用于玻璃-聚二甲基硅氧烷灌注式细胞培养芯片的温度控制系统设计

作者：李远 [1] ; 龚放 [1] ; 廖娟 [1] ; 王科 [1] ; 王建华 [1] ; 于超 [2] ; 刘北忠 [1]

摘要：目的设计一种用于玻璃-聚二甲基硅氧烷（PDMS）灌注式细胞培养芯片的温度控制系统,代替传统的细胞培养箱,以提高与细胞灌注培养装置的可集成性,同时便于细胞培养过程中显微镜下动态观察。方法系统采用透光性良好的铟锡氧化物（ITO）镀膜导电玻璃作为加热元件,以Pt100传感器作为测温元件,与PID微控制器构成闭环温度控制系统;玻璃-PDMS细胞培养芯片采用微丝模塑软刻工艺加工而成;利用红外热成像仪对ITO加热元件表面上温度场均匀性进行验证;有限元数值分析对ITO加热元件上细胞培养芯片空间温度场分布进行模拟。结果与结论设计的温度控制系统结构简单,控制精度达±0.2℃;加热元件表面及玻璃-PDMS灌注式细胞培养芯片上培养腔内温度场空间分布均匀（1℃内）,可满足实际细胞培养条件;在芯片上进行人肺癌细胞A549灌注培养实验显示,系统为细胞培养提供合适的温度环境且适合于细胞生物学行为的动态表征。

关键字：细胞培养技术微流控芯片铟锡氧化物加热器温度控制

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