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感知“利”器:基于MEMS工艺的细胞微阵列

导读: 目前,细胞与衬底之间的相互作用在生物与化学界引起了巨大的关注。对于生物传感、植入式生物材料以及组织工程领域而言,如何控制细胞在特定的区域黏附是急需解决的一个问题。

目前,细胞与衬底之间的相互作用在生物与化学界引起了巨大的关注。对于生物传感、植入式生物材料以及组织工程领域而言,如何控制细胞在特定的区域黏附是急需解决的一个问题。具有纳米粗糙度的表面结构(比如纳米针、纳米突起以及纳米孔等)对细胞有黏附作 用,这些纳米结构已经可以通过一系列方法实现,包括纳米压印、电子束纳米光刻以及注塑等方法。

感知“利”器:基于MEMS工艺的细胞微阵列

当前以MEMS为基础的细胞微阵列芯片受到科研人员广泛重视。通过微加工技术在基底上构建微尺度的图形结构,并通过物理化学修饰对表面进行改性,使得细胞在特定区域实现选择性黏附,从而形成有序的细胞微阵列。在细胞微阵列芯片上通过对培养环境的控制或者对黏附区域的特定设计,分析细胞的生长行为变化及相关成分的改变,可进行对细胞分化、转染、细胞间通讯等生物学和基因组文库筛选、药物筛选等医学研究。与荧光分析手段和计算图像处理技术相结合,二维平面的细胞阵列芯片具有便捷聚焦、高通量筛选和快速数据处理的优点,提高了实验效率;同时实现了实验平台的小型化,有效降低了科研成本。

【推荐发明专利】

《基于MEMS工艺的细胞微阵列及其制作方法》

【发明内容】

为了克服生物学上的药物筛选等传统实验分析方法具有需要大数量的样本以及无法进行实时分析的缺点,本发明提供了一种基于MEMS工艺的细胞微阵列结构制备方法,该方法的主要步骤包括:在硅衬底上表面旋涂光刻胶,光刻并显影形成图形化阵列结构;采用DRIE刻蚀工艺在硅衬底上形成硅微纳米线;进行热氧化,形成氧化硅层。

感知“利”器:基于MEMS工艺的细胞微阵列

本发明细胞微阵列槽型(左)和柱形(右)结构示意图

本发明采用工艺成熟的MEMS技术,实现简易快速地制备不同的微阵列结构,微阵列结构制作完成后,划片取得所需大小的微阵列芯片,将微阵列芯片放入细胞培养液中进行细胞黏附培养,细胞会自动粘附生长在经过处理的超亲水纳米氧化硅区域,最终得到所设计的定点可控的细胞微阵列结构。

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