专利名称：肿瘤细胞耐药性检测系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种耐药性检测系统，特别是一种针对肿瘤细胞的耐药性检测系 统。
背景技术：
近年来，我国肿瘤发病率及死亡率一直呈上升趋势。化疗时当前治疗恶性肿瘤的 主要手段，传统化疗药物的长期使用使肿瘤细胞耐药现象越来越普遍，并已成为导致临床 肿瘤化疗失败最常见的和最难克服的问题。其中，多耐药性是肿瘤细胞耐药的主要形式， 指的是一种药物作用于肿瘤细胞使之产生耐药性之后，该肿瘤细胞逐渐对未接触过、结构 无关、作用靶点和机制不同的多种抗肿瘤药物也具有交叉耐药性。因此，对于肿瘤细胞耐 药性的检测对于人们对抗肿瘤具有十分重要的意义。研究表明，肿瘤细胞外微环境的低 PH与其耐药性关系密切，人们利用这个特性着手检测肿瘤细胞的耐药性，如短期原代培养 细胞毒试验，主要包括四氮唑(MTT)比色法，XTT (MTT类似物)比色法、ATP-TCA (ATPtumor chemosensitivity assay)等方法。但是这些常规的肿瘤耐药检测手段存在如下一些问 题(1)、不能动态检测肿瘤细胞与药物的相互作用过程，如肿瘤细胞外微环境pH的 变化；(2)、实验药物不能自动形成连续的药物浓度梯度，难对有效药物浓度进行优�。�(3)、肿瘤细胞培养所处的微环境与体内相距甚大，如有毒性的代谢物不能及时被 清除、细胞所处空间相对机体内细胞所处的空间要大得多；(4)、不能同时对多种耐药机制进行研究，如肿瘤细胞的质子泵功能、外排泵功能 (P糖蛋白泵功能，P-gp)、胞内还原性谷胱甘肽的检测等。(5)、试验结果不能快速准确的处理，效率低下。
实用新型内容为了解决上述的问题，本实用新型的目的在于提供一种可以模拟体内微血管环 境，保证细胞培养过程中的营养供给和代谢物的清除，自动形成药物浓度差，可动态检测肿 瘤细胞周围酸碱度变化情况，高效准确地对肿瘤细胞耐药机制相关的多参数分析检测的检 测系统。本实用新型解决其问题所采用的技术方案是一种肿瘤细胞耐药性检测系统，其 特征在于，包括具有可视PH指示剂的肿瘤细胞耐药性检测芯片，其可以模拟体内微血管环境，保 证细胞培养过程中的营养供给和代谢物的清除，自动形成药物浓度差，可以通过其PH指示 剂颜色的变化可动态检测肿瘤细胞周围酸碱度变化情况表现出来；CXD图像传感器，其设置在肿瘤细胞耐药性检测芯片PH指示剂一侧可以不断拍摄 PH指示剂，记录其实时颜色状态；[0012]信息处理装置，其连接CXD图片传感器，可以接受CXD图片传感器拍摄的图片信 息，并将其转换成数字信号进行处理，得到PH值曲线。作为上述技术方案的改进，所述具有pH指示剂的肿瘤细胞耐药监测芯片包括由 玻璃基板和设置在其上的硅胶芯片组成的芯片本体，所述硅胶芯片一端表面设有药物入口 和培养液入口，另一端表面设有细胞入口，所述硅胶芯片内设有末端交汇在一起的药物通 道和培养液通道，所述药物通道另一端与药物入口相通，培养液通道另一端与培养液入口 相通，所述药物通道和培养液通道交汇处设有呈辐射状的聚合通道，所述聚合通道辐射端 上连通有多条管道，所述管道上分出有小管，所述小管上设有细胞池，所述管道、小管另一 端连接细胞入口通道，所述细胞入口通道与细胞入口相通；所述玻璃基板上设有与细胞池 相对应的PH指示层，所述细胞池与pH指示层之间通过二氧化碳通透膜连通，所述pH指示 层内放置有PH指示剂。作为上述技术方案的进一步改进，所述芯片本体上还设有一个对照组，包括设置 在硅胶芯片表面的对照组培养液入口，所述对照组培养液入口连通设置在硅胶芯片内的对 照组培养液通道，所述对照组培养液通道上分出有对照组小管，所述对照组小管上设有细 胞池，所述对照培养液通道、对照组小管另一端连接对照组细胞入口通道，所述对照组细胞 入口通道与对照组细胞入口相通，所述玻璃基板上设有与细胞池相对应的PH指示层，所述 细胞池与PH指示层之间通过二氧化碳通透膜连通，所述pH指示层内放置有pH指示剂。作为上述技术方案的进一步改进，所述小管上设有多个细胞池。作为上述技术方案的进一步改进，所述小管设有多支。作为上述技术方案的进一步改进，所述对照组小管设有多支。作为上述技术方案的进一步改进，所述的信号处理装置为PC。本实用新型的有益效果是本实用新型的肿瘤细胞耐药性检测系统结构简单，可 以通过CCD图像传感器将肿瘤细胞耐药性检测芯片中pH指示剂由于酸碱变化所表现出来 颜色变化拍摄下来，并发送给信息处理装置进行处理，进而绘制出时间-PH值曲线，为肿瘤 细胞耐药性的理论研究提供便利。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明
图1是本实用新型结构示意图；图2是本实用新型肿瘤细胞耐药检测芯片示意图；图3是本实用新型细胞池结构示意图；图4是本实用新型芯片对照组细胞池结构示意图；图5是本实用新型芯片横截面示意图。
具体实施方式
参照图1至图5，本实用新型的一种肿瘤细胞耐药性检测系统，包括具有可视pH指示剂的肿瘤细胞耐药性检测芯片，其可以模拟体内微血管环境，保 证细胞培养过程中的营养供给和代谢物的清除，自动形成药物浓度差，可以通过其PH指示 剂颜色的变化可动态检测肿瘤细胞周围酸碱度变化情况表现出来；[0028]CCD图像传感器，其设置在肿瘤细胞耐药性检测芯片PH指示剂一侧可以不断拍摄 PH指示剂，记录其实时颜色状态；信息处理装置，其连接CXD图片传感器，可以接受CXD图片传感器拍摄的图片信 息，并将其转换成数字信号进行处理，得到PH值曲线。本实用新型的肿瘤细胞耐药性检测系统结构简单，可以通过CCD图像传感器将肿 瘤细胞耐药性检测芯片中PH指示剂由于酸碱变化所表现出来颜色变化拍摄下来，并发送 给信息处理装置进行处理，进而绘制出时间-PH值曲线，为肿瘤细胞耐药性的理论研究提 供便利。作为优选实施方式，所述具有可视pH指示剂的肿瘤细胞耐药性检测芯片包括由 玻璃基板2和设置在其上的硅胶芯片3组成的芯片本体1，所述硅胶芯片3 —端表面设有药 物入口 11和培养液入口 12，另一端表面设有细胞入口 13，所述芯片本体1内设有末端交汇 在一起的药物通道13和培养液通道14，所述药物通道13另一端与药物入口 11相通，培养 液通道14另一端与培养液入口 12相通，所述药物通道13和培养液通道14交汇处设有呈辐 射状的聚合通道15，所述聚合通道15辐射端上连通有多条管道16，所述管道16上分出有 小管17，所述小管17上设有细胞池18，所述管道16、小管17另一端连接细胞入口通道19， 所述细胞入口通道19与细胞入口 13相通；所述玻璃基板2上设有与细胞池相对应的pH指 示层20，所述细胞池18与pH指示层20之间通过二氧化碳通透膜21连通，所述pH指示层20 内放置有PH指示剂。芯片底部采用玻璃基板2，可以直接观察到pH指示剂变色情况，较为 直观得到结果，在本实施例中所述芯片可以使玻璃基板2朝下，CCD传感器位于芯片下部， 可以透过玻璃基板直接用拍摄到PH指示剂，记录其颜色状态。本实用新型的肿瘤细胞耐药 性检测系统结构简单，可以模仿体内的微血管，保证细胞培养过程中营养物连续供给和代 谢物不断清除，利用芯片微管道中两种不同的液体可形成层流，渗透形成连续的浓度梯度， 完成有效药物浓度优�。谙赴氐撞考捎蠵H指示层，可以动态检测肿瘤细胞周围酸 碱度变化情况，得到肿瘤细胞外微环境酸化与耐药产生之间的关系；多条芯片内微管道的 并联重复设置，可以完成多重耐药机制相关的多参数分析。本实用新型在使用中可以先将 肿瘤细胞株加入到细胞入口 13处，在药物入口 11处用微负压泵缓缓地将细胞灌注到各细 胞池中，再在药物入口 11和配药液入口 12处接入药液和培养液的药瓶等。此时，细胞入口 13可以当作废物出口，用微负压泵抽吸，使得药液、培养液进入到芯片的管道内进行培养实 验。作为优�。鲂酒咎�1上还设有一个对照组，包括设置在硅胶芯片3 —端表面 的对照组培养液入口 21，所述对照组培养液入口 21连通设置在胶芯片3内的对照组培养液 通道22，所述对照组培养液通道22上分出有对照组小管23，所述对照组小管23上设有细 胞池18，所述对照培养液通道22、对照组小管23另一端连接对照组细胞入口通道25，所述 对照组细胞入口通道25与对照组细胞入口 26相通，所述玻璃基板2上设有与细胞池18相 对应的PH指示层20，所述细胞池18与pH指示层20之间通过二氧化碳通透膜21连通，所 述PH指示层20内放置有pH指示剂。由于设置的对照组不通，没有药物作用，可以与通药 物的试验组进行直观的对比，有利于分析研究。作为优�。鲂」�17上设有多个细胞池17，所述小管17设有多支，所述对照 组小管23设有多支。在本实施例中，小管17设置有两组，由于小管17是分出设置在管道16的两侧，可以模仿体内微小血管和微血管的连接方式，模拟体内环境，为试验提供可靠保 证。而每组小管上设有三个细胞池，这样，可以满足临床要求，较好地进行重复性检测。作为优选，本实用新型中的信息处理装置为PC机。当然，本发明创造并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本 实用新型精神的前提下还可作出种种的等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在 本申请权利要求所限定的范围内。
权利要求1.一种肿瘤细胞耐药性检测系统，其特征在于，包括具有可视PH指示剂的肿瘤细胞耐药性检测芯片，其可以模拟体内微血管环境，保证细 胞培养过程中的营养供给和代谢物的清除，自动形成药物浓度差，可以通过其PH指示剂颜 色的变化可动态检测肿瘤细胞周围酸碱度变化情况表现出来；CCD图像传感器，其设置在肿瘤细胞耐药性检测芯片pH指示剂一侧可以不断拍摄pH指 示剂，记录其实时颜色状态；信息处理装置，其连接CCD图片传感器，可以接受CCD图片传感器拍摄的图片信息，并 将其转换成数字信号进行处理，得到PH值曲线。
2.根据权利要求1所述的肿瘤细胞耐药性检测系统，其特征在于所述具有可视PH指 示剂的肿瘤细胞耐药性检测芯片包括由玻璃基板(2)和设置在其上的硅胶芯片(3)组成的 芯片本体(1)，所述硅胶芯片(3) —端表面设有药物入口(11)和培养液入口(12)，另一端 表面设有细胞入口(13)，所述芯片本体(1)内设有末端交汇在一起的药物通道(13)和培 养液通道(14)，所述药物通道(13)另一端与药物入口(11)相通，培养液通道(14)另一端 与培养液入口(12)相通，所述药物通道(13)和培养液通道(14)交汇处设有呈辐射状的聚 合通道(15)，所述聚合通道(15)辐射端上连通有多条管道(16)，所述管道(16)上分出有 小管(17)，所述小管(17)上设有细胞池(18)，所述管道(16)、小管(17)另一端连接细胞 入口通道(19)，所述细胞入口通道(19)与细胞入口(13)相通；所述细胞池(18)下部设有 PH指示层(20)，所述细胞池(18)与pH指示层(20)之间设有二氧化碳通透膜(4)，所述pH 指示层(20)内放置有酸碱指示剂。
3.根据权利要求2所述的肿瘤细胞耐药性检测系统，其特征在于所述芯片本体(1) 上还设有一个对照组，包括设置在硅胶芯片(3) —端表面的对照组培养液入口(21)，所述 对照组培养液入口(21)连通设置在芯片本体(1)内的对照组培养液通道(22)，所述对照 组培养液通道(22)上分出有对照组小管(23)，所述对照组小管(23)上设有对照组细胞池 (24)，所述对照培养液通道(22)、对照组小管(23)另一端连接对照组细胞入口通道(25)， 所述对照组细胞入口通道(25)与对照组细胞入口(26)相通，所述细胞池(18)下部设有pH 指示层(27)，所述对照组细胞池(24)与对照组pH指示层(27)之间设有对照组二氧化碳通 透膜(5)，所述对照组pH指示层(27)内放置有酸碱指示剂。
4.根据权利要求2所述的肿瘤细胞耐药性检测系统，其特征在于所述小管(17)上的 细胞池(18)至少有两个。
5.根据权利要求2所述的肿瘤细胞耐药性检测系统，其特征在于所述小管(17)设有 多支。
6.根据权利要求3所述的肿瘤细胞耐药性检测系统，其特征在于所述对照组小管 (23)设有多支。
7.根据权利要求3所述的肿瘤细胞耐药性检测系统，其特征在于所述对照组小管 (23)上的对照组细胞池(24)至少有两个。
8.根据权利要求1所述的肿瘤细胞耐药性检测系统，其特征在于所述的信号处理装 置为PC。
专利摘要本实用新型公开了一种肿瘤细胞耐药性检测系统。其包括具有可以通过其pH指示剂颜色的变化可动态检测肿瘤细胞周围酸碱度变化情况表现出来可视pH指示剂的肿瘤细胞耐药性检测芯片、设置在肿瘤细胞耐药性检测芯片pH指示剂一侧可以不断拍摄pH指示剂的CCD图像传感器和和连接CCD图片传感器的信息处理装置。本实用新型的肿瘤细胞耐药性检测系统结构简单，可以通过CCD图像传感器将肿瘤细胞耐药性检测芯片中pH指示剂由于酸碱变化所表现出来颜色变化拍摄下来，并发送给信息处理装置进行处理，进而绘制出时间-pH值曲线，为肿瘤细胞耐药性的理论研究提供便利。
文档编号G01N21/80GK201778029SQ20092026502
公开日2011年3月30日 申请日期2009年12月11日 优先权日2009年12月11日
发明者周小棉 申请人:周小棉
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