專(zhuān)利名稱(chēng)：柔性高通量細(xì)胞電融合微電極陣列芯片裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及生物細(xì)胞電融合的裝置。具體地，本發(fā)明涉及提供細(xì)胞電融合的芯片，提供 并產(chǎn)生細(xì)胞排隊(duì)、電致穿孔、融合所需要的電場(chǎng)強(qiáng)度和電場(chǎng)梯度。本發(fā)明專(zhuān)利涉及細(xì)胞電融 合中細(xì)胞的精確控制、細(xì)胞的高效融合，適用于遺傳學(xué)、動(dòng)植物遠(yuǎn)緣雜交育種、發(fā)育生物學(xué)、 藥物篩選、單克隆抗體制備、哺乳動(dòng)物克隆等領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
生物細(xì)胞通過(guò)融合可以形成新的細(xì)胞，在現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)工程基礎(chǔ)領(lǐng)域有著重要的意義。 細(xì)胞融合技術(shù)經(jīng)歷了生物、化學(xué)和物理誘導(dǎo)等幾個(gè)發(fā)展階段。到了20世紀(jì)80年代，隨著電 子信息技術(shù)的發(fā)展，細(xì)胞電融合技術(shù)得到了迅速發(fā)展，相對(duì)于傳統(tǒng)的細(xì)胞電融合手段，該方 法具有效率較高，操作簡(jiǎn)便、對(duì)細(xì)胞無(wú)毒害，便于觀察，適于儀器應(yīng)用和規(guī)范操作等優(yōu)點(diǎn)， 該技術(shù)近年來(lái)也得到了廣泛的應(yīng)用。
生物細(xì)胞處于非均勻電場(chǎng)中時(shí)，被電場(chǎng)激化形成偶極子，該偶極子在非均勻電場(chǎng)作用力 下發(fā)生運(yùn)動(dòng)，即介電電泳(dielectrophoresis)，利用電介質(zhì)電泳可以控制細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)，在細(xì) 胞電融合過(guò)程中，利用電介質(zhì)電泳現(xiàn)象使細(xì)胞排列成串，壓緊相互接觸的細(xì)胞，完成細(xì)胞電 融合過(guò)程所需的排隊(duì)和融合后壓緊。
細(xì)胞在強(qiáng)電場(chǎng)作用下，會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞膜穿孔，這種效應(yīng)稱(chēng)為細(xì)胞膜電致穿孔效應(yīng) (electroporation)。在細(xì)胞電融合過(guò)程中利用電致穿孔效應(yīng)，使兩接觸的細(xì)胞膜穿孔，細(xì)胞 間進(jìn)行膜內(nèi)物質(zhì)交換，使細(xì)胞質(zhì)、膜融合，在一定強(qiáng)度的電場(chǎng)作用下的電穿孔是一種可逆穿 孔，細(xì)胞膜會(huì)在減小或撤銷(xiāo)電場(chǎng)強(qiáng)度時(shí)回復(fù)原狀，致使細(xì)胞電融合過(guò)程的膜融合。
傳統(tǒng)的細(xì)胞電融合儀，它多采用融合槽的方式進(jìn)行融合，電極間的間距較大，要達(dá)到足 夠強(qiáng)度的細(xì)胞排隊(duì)、融合及壓緊信號(hào)，需要很高的外界驅(qū)動(dòng)電壓，往往高達(dá)幾百上千伏，對(duì) 系統(tǒng)的電氣安全性要求高，系統(tǒng)的成本也因此而大為提高。
為解決這一問(wèn)題，促進(jìn)細(xì)胞電融合技術(shù)向集成化、便攜式等方向發(fā)展，根據(jù)經(jīng)典物理方 程E=V/d，可知在外界電壓V恒定的情況下通過(guò)縮短電極的間距即d的大小以得到更高的 電場(chǎng)強(qiáng)度E。在柔性細(xì)胞電融合微電極陣列芯片結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，微電極陣列和平板電極間的 間距可以低至50μm，僅需要l00或101級(jí)的外界電壓即可實(shí)現(xiàn)細(xì)胞融合，大大降低了外圍電 路的設(shè)計(jì)、制造難度，降低了系統(tǒng)成本，提高了系統(tǒng)的電氣安全性和細(xì)胞電融合后細(xì)胞的成
活率，可以促進(jìn)細(xì)胞電融合技術(shù)向集成化、便攜式等方向發(fā)展。同時(shí)，傳統(tǒng)的平行板電極在 兩電極板間產(chǎn)生的是均勻電場(chǎng)，不利于獲得較高的電場(chǎng)梯度，故在本發(fā)明中，柔性高通量細(xì) 胞電融合微電極陣列芯片選用了以下三種電極排布方式對(duì)稱(chēng)型電極、交錯(cuò)型電極和電極一
平板型電極。
目前國(guó)內(nèi)在柔性高通量細(xì)胞電融合微電極陣列芯片領(lǐng)域研究開(kāi)發(fā)基本上空白，中國(guó)專(zhuān)利
200610054121.x是基于芯片概念的細(xì)胞融合裝置，國(guó)外在次領(lǐng)域的專(zhuān)利相對(duì)較多，如Pohl 在1982年申請(qǐng)的美國(guó)專(zhuān)利(4326934)、 Chang在1994年的美國(guó)專(zhuān)利(5304486)等。但是 上述專(zhuān)利普遍存在微電極數(shù)量上較少，不能實(shí)現(xiàn)高通量融合，另一方面，微電極產(chǎn)生的電場(chǎng) 強(qiáng)度和電場(chǎng)梯度比較弱，在細(xì)胞的精確控制方面顯得比較弱。中國(guó)專(zhuān)利200610054121.x基于 芯片的概念提出了一種細(xì)胞融合裝置，在一定程度上解決了高通量融合，但是該芯片加工材 料選擇方面上抗腐蝕、抗氧化能力考慮較少，存在己被腐蝕、氧化的缺點(diǎn)，另外，硅基底芯 片帶來(lái)的封裝較為不便，芯片系統(tǒng)不利于細(xì)胞的進(jìn)樣、出樣，進(jìn)而影響細(xì)胞的篩選、分離和 培養(yǎng)等后期工作。另外，硅基底芯片的加工成本較高，能夠開(kāi)展相關(guān)加工的服務(wù)商較少，加 工條件也受到限制，細(xì)胞電融合芯片的推廣收到影響，本發(fā)明能夠解決上述問(wèn)題。
國(guó)內(nèi)外相關(guān)專(zhuān)利如下
200610054121.x， 2006年，重慶大學(xué)，趙志強(qiáng)等；
CN1482234， 2003年，中國(guó)科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所，張濤等；
CN86210174， 1995年，遼寧腫瘤研究所，梁偉；
4326934, April 27， 1982, Pohl;
441972, April 10， 1982， Pohl;
4578168， March 25, 1986， Hofman;
4695547, September 22， 1987， Hillard;
4699881， October 13,1987, Matschke;
5007995, April 16, 1991, Takahizuki.

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足和細(xì)胞電融合技術(shù)的發(fā)展需要，提出了一種柔性高通量細(xì)胞 電融合微電極陣列芯片裝置，其陣列芯片采用透明柔性聚酰亞胺薄膜作為基底材料，通過(guò)刻 蝕聚酰亞胺薄膜上沉積的銅箔層形成微電極陣列，陣列中的微通道為細(xì)胞電融合工作通道， 通過(guò)導(dǎo)線將柔性高通量細(xì)胞電融合微電極陣列芯片與外圍電刺激裝置相連，引入電刺激信號(hào)
促進(jìn)微通道內(nèi)部的細(xì)胞發(fā)生細(xì)胞排隊(duì)和細(xì)胞融合。該陣列芯片的采用降低了芯片的設(shè)計(jì)難 度，特別是后期封裝難度，實(shí)現(xiàn)了細(xì)胞的自動(dòng)進(jìn)樣、自動(dòng)出樣及后期培養(yǎng)的難度。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下
一種柔性高通量細(xì)胞電融合微電極陣列芯片裝置，它由陣列芯片和融合池組成；所述陣 列芯片以柔性透明聚酰亞胺薄膜為基底，在柔性透明聚酰亞胺薄膜基底上采用柔性印刷電路 板加工技術(shù)(Flexible Printed Circuit board, FPC)，形成從上至下以鍍金層一銅箔層一聚酰 亞胺薄膜一銅箔層一鍍金層構(gòu)成的縱向?qū)訝罱Y(jié)構(gòu)；在該結(jié)構(gòu)的下表面通過(guò)蝕刻聚酰亞胺薄膜 上的銅箔層形成交叉梳狀陣列化微電極組，交叉梳狀陣列化微電極組由兩個(gè)相互交叉、互不 接觸、電氣結(jié)構(gòu)上互不連接的梳狀微電極陣列電極構(gòu)成，梳狀微電極陣列電極經(jīng)過(guò)孔與芯片 上表面蝕刻銅箔層形成的引線層相連，經(jīng)引線層上的焊盤(pán)焊接引線引入外界電刺激信號(hào)，電 極組內(nèi)部微電極之間的微通道為工作通道。
所述融合池是在玻璃或有機(jī)玻璃硬質(zhì)透明材料中央?yún)^(qū)域加工矩形凹槽而形成細(xì)胞電融 合池，細(xì)胞電融合池的四周池壁加工有與外界連通的進(jìn)、出樣孔，柔性細(xì)胞電融合微電極陣 列芯片倒扣于融合池上，其上的交叉梳狀陣列化微電極組與細(xì)胞電融合池相對(duì)應(yīng)，置于落于 細(xì)胞電融合池中，使交叉梳狀陣列化微電極組浸入樣品液中，當(dāng)施加外界電刺激信號(hào)，即在 微電極陣列與融合池中的平板電極間的微小間距中產(chǎn)生高強(qiáng)度的非均勻梯度電場(chǎng)，細(xì)胞在電 場(chǎng)中被極化，在介電力的作用下被吸附到微電極上，并連接成串狀，并在電場(chǎng)作用下發(fā)生電 融合，實(shí)現(xiàn)細(xì)胞電融合過(guò)程，提高細(xì)胞電融合效率，融合后樣品經(jīng)底部出樣孔流出，以進(jìn)行 后期的融合細(xì)胞的篩選、培養(yǎng)。
該芯片裝置可實(shí)現(xiàn)每平方厘米最高104的集成度，根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要可選擇不同面積的芯片， 以達(dá)到高通量細(xì)胞融合的要求。
所述芯片的梳狀微電極陣列電極上包含多個(gè)梳脊，微電極分布于梳脊上，相鄰梳脊上微 電極排布方式可以分為對(duì)稱(chēng)型，即齒狀微電極呈現(xiàn)水平對(duì)稱(chēng)的排布方式，或者平板一電極型， 即一邊為齒狀微電極， 一邊為平板電極的排隊(duì)方式，或者交錯(cuò)型，即齒狀微電極呈現(xiàn)水平交 錯(cuò)的排布方式。
所述芯片的微通道的深度由銅箔層厚度決定，在加工過(guò)程中，可根據(jù)實(shí)驗(yàn)對(duì)象細(xì)胞尺寸 進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整范圍在35-140 μm。
所述芯片的梳狀微電極陣列電極上的齒狀微電極長(zhǎng)度為50~100 μm，寬度為50~100 μm， 相對(duì)微電極之間的間距設(shè)定在50~500 μm，同一梳脊上相鄰齒狀微電極間距設(shè)定在50~200
本發(fā)明提出的柔性高通量細(xì)胞電融合微電極陣列芯片裝置具有以下優(yōu)點(diǎn) 本發(fā)明采用現(xiàn)代柔性印刷電路板加工技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)在透明柔性聚酰亞胺薄膜上精密加 工微電極，保證細(xì)胞電融合過(guò)程的精確實(shí)施與控制；同時(shí)，由于精密加工工藝可實(shí)現(xiàn)每平方 厘米最高104的集成度，利用聚酰亞胺薄膜面積可根據(jù)需要擴(kuò)大的優(yōu)勢(shì)，通過(guò)增大聚酰亞胺 薄膜面積的方式可以實(shí)現(xiàn)任意集成度的陣列化電極結(jié)構(gòu)，可以提供大量的微電極，提高細(xì)胞 電融合的通量；柔性透明薄膜選用聚酰亞胺薄膜具有柔軟、透明、耐高溫消毒、具備良好生 物相融合性和能夠兼容柔性等特點(diǎn)，能夠通過(guò)精密加工工藝，針對(duì)對(duì)象細(xì)胞的多樣化，設(shè)計(jì)、 加工多樣化的微電極結(jié)構(gòu)；實(shí)現(xiàn)高通量的精確電融合控制能力，以獲取更好的融合效果；微 電極上通過(guò)電鍍沉積金膜，可以提高微電極的電氣性能，改善內(nèi)部電場(chǎng)分布，金的惰性也可 以改善芯片的抗氧化能力和抗腐蝕性能；同時(shí)，聚酰亞胺和金良好的生物相融性和抗腐蝕能 力改善了微電極陣列的生物相容性，保證了融合細(xì)胞的安全性和細(xì)胞活力，進(jìn)一步提高了細(xì) 胞電融合效率。另外，柔性高通量細(xì)胞電融合微電極陣列芯片良好的柔性降低了芯片系統(tǒng)的 整體設(shè)計(jì)難度，特別是后期封裝難度，可以實(shí)現(xiàn)融合池及各種自動(dòng)進(jìn)樣及出樣裝置的無(wú)縫連 接，芯片裝置達(dá)到的全封閉、無(wú)菌水平；融合池的使用可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)進(jìn)樣和自動(dòng)出樣；整個(gè) 裝置能夠?qū)崿F(xiàn)細(xì)胞液保存、細(xì)胞環(huán)境液體置換、細(xì)胞電融合和融合后細(xì)胞培養(yǎng)的整個(gè)過(guò)程， 減小對(duì)融合后細(xì)胞的物理?yè)p傷，提高其存活能力；另外，較硅基芯片而言，其通透性更好， 觀察效果佳。
柔性高通量細(xì)胞電融合微電極陣列芯片裝置中的柔性高通量細(xì)胞電融合微電極陣列芯 片采用通用的柔性印刷電路板加工技術(shù)進(jìn)行加工，融合池采用機(jī)床或者激光即可進(jìn)行加工， 兩種加工方法都已經(jīng)相當(dāng)成熟，便于批量化生產(chǎn)，有利于細(xì)胞電融合技術(shù)的推廣。


圖l柔性高通量細(xì)胞電融合微電極陣列芯片裝置示意圖2柔性高通量細(xì)胞電融合微電極陣列芯片裝配示意圖
圖3融合池示意圖
圖4柔性高通量細(xì)胞電融合微電極陣列芯片示意圖，圖4A是下表面，圖4B是上表面
圖5柔性高通量細(xì)胞電融合微電極陣列芯片剖面結(jié)構(gòu)圖
圖6柔性高通量細(xì)胞電融合微電極陣列芯片三種微電極結(jié)構(gòu)的示意圖，其中圖6A平 板一電極型，圖6B是交錯(cuò)型，圖6C是對(duì)稱(chēng)型；
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的結(jié)構(gòu)
參見(jiàn)圖l、圖2、圖3和圖4，融合池2由玻璃或有機(jī)玻璃等硬質(zhì)透明材料加工而成， 通過(guò)在片狀硬質(zhì)透明材料中央?yún)^(qū)域加工一固定深度的矩形凹槽5形成融合池。將導(dǎo)線焊在柔 性高通量細(xì)胞電融合微電極陣列芯片1的焊盤(pán)8上(圖4B),隨后將其倒扣于融合池2上， 交叉梳狀陣列化微電極組9與中央矩形凹槽5相對(duì)應(yīng)，使用黏合劑進(jìn)行粘合，形成密閉空腔。 試驗(yàn)中將柔性高通量細(xì)胞電融合微電極陣列芯片裝置反置，形成柔性高通量細(xì)胞電融合微電 極陣列芯片1在下的形勢(shì)。含有待融合細(xì)胞的緩沖液經(jīng)頂部的進(jìn)樣孔3注入凹槽5內(nèi)，當(dāng)施 加外界電剌激信號(hào)的過(guò)程中，首先施加交流信號(hào)，即在微電極陣列7 (圖4A)之間的微通道 9中產(chǎn)生高強(qiáng)度的非均勻梯度電場(chǎng)，細(xì)胞在電場(chǎng)中被極化，在介電力的作用下被吸附到微電 極上，并連接成串狀，并在直流電形成的高強(qiáng)度電場(chǎng)作用下發(fā)生電融合，隨后再施加交流電 信號(hào)60s左右，促進(jìn)細(xì)胞的進(jìn)一步融合，實(shí)現(xiàn)細(xì)胞電融合過(guò)程，提高細(xì)胞電融合效率。整個(gè) 實(shí)驗(yàn)過(guò)程可在顯微鏡下觀測(cè)錄像，完成融和后的細(xì)胞在芯片中靜置5~10 min后，再次施加 交流信號(hào)，使密閉空腔內(nèi)部的細(xì)胞都吸附到微電極上，此時(shí)通過(guò)側(cè)面的出樣口 4吸出緩沖液， 從頂部進(jìn)樣口3注入細(xì)胞培養(yǎng)液，融合后細(xì)胞可在此密閉空腔內(nèi)部進(jìn)行后期培養(yǎng)；當(dāng)然在融 合完成后也可以直接從側(cè)面的出樣口 4吸出含有細(xì)胞的緩沖液，在柔性細(xì)胞電融合芯片裝置 外進(jìn)行后期的篩選和培養(yǎng)工作。
柔性高通量細(xì)胞電融合微電極陣列芯片1的尺寸為3 cm x 3.6 cm，見(jiàn)圖5，芯片"鍍金 層10-銅箔層11-聚酰亞胺薄膜6-銅箔層11-鍍金層10"結(jié)構(gòu)中聚酰亞胺薄膜6厚度可根據(jù) 需要在12.5 |im至50 nm之間進(jìn)行調(diào)節(jié)，銅箔層11的厚度在35 pm至140 pm之間調(diào)節(jié)，鍍 金層10的厚度為1 pm，以保證芯片具有較強(qiáng)的抗腐蝕、抗氧化能力，并獲得盡可能好的生 物相容性，提高細(xì)胞的存活能力，焊盤(pán)8直徑為200nm，柔性細(xì)胞電融合芯片上集成了 104 組微電極，微電極結(jié)構(gòu)分為平板一電極型12，即一邊為齒狀微電極， 一邊為平板電極的排隊(duì) 方式(見(jiàn)圖6A)，或者對(duì)稱(chēng)型13,即齒狀微電極呈現(xiàn)水平對(duì)稱(chēng)的排布方式(見(jiàn)圖6B)，或者 交錯(cuò)型14，即齒狀微電極呈現(xiàn)水平交錯(cuò)的排布方式(見(jiàn)圖6C)。上述電極結(jié)構(gòu)中，齒狀微電 極長(zhǎng)度為50~100 寬度為50-100 pm，相對(duì)微電極之間的間距設(shè)定在50~500 pm，同一 梳脊上相鄰齒狀微電極間距設(shè)定在50~200 pm。
融合池2尺寸為8 cm x 10 cm，中央凹槽深度5可根據(jù)融合量在為200 nm~1000 jim范 圍內(nèi)調(diào)節(jié)，頂部進(jìn)樣口尺寸3為內(nèi)徑500pm，外徑1000nm,側(cè)面出樣口 4尺寸為內(nèi)徑500 pm，外徑1000^m，以充分保證細(xì)胞能夠順利的進(jìn)入通道內(nèi)部。
上述柔性高通量細(xì)胞電融合微電極陣列芯片1的加工采用柔性印刷電路板加工工藝，選 用聚酰亞胺薄膜作為基板加工材料，加工步驟如下
1、 聚酰亞胺薄膜裁切將聚酰亞胺薄膜裁切成需要尺寸；
2、 烤板；
3、 清洗材料，以獲得更好的光面平整度和光潔度
4、 鉆孔在聚酰亞胺薄膜上過(guò)孔所在位置進(jìn)行鉆孔，得到所需要的過(guò)孔；
5、 磨板對(duì)聚酰亞胺薄膜表面進(jìn)行打磨處理以滿足銅沉積；
6、 沉積銅在聚酰亞胺薄膜表面沉積銅箔，厚度范圍35 14(Him;
7、 層壓、露光利用感光干膜層壓在銅箔上，通過(guò)UV線照射下在千膜上形成微電 極陣列、引線等圖形；
8、 顯影將己經(jīng)曝光過(guò)的感光干膜利用顯影液進(jìn)行處理，除去未感光的感光干膜， 使圖形基本成型；
9、 蝕刻在銅箔表面均勻噴淋蝕刻藥液，腐蝕銅箔，在銅箔上形成所需圖形，隨后 剝離感光干膜，得到微電極陣列、引線和焊盤(pán)等微結(jié)構(gòu)；
10、 鍍金在微電極陣列、引線等圖形上鍍金，以獲得較好的生物相容性及抗腐蝕、 抗氧化能力；
11、 噴錫在焊盤(pán)位置噴錫；
12、 外圍成形剪裁芯片，得到最終的外形；
13、 等離子清洗使用等離子機(jī)對(duì)芯片進(jìn)行清洗；
14、 防氧阻焊處理；
加工完成柔性高通量細(xì)胞電融合微電極陣列芯片后，通過(guò)焊接的方式實(shí)現(xiàn)外圍電刺激 信號(hào)的引入，將完成焊接后的芯片反扣在融合池上，并使用黏合劑固定，形成密閉的空間，
邊獲得了完整的芯片裝置。
權(quán)利要求
1.一種柔性高通量細(xì)胞電融合微電極陣列芯片裝置，其特征在于芯片裝置由陣列芯片和細(xì)胞電融合池組成；所述陣列芯片以柔性透明聚酰亞胺薄膜為基底，在柔性透明聚酰亞胺薄膜基底上采用柔性印刷電路板加工技術(shù)，形成從上至下以鍍金層-銅箔層-聚酰亞胺薄膜-銅箔層-鍍金層構(gòu)成的縱向?qū)訝罱Y(jié)構(gòu)；在所述結(jié)構(gòu)的下表面通過(guò)蝕刻聚酰亞胺薄膜上的銅箔層形成交叉梳狀陣列化微電極組，交叉梳狀陣列化微電極組由兩個(gè)相互交叉、互不接觸、電氣結(jié)構(gòu)上互不連接的梳狀微電極陣列電極構(gòu)成，梳狀微電極陣列電極經(jīng)過(guò)孔與芯片上表面蝕刻銅箔層形成的引線相連，經(jīng)引線上的焊盤(pán)焊接引線引入外界電刺激信號(hào)；電極組內(nèi)部微電極之間的微通道為工作通道；所述細(xì)胞電融合池是在玻璃或有機(jī)玻璃硬質(zhì)透明材料中央?yún)^(qū)域加工矩形凹槽而形成，細(xì)胞電融合池的四周池壁加工有與外界連通的進(jìn)、出樣孔，陣列芯片倒扣于細(xì)胞電融合池上，其上的交叉梳狀陣列化微電極組與細(xì)胞電融合池相對(duì)應(yīng)，落于細(xì)胞電融合池中。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性高通量細(xì)胞電融合微電極陣列芯片裝置，其特征在于 所述交叉梳狀陣列化微電極的每個(gè)梳狀微電極陣列電極上包含多個(gè)梳脊，梳脊上分布微電 極，相鄰梳脊上的微電極排布方式采用對(duì)稱(chēng)型，即相鄰梳脊上有齒狀微電極，并呈現(xiàn)水平對(duì) 稱(chēng)的排布方式；或者采用平板一電極型，即一邊梳脊上為齒狀微電極，另一邊梳脊上為平板 電極的排隊(duì)方式；或者采用交錯(cuò)型，即相鄰梳脊上為齒狀微電極，并呈現(xiàn)水平交錯(cuò)的排布方 式。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的柔性高通量細(xì)胞電融合微電極陣列芯片裝置，其特征在 于所述陣列芯片的微通道的深度根據(jù)細(xì)胞尺寸和試驗(yàn)需要設(shè)定在35~140 pm。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的柔性高通量細(xì)胞電融合微電極陣列芯片裝置，其特征在 于齒狀微電極長(zhǎng)度為50~100nm，寬度為50~100 pm，相對(duì)齒狀微電極之間的間距設(shè)定在 50~500 pm，同一梳脊上相鄰齒狀微電極間距設(shè)定在50~200 jmi。
5. 權(quán)利要求1或2所述的柔性高通量細(xì)胞電融合微電極陣列芯片裝置的加工工藝，其 特征在于-(1)加工柔性高通量細(xì)胞電融合微電極陣列芯片采用柔性印刷電路板加工工藝，選 用聚酰亞胺薄膜作為基板加工材料，加工步驟如下-A、 聚酰亞胺薄膜裁切將聚酰亞胺薄膜裁切成需要尺寸；B、 烤板； C、 清洗材料，以獲得更好的光面平整度和光潔度D、 鉆孔在聚酰亞胺薄膜上過(guò)孔所在位置進(jìn)行鉆孔，得到所需要的過(guò)孔；E、 磨板對(duì)聚酰亞胺薄膜表面進(jìn)行打磨處理以滿足銅沉積；F、 沉積銅在聚酰亞胺薄膜表面沉積銅箔，厚度范圍35~140nm;G、 層壓、露光利用感光干膜層壓在銅箔上，通過(guò)UV線照射下在干膜上形成微電 極陣列、引線等圖形；H、 顯影將已經(jīng)曝光過(guò)的感光干膜利用顯影液進(jìn)行處理，除去未感光的感光干膜， 使圖形基本成型；I、 蝕刻在銅箔表面均勻噴淋蝕刻藥液，腐蝕銅箔，在銅箔上形成所需圖形，隨后 剝離感光干膜，得到微電極陣列、引線和焊盤(pán)等微結(jié)構(gòu)；J、鍍金在微電極陣列、引線等圖形上鍍金，以獲得較好的生物相容性及抗腐蝕、抗氧化能力； K、噴錫在焊盤(pán)位置噴錫； L、外圍成形剪裁芯片，得到最終的外形； M、等離子清洗使用等離子機(jī)對(duì)芯片進(jìn)行清洗； N、防氧阻焊處理；(2)加工完成的柔性高通量細(xì)胞電融合微電極陣列芯片片，通過(guò)焊接的方式實(shí)現(xiàn)外圍 電刺激信號(hào)的引入，將完成焊接后的芯片反扣在融合池上，并使用黏合劑固定，形成密閉的空間。。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種柔性高通量細(xì)胞電融合微電極陣列芯片裝置，由陣列芯片和融合池組成。陣列芯片以柔性透明聚酰亞胺薄膜為基底，下表面通過(guò)蝕刻形成交叉梳狀陣列化微電極組，電極組由兩個(gè)相互交叉、互不接觸、電氣結(jié)構(gòu)上互不連接的梳狀微電極陣列電極構(gòu)成，電極組內(nèi)部微電極之間的微通道為工作通道；陣列芯片倒扣于融合池上，其上的交叉梳狀陣列化微電極組與細(xì)胞電融合池相對(duì)應(yīng)，落于細(xì)胞電融合池中。該芯片裝置具備使用方便，加工方法簡(jiǎn)單，成本極為低廉，對(duì)操作人員及細(xì)胞無(wú)傷害等特點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于遺傳學(xué)、動(dòng)植物遠(yuǎn)緣雜交育種、發(fā)育生物學(xué)、藥物篩選、單克隆抗體制備、哺乳動(dòng)物克隆等領(lǐng)域。
文檔編號(hào)C12M1/42GK101343613SQ200810070159
公開(kāi)日2009年1月14日 申請(qǐng)日期2008年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月22日
發(fā)明者侯文生, 斌 夏, 廖彥劍, 毅 曹, 軍 楊, 寧 胡, 鄭小林 申請(qǐng)人:重慶大學(xué)