本實(shí)用新型涉及一種新型細(xì)胞培養(yǎng)的生物芯片，從使用上講，是一種運(yùn)用在細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)中的用于剪切力實(shí)驗(yàn)的細(xì)胞培養(yǎng)生物芯片。

背景技術(shù)：

生物芯片是近20年在生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域中迅速發(fā)展起來的一項(xiàng)高新技術(shù)。生物芯片用途廣泛，在生命科學(xué)研究及實(shí)踐、醫(yī)學(xué)科研及臨床、藥物設(shè)計(jì)、環(huán)境保護(hù)、農(nóng)業(yè)、軍事等各個領(lǐng)域。因?yàn)槠涓咄?，微型化和自動化的特點(diǎn)，符合快速、高效、低成本的工業(yè)化運(yùn)作原則，在疾病診斷、藥物篩選、細(xì)胞培養(yǎng)等領(lǐng)域，具有非常強(qiáng)大的運(yùn)用前景。這些無疑將會產(chǎn)生巨大的社會和經(jīng)濟(jì)效益。然而，傳統(tǒng)的生物芯片技術(shù)存在著許多難以解決的問題，主要表現(xiàn)在傳統(tǒng)生物芯片采用的是離體的基因與蛋白分子，經(jīng)歷從細(xì)胞內(nèi)環(huán)境提取、分離、提純、表面粘附、分子結(jié)合等等一系列處理之后，處理后的細(xì)胞發(fā)生變化，并不能起到及時(shí)觀察，分析的作用。所以，要改變這種狀況，必須從根本上徹底改變生物芯片的設(shè)計(jì)思路，設(shè)計(jì)一種能形成實(shí)時(shí)觀察對比的芯片。

在對細(xì)胞的分化和增殖研究中，細(xì)胞力學(xué)實(shí)驗(yàn)經(jīng)常用到，模擬體內(nèi)流體，細(xì)胞探究對不同剪切力的影響是其中的一項(xiàng)，但目前缺乏用于剪切力實(shí)驗(yàn)的細(xì)胞培養(yǎng)生物芯片，已達(dá)到能夠獲取模擬流體力學(xué)條件下的細(xì)胞對剪切力的實(shí)時(shí)反映狀況。

因此，需要實(shí)用新型提供一種用于剪切力實(shí)驗(yàn)的細(xì)胞培養(yǎng)生物芯片，以解決上述問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的技術(shù)內(nèi)容是一種用于剪切力實(shí)驗(yàn)的細(xì)胞培養(yǎng)生物芯片，其特征在于：在長方形的芯片一端有2排共4個注射孔，注射孔兩兩為一對，每對2個注射孔各自分別連接一條共2條V通道，2條V通道沿長方形芯片的兩條長邊，呈“Y”型匯流到左右對稱的2條連接通道，“Y”型開口朝向芯片的兩側(cè)。2條連接通道拐彎后平行于芯片的長邊，伸向芯片的另一端；左右2條連接通道在芯片的中部，分別連接有1個矩形培養(yǎng)區(qū)和1個錐形培養(yǎng)區(qū)，兩個培養(yǎng)區(qū)對稱分布在芯片中部的兩側(cè)。這兩個培養(yǎng)區(qū)主要作用是培養(yǎng)活細(xì)胞生長，用于檢測活細(xì)胞。2個培養(yǎng)區(qū)另一端，各連接有連接通道，2條連接通道最后匯流到在芯片另一端中部的1個矩形廢液池，矩形廢液池通過排出通道與排出口連接。

優(yōu)選的，所述芯片的矩形培養(yǎng)區(qū)和錐形培養(yǎng)區(qū)的的形狀都保持了拐角的直角，以模擬渦流對細(xì)胞的影響。芯片的錐形培養(yǎng)區(qū)的錐尖有朝矩形廢液池一端的和錐尖朝注射孔一端的2種規(guī)格。這樣設(shè)計(jì)便于數(shù)據(jù)的實(shí)驗(yàn)對比和驗(yàn)證。

優(yōu)選的，所述矩形培養(yǎng)區(qū)和錐形培養(yǎng)區(qū)內(nèi)部寬度不同，能在相同的培養(yǎng)液流速下，由于矩形培養(yǎng)區(qū)和錐形培養(yǎng)區(qū)的寬窄不同，造成矩形培養(yǎng)區(qū)和錐形培養(yǎng)區(qū)內(nèi)部的剪切力不同。細(xì)胞在矩形培養(yǎng)區(qū)和錐形培養(yǎng)區(qū)中進(jìn)行培養(yǎng)，對比分析出在不同剪切力的作用下干細(xì)胞的分化情況，并能夠依據(jù)實(shí)驗(yàn)要求根據(jù)流體力學(xué)公式計(jì)算，調(diào)整研究不同的寬度下的剪應(yīng)力，研究相同或者不相同流速下產(chǎn)生的剪應(yīng)力變化對細(xì)胞的影響。但是矩形培養(yǎng)區(qū)和錐形培養(yǎng)區(qū)的底面高度，在進(jìn)口處和出口處高度都相同，即底面有坡度時(shí)，矩形培養(yǎng)區(qū)和錐形培養(yǎng)區(qū)的兩個底面的坡度都一致。這樣便于保證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的對比。

優(yōu)選的，所述芯片的制作材質(zhì)都是透明材質(zhì)，這樣保證芯片能夠在顯微鏡或CCD下檢測。所述芯片在矩形培養(yǎng)區(qū)和錐形培養(yǎng)區(qū)的區(qū)域上都加工有網(wǎng)格刻線，以便于細(xì)胞定位和流體模擬時(shí)對細(xì)胞剪切力的定位。

本實(shí)用新型芯片的優(yōu)點(diǎn)：在良好的細(xì)胞培養(yǎng)環(huán)境下，通過在芯片上的實(shí)驗(yàn)操作，能夠起到同時(shí)定量定向的實(shí)驗(yàn)觀測對比，從而使研究剪切力對細(xì)胞的影響實(shí)驗(yàn)更加方便，減少了即時(shí)觀測的實(shí)驗(yàn)時(shí)間和誤差。與現(xiàn)有的設(shè)計(jì)相比，本實(shí)用新型芯片具有下列有益效果：比普通芯片設(shè)置了不同剪切力的培養(yǎng)系統(tǒng)，在干細(xì)胞培養(yǎng)過程中施加不同的剪切力，達(dá)到即時(shí)、有效、微量觀測。能夠在檢測的時(shí)間段內(nèi)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，控制營養(yǎng)物質(zhì)的輸入速率，保證檢測的可靠性，使得結(jié)果更能反應(yīng)真實(shí)的干細(xì)胞生長環(huán)境，掌握剪切力對干細(xì)胞分化的影響，為后續(xù)工作做準(zhǔn)備。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的一種規(guī)格的俯視示意圖。

圖2為本實(shí)用新型的一種規(guī)格的俯視示意圖。

其中：1.矩形廢液池；2.排出通道； 3.矩形培養(yǎng)區(qū)；4.連接通道；5.V通道；6.注射孔；7.錐形培養(yǎng)區(qū)； 8.排出口；9.網(wǎng)格刻線。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖1-2進(jìn)一步對本實(shí)用新型加以說明。

操作步驟如下：從長方形的芯片一端的注射孔6分別成對注入干細(xì)胞和營養(yǎng)液，定期通過注射孔6補(bǔ)給相應(yīng)的營養(yǎng)物質(zhì)，保證細(xì)胞正常的新陳代謝。把注射孔6成對分組，做為對照組。營養(yǎng)物質(zhì)直接被運(yùn)送到培養(yǎng)區(qū)內(nèi)，用于即時(shí)觀測細(xì)胞的生長。待細(xì)胞貼壁生長后，從兩對注射孔6持續(xù)注入細(xì)胞培養(yǎng)液，流態(tài)的培養(yǎng)液流過矩形培養(yǎng)區(qū)3和錐形培養(yǎng)區(qū)7產(chǎn)生的剪切力作用于細(xì)胞。在特定的實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)條件下，矩形培養(yǎng)區(qū)3和錐形培養(yǎng)區(qū)7能夠起到對比作用。待細(xì)胞貼壁生長24h后，可直接通過高清攝像機(jī)或DVD檢測剪切力作用下細(xì)胞的分化情況。網(wǎng)格刻線9起到芯片不同流體部位的細(xì)胞定位作用。矩形廢液池1將培養(yǎng)池中干細(xì)胞的代謝產(chǎn)物或者是多余的注射物質(zhì)暫時(shí)儲存的空間，保證干細(xì)胞的正常培養(yǎng)環(huán)境。最后矩形廢液池1的廢液通過排出通道2與最終排出口8排出。