(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211077200.8 (22)申请日 2022.09.05 (71)申请人 武汉大学 地址 430072 湖北省武汉市武昌区珞珈山 街道八一路2 99号 (72)发明人 陈璞　陈司晗　 (74)专利代理 机构 武汉科皓知识产权代理事务 所(特殊普通 合伙) 42222 专利代理师 江慧 (51)Int.Cl. C12M 3/00(2006.01) C12M 1/00(2006.01) C12M 1/12(2006.01) C12N 5/076(2010.01) C12N 5/073(2010.01)B01L 3/00(2006.01) (54)发明名称 一种集成精子获能、 精子分选、 体外受精和 胚胎培养的微流控芯片及其制备方法与应用 (57)摘要 本发明公开了一种集成精子获能、 精子分 选、 体外受精和胚胎培养的微流控芯片及其制备 方法与应用， 所述微流控芯片包括： 集成式微流 控芯片主体， 包括基底、 设于所述基底上的集成 区， 所述集成区包括依次设置并相连通的处理液 进样池、 处理液进样通道、 精子富集及体外受精 池、 精子分选通道和精子获能池， 所述精子富集 及体外受精池的底部设有多个向内凹陷形成的 卵细胞定位及胚胎培养单元； 倾斜角度为5 °～ 65°的倾斜底座， 所述倾斜底座包括倾斜低端和 倾斜高端， 所述精子获能池位于所述倾斜低端， 所述处理液进样池位于所述倾斜高端； 在体外模 拟精子选择微环境， 优化精子选择过程， 实现活 性精子分选、 体 外受精和胚胎培 养的集成。 权利要求书1页 说明书8页 附图2页 CN 115491301 A 2022.12.20 CN 115491301 A 1.一种集成精子获能、 精子分选、 体外受精和胚胎培养的微流控芯片， 其特征在于， 包 括： 集成式微流控芯片主体， 包括基底、 设于所述基底上的集成区， 所述集成区包括依次设 置的处理液进样池、 处理液进样通道、 精子富集及体外受精池、 精子分选通道和精子获能 池， 所述精子富集及体外受精池的底部 设有多个向内凹陷形成的卵细胞定位及胚胎培养单 元； 所述处理液进样池的底部通过所述处理液进样通道与所述精子富集及体外受精池的底 部相连通， 所述精子获能池的底部通过所述精子分选通道与所述精子富集及体外受精池的 底部相连通； 倾斜底座， 可拆卸连接于所述集成式微流控芯片主体的底部， 所述倾斜底座包括倾斜 低端和倾斜高端， 所述精子获能池靠近所述倾斜低端， 所述处理液进样池靠近所述倾斜高 端； 所述倾斜底座的倾 斜角度为5 °～65°。 2.根据权利要求1所述的一种集成精子获能、 精子分选、 体外受精和胚胎培养的微流控 芯片， 其特征在于， 对于人类精子， 所述集成精子获能、 精子 分选、 体外受精和胚胎培养的微 流控芯片的所述 倾斜底座的倾 斜角度为15 °～25°。 3.根据权利要求1所述的一种集成精子获能、 精子分选、 体外受精和胚胎培养的微流控 芯片， 其特 征在于， 所述精子获能池的顶端的中部设有精子进样孔。 4.根据权利要求1所述的一种集成精子获能、 精子分选、 体外受精和胚胎培养的微流控 芯片， 其特征在于， 所述处理液进样池的顶端的中部 设有处理液进样孔， 所述处理液进样池 的高度为1～10m m。 5.根据权利要求1所述的一种集成精子获能、 精子分选、 体外受精和胚胎培养的微流控 芯片， 其特 征在于， 所述精子富 集及体外受精池靠 近处理液进样通道的一侧设有过 滤网。 6.根据权利要求1所述的一种集成精子获能、 精子分选、 体外受精和胚胎培养的微流控 芯片， 其特征在于， 所述卵细胞定位及胚胎培养单元为圆柱形或圆锥形或圆台形； 所述卵细 胞定位及胚胎培 养单元的高度为10 0～1000 μm。 7.根据权利要求1所述的一种集成精子获能、 精子分选、 体外受精和胚胎培养的微流控 芯片， 其特征在于， 所述精子分选通道的宽度为0.5～5mm， 长度为5～25mm， 高度为50～500 μ m。 8.根据权利要求1所述的一种集成精子获能、 精子分选、 体外受精和胚胎培养的微流控 芯片， 其特征在于， 所述处理液进样通道的宽度为0.5～5mm， 长度为5～25mm， 高度为50～ 500 μm。 9.一种权利要求1 ‑8任一所述集成精子获能、 精子分选、 体外受精和胚胎培养的微流控 芯片的制备 方法， 其特 征在于， 所述方法包括： 获得倾斜角度为5 °～65°的所述倾斜底座； 用软光刻技 术或者微注塑成型 方法获得 所述集成区； 将所述集成区设于所述基底上， 所述集成区的底部与所述基底叠合形成封 闭通道， 获 得集成式微 流控芯片主体。 10.权利要求1 ‑8任一所述集成精子获能、 精子分选、 体外受精和胚胎培养的微流控芯 片在精子分选、 体外受精和胚胎培 养中的应用。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115491301 A 2一种集成精子获能、 精子分选、 体外受精和胚胎培养的微流控 芯片及其制备方 法与应用 技术领域 [0001]本发明涉及辅助生殖技术领域， 特别涉及一种集成精子获能、 精子分选、 体外受精 和胚胎培 养的微流控芯片及其制备 方法与应用。 背景技术 [0002]辅助生殖技术可以帮助不育不孕患者繁育后 代， 极大地促进人口的增长。 然而， 辅 助生殖过程中一系列的体外操作导致生殖细胞受到损伤， 使得辅助生殖技术成功率一直比 较低。 这不仅导致了大量生殖细胞的浪费， 也对患者造成巨大的精神及经济压力。 由于卵母 细胞资源有限， 优选精子及体外受精优化成为改善 辅助生殖技 术的关键突破口之一。 [0003]近年来， 微流控芯片技术因其独特的优势被用于精子分选研究。 基于微流控芯片 技术的精子分选， 能够有效提升活性精子分选效率。 然而现有精子分选芯片分选得到的精 子浓度有限， 影响了体外受精的成功 率。 此外， 目前临床上缺乏精子 分选和体外受精一体化 操作平台， 复杂且耗时长的操作流程会导致精子机械损伤和氧化应激反应， 进而影响受精 卵质量。 [0004]因此， 有必要研发集成精子获能、 精子分选、 体外受精和胚胎培 养的微流控芯片。 发明内容 [0005]本发明目的是提供一种集成精子获能、 精子分选、 体外受精和胚胎培养的微流控 芯片及其制备方法与应用， 在体外模拟精子选择微环境， 优化精子选择过程， 实现活性精子 分选、 体外受精和胚胎培 养的集成。 [0006]为了实现上述目的， 本发明采用如下技 术方案： [0007]在本发明的第一方面， 提供了一种集成精子获能、 精子分选、 体外受精和胚胎培养 的微流控芯片， 包括： [0008]集成式微流控芯片主体， 包括基底、 设于所述基底上的集成区， 所述集成区包括： 处理液进样池、 处理液进样通道、 精子富集及体外受精池、 精子分选通道和精子获能池， 所 述精子富集及体外受精池的底部设有多个向内凹陷形成的卵细胞定位及胚胎培养单元； 所 述处理液进样池的底部通过所述处理液进样通道与所述精子富集及体外受精池的底部相 连通， 所述精子获能池的底部通过所述精子分选通道与所述精子富集及体外受精池的底部 相连通； [0009]倾斜底座， 可拆卸连接于所述集成式微流控芯片主体的底部， 所述倾斜底座包括 倾斜低端和倾斜高端， 所述精子获能池位于所述倾斜低端， 所述处理液进样池位于所述倾 斜高端； 所述 倾斜底座的倾 斜角度为5 °～65°。 [0010]进一步地， 对于人类精子， 所述集成精子获能、 精子分选、 体外受精和胚胎培养 的 微流控芯片的所述 倾斜底座的倾 斜角度为15 °～25°。 [0011]进一步地， 所述精子获能池的顶端的中部设有精子进样孔。说　明　书 1/8 页 3 CN 115491301 A 3