胞群落更容易發生迀移。
[0074](3)數據處理，定量得到細胞迀移數據。
[0075]得到的實驗圖像如圖5中的(d)所示，將有細胞區域的面積S-cell(圖5的(d)中除了黑色區域之外的區域)定義為細胞的增殖水平。在定義細胞的迀移能力時，先做一個無迀移假設，即假設細胞在整個過程中沒有迀移，而是相互緊挨著向外生長。這種情況就相當于把所有細胞聚在一個圓內，也就是圖5的(d)中的圓(生長區域)的區域內，圓的半徑記為Rgrmrth,圓心是有細胞區域中最大連通域的質心。
[0076]對于圓外的細胞(圖5的(d)的圓之外，非黑色的區域)，可以認為它們完全是迀移出去的，這部分區域叫做迀移區域。因而迀移區域的所有像素點到圓心的距離Rt-1的平均值減去圓的半徑Rgr?th，得到一個長度量Dmigratlcin，那么這個量就可以作為衡量細胞迀移水平的指標，也可以稱作迀移距離，即:
[0077]Dmigrat1n — ΜθβΠ(Rtotal ) _Rgrowth
[0078]Mean(Rtcital)是迀移區域中的每一像素點到圓心的距離的平均值，圖5中的(d)中的Rtcltal(i)和Rtcltal(j)表示迀移區域中的第i個像素點和第j個像素點到圓心的距離。
[0079]需要注意的是，這里的增殖水平和迀移水平表示的都是視野中整個細胞群體的平均行為。另外，考慮到不同實驗組的初始值各不相同，所以需要對結果進行歸一化處理。
[0080](4)實驗結果。
[0081 ]圖5中展示了部分實驗結果。10%FBS對照組是正常培養條件(DMEM基礎培養基+1%抗生素+10%FBS)，23h后如圖5中的(c)所示，細胞相互緊挨著向外生長，幾乎沒有任何迀移(連續的觀測也可證明細胞群落完全是由于增殖而迀移的，但我們在分析時沒有使用連續觀測的數據)；1%FBS實驗組是饑餓培養條件，23h后如圖5中的(b)所示，細胞除了增殖之外，還有明顯的向外迀移的現象；另外還有一個0.1%FBS的對照組(圖5中未示出)，近似于無血清的對照，這種條件下細胞活性很差，迀移和增殖都很微弱。這些定性的結果與我們的預期是相符的。
[0082]經過圖像處理之后可以得到定量的結果，如圖6所示中的(e)和(f)所示。0.1%FBS條件下細胞活性很差，所以無論是增殖水平還是迀移水平幾乎都沒有什么變化。對于增殖來說，FBS濃度越高，細胞的增殖也就越快。而對于迀移來說，細胞在饑餓的培養條件下會有更強的迀移能力。圖6中的(e)的橫坐標為Time(時間)，單位是h(小時)，縱坐標為Normalized Area of Cells(細胞歸一化面積)，反應了細胞的增殖水平，圖6中的(f)的橫坐標為Time(時間)，單位是h(小時)，縱坐標為Normalized Migrat1n Distance(細胞歸一化迀移距離)，反應了細胞的迀移水平。
[0083]第三方面，本發明還提供了一種制作細胞布置器件的方法，包括:
[0084]通過構圖工藝在預設的第一硅片上形成與所述第一通孔對應的凸臺，以作為形成所述第一通孔的第一模具；
[0085]以所述第一模具為成形工具，通過注模工藝得到具有與所述第一通孔對應的凹痕的第一未成形器件，去除所述第一未成形器件中凹痕內的部分，以得到所述第一通孔；
[0086]通過構圖工藝在預設的第二硅片上形成與所述第二通孔對應的凸臺，以作為形成所述第二通孔的第二模具；
[0087]以所述第二模具為成形工具，通過旋涂工藝，形成具有所述第二通孔的底盤；
[0088]將所述底盤固定在所述第一通孔的一端，以得到具有所述細胞群體限制腔室的細胞布置器件。
[0089]進一步地，所述將所述底盤固定在所述第一通孔的一端，以得到具有所述細胞群體限制腔室的細胞布置器件，包括:
[0090]將所述底盤貼在所述第一通孔的一端后，放入烘箱烘烤預設時長，以使所述底盤粘接在所述第一通孔的一端。
[0091]第四方面，本實施例還提了迀移測試器件的制作方法，包括:
[0092]通過構圖工藝在預設的第三硅片上形成與所述第三通孔對應的凸臺，以作為形成所述第三通孔的第三模具；
[0093]以所述第三模具為成形工具，通過注模工藝得到具有與所述第三通孔對應的凹痕的第二未成形器件，去除所述第二未成形器件中凹痕內的部分，以得到所述第三通孔。
[0094]具體地，細胞布置器件和迀移測試器件的制作方法包括:
[0095](I)模具的制備。用L-Edit繪圖，將第一通孔、第二通孔的形狀打印在塑料膠片或光學掩膜上，作為曝光掩模，用于后續實驗。總共需要三塊硅片模具，兩塊用于制作細胞群體形態限制腔室，一塊用于制作細胞培養及迀移測試腔室。三塊模具制備過程基本一致，只是掩膜有差異。使用SU8-3050膠，勻膠時以500rpm的轉速預甩10s，再以100rpm的轉速甩30s，光刻膠厚度0.2mm左右。在95度電熱板上烘30min后，放入曝光機進行曝光，曝光時間需要參照曝光機的幫助文檔以及實際光強來確定。之后再在95度電熱板上烘30min，顯影就可以得到模具。
[0096](2)細胞布置器件和迀移測試器件的制作。細胞布置器件中的第一通孔和細胞迀移測試腔室中的第三通孔，都是通過TOMS注模得到的，前者需要A膠(基質)與B膠(固化劑)的配比為9:1-10:1，后者需要7:1-10:1，他們的厚度都在3_以上。細胞布置器件中的細胞群體限制腔室是通過I3DMS旋涂得到的，A、B膠配比為9:1-10:1，在勻膠機中以1500rpm的轉速甩30s，可以得到厚度約為0.1mm的PDMS薄膜。固化時先將三塊模具放入70度烘箱中烘30min，之后取出細胞群體形態限制腔室的兩塊模具，此時PDMS已經固化。在從模具上取下來的具有與4mm孔對應的凹痕的PDMS上用4mm打孔器打孔，小心地將只有第一通孔的細胞布置器件孔對孔貼在底盤上上，放入烘箱中烘過夜，PDMS會繼續固化，第一通孔和底盤會粘在一起。
[0097](3)細胞布置器件的表面改性。在向4mm孔(細胞布置器件上的第一通孔)中加入細胞之前，需要進行Imin的抽真空和2-10min的等離子體處理，以防止細胞布置器件放入二氧化碳培養箱(37度)之后內部溶解的氣體會受熱膨脹產生氣泡，同時可以使疏水的PDMS表面變為親水，從而能夠順利地將細胞注入而不會在底部產生氣泡。5mm的第三通孔(迀移測試器件)不需要做這樣的處理。需要注意的是等離子體處理之后PDMS會慢慢恢復為疏水，所以這一步需要在迀移實驗開始前30min內進行。
[0098]以上所述僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明，對于本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種細胞迀移研究系統，其特征在于，包括:細胞布置器件和迀移測試器件； 所述細胞布置器件中包括至少一個第一通孔，每一所述第一通孔的一端均設置有底盤，所述底盤上設置有至少一個第二通孔； 所述第二通孔作為細胞群體限制腔室，用于劃定貼壁細胞的生長形態； 所述迀移測試器件中包括至少一個第三通孔，所述第三通孔作為迀移測試腔室，用于對在細胞群體限制腔室中完全貼壁的細胞群體進行細胞迀移研究。2.根據權利要求1中所述的細胞迀移研究系統，其特征在于，所述底盤上設置有至少兩個相同的第二通孔。3.根據權利要求2中所述的細胞迀移研究系統，其特征在于，所述第二通孔沿著徑向方向的截面形狀為圓形。4.根據權利要求3中所述的細胞迀移研究系統，其特征在于，所述第二通孔沿著徑向方向的截面形狀為直徑0.20-0.30mm的圓形。5.根據權利要求1中所述的細胞迀移研究系統，其特征在于，所述第一通孔和所述第三通孔沿著徑向方向的截面形狀為圓形、矩形或者多邊形。6.根據權利要求1中所述的細胞迀移研究系統，其特征在于，所述第一通孔沿著軸向方向的孔深為2-3_，所述第三通孔沿著軸向方向的孔深大于等于3_。7.根據權利要求1中所述的細胞迀移研究系統，其特征在于，所述細胞布置器件和迀移測試器件由PDMS形成。8.—種使用權利要求1-7中任一項所述的細胞迀移研究系統進行細胞迀移研究的方法，其特征在于，包括: 將所述細胞布置器件的底盤與潔凈的培養皿粘附后，對所述細胞布置器件進行等離子體處理，向所述第一通孔內加入細胞懸浮液； 在所述細胞懸浮液中的細胞沉入所述細胞布置器件中的細胞群體限制腔室中后，吸出所述第一通孔內剩余的細胞懸浮液，以使沉入到所述細胞群體限制腔室中的細胞完全貼壁； 所述細胞群體限制腔室中的細胞完全貼壁后，將所述細胞布置器件去掉，更換為所述迀移測試器件，在所述迀移測試器件中加入預先準備的培養基，以使完全貼壁的細胞群體在所述培養基中增殖和迀移； 每隔預設時間段，對完全貼壁的細胞在所述迀移測試器件中的生長進行拍照，以通過對所述迀移測試器件中的細胞拍照得到的圖片研究細胞在所述培養基中的迀移距離。9.根據權利要求8中所述的方法，其特征在于，所述通過對所述迀移測試器件中的細胞拍照得到的圖片研究細胞在所述培養基中的迀移數據，包括: 在對所述迀移測試器件中的細胞拍照得到的圖片中，將每一完全貼壁的細胞中的細胞生長所覆蓋的區域劃分為生長區域和迀移區域； 獲取所述迀移區域中的每一點與所述生長區域的圓心之間距離的平均值，計算所述平均值與所述生長區域所在圓的半徑之間的差值，以作為所述迀移距離； 其中，所述生長區域是包含所述完全貼壁的細胞生長所覆蓋的最大的連通區域，且以所述最大連通區域的質心為圓心的圓中半徑最小的圓，所述迀移區域是由所述完全貼壁的細胞生長所覆蓋的區域中不包括所述生長區域的區域。
【文檔編號】C12M1/00GK106047665SQ201610617882
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年7月29日
【發明人】羅春雄, 張榮飛, 張書文, 楊根, 王宇鋼, 歐陽頎
【申請人】北京大學