CN103180729B - 小分子阵列及其制造和使用方法 - Google Patents

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Abstract

在替代性实施方案中，本发明提供了例如阵列或微阵列等制品，其包含细胞和化合物（例如小分子或药物），用于例如药物筛选或毒性测试。

Description

小分子阵列及其制造和使用方法
技术领域
本发明一般涉及药物研发和生物化学。在替代性实施方案中，本发明提供了例如阵列或微阵列等制品，其包含细胞和化合物（例如小分子或药物），用于例如药物筛选或毒性测试。
背景技术
常规的高通量小分子筛选是使用液体处理机器人（liquid handling robot）以多孔格式进行的。典型地，将细胞在多孔板（例如96到3456个孔）中培养，并将小分子添加到每个孔中。对于每种化合物，每个孔（例如就3456孔板而言）中的单位培养面积为约3mm2。大规模的筛选需要昂贵的液体处理机器人。每个测试都需要1μl化合物。
常规的微阵列药物筛选将药物固定在载玻片上的聚(dl-丙交酯-乙交酯)（PLGA）中，然后接种细胞，覆盖整个载玻片。有效的药物将会干扰细胞存活和增殖，从而产生细胞较少的点。然而，覆盖整个载玻片需要较大数量的细胞。因为在每个点之间没有屏障，所以细胞可以从一个点自由迁移到另一个点。受不同点影响的细胞可能相互作用，并导致实验的独立性较差。缺乏屏障还会引起阅读区域的界限不够分明，导致定量更困难且精确性更差。
发明内容
在替代性实施方案中，本发明提供了包含阵列或微阵列或由阵列或微阵列组成的制品，以及其制造和使用方法。在替代性实施方案中，本发明提供了用于制造阵列或微阵列的方法，且本发明的制品包含通过本发明的方法制造的阵列或微阵列。
在替代性实施方案中，本发明提供了制品，其包含：
固体、半固体、凝胶或凝胶状、胶体或溶胶-凝胶基质，所述基质基本上包含防止或抑制细胞粘附或不能维持细胞粘附的表面或涂层（或涂料），且所述表面或涂层（或涂料）包含能够粘附一个或多个细胞的多个点或受限或限定区域，
其中任选地，防止或抑制细胞粘附的表面或涂层（或涂料）包括聚丙烯酰胺或水凝胶、或涂布有聚丙烯酰胺或涂布有水凝胶的表面、或其组合，
且任选地，包含表面或涂层（或涂料）的固体、半固体、凝胶或凝胶状、胶体或溶胶-凝胶基质的表面包括或者是涂布有聚丙烯酰胺或涂布有水凝胶的玻璃或载玻片，
且任选地，在点样或印刷之前对涂布有水凝胶的玻璃或载玻片进行脱水，
且任选地，固体或半固体基质包含玻璃或等同物或由玻璃或等同物组成，且任选地，将聚丙烯酰胺或水凝胶交联到经过硅烷活化的玻璃或载玻片上；
且任选地，能够粘附一个或多个细胞的多个点或受限区域包含一种或多种组合物或组合物的混合物，所述组合物能够促进、启动和/或维持细胞粘附于多个点或受限区域（且任选地，在包含能够促进、启动和/或维持细胞粘附的一种或多种组合物的点或受限区域中，所述一种或多种组合物或组合物的混合物直接粘附于固体、半固体、凝胶或凝胶状、胶体或溶胶-凝胶基质上，而不粘附于防止或抑制细胞粘附的表面或涂层或涂料上），
且任选地，能够促进、启动和/或维持细胞粘附的一种或多种组合物包含一种或多种细胞外基质蛋白，或分子的细胞外基质状组合物或混合物，例如纤维状蛋白和糖胺聚糖（GAG）的联锁网状物，或蛋白聚糖（PG）、硫酸乙酰肝素（HS）、硫酸软骨素（CS）、硫酸角质素（KS）、透明质酸、胶原蛋白、弹性蛋白、纤维粘连蛋白、层粘蛋白、细胞粘附分子（CAM）或CAM配体、整合素、钙粘附蛋白、选凝素、地址素（addressin）或其混合物或其等同物，
且任选地，细胞是哺乳动物细胞或人细胞。
在替代性实施方案中，制品包含阵列或微阵列，或由阵列或微阵列组成，或被制造成阵列或微阵列的形式。
在替代性实施方案中，本发明提供了通过包含以下步骤的方法制造的制品：
(a)提供化合物、药物、小分子或小分子药物，和能够聚合的单体溶液；
(b)提供固体、半固体、凝胶或凝胶状、胶体或溶胶-凝胶基质；
(c)(i)混合化合物、药物、小分子或小分子药物与单体溶液，且任选地还包含能够启动和/或催化单体聚合的第二溶液或组合物（或在所述第二溶液或组合物中混合），并将混合物点样或印刷到固体、半固体、凝胶或凝胶状、胶体或溶胶-凝胶基质的表面的多个受限区域（例如点）上，或
(ii)将化合物、药物、小分子或小分子药物点样或印刷到固体、半固体、凝胶或凝胶状、胶体或溶胶-凝胶基质的表面的多个受限区域（例如点）上，随后将能够聚合的单体溶液点样或印刷到基本上每个被点样或印刷的化合物、药物、小分子或小分子药物点或印记上面（之上），其中任选地：
(1)单体溶液起初包含能够启动和/或催化单体聚合的第二溶液或组合物，且单体溶液在点样或印刷步骤后发生聚合，
(2)将能够启动和/或催化单体聚合的第二溶液或组合物点样或印刷到基本上每个被点样或印刷的化合物、药物、小分子或小分子药物点或印记上面（之上），以便启动或催化单体聚合，或
(iii)将化合物、药物、小分子或小分子药物点样或印刷到固体、半固体、凝胶或凝胶状、胶体或溶胶-胶凝基质的表面的多个受限区域（例如点）上，并通过外部来源，例如通过暴露于光辐射（例如紫外光）或热量诱导单体溶液发生聚合；
其中任选地，每种化合物、药物、小分子或小分子药物的点样或印刷区域大约介于约0.01mm2和0.05mm2之间，或大约介于约0.02mm2和0.04mm2之间，或大约为0.03mm2；
且任选地，用喷墨打印机或等同物或液体处理机器人进行混合物或单体的点样或印刷，
且任选地，将化合物、药物、小分子或小分子混合物溶液制备成期望浓度和/或与预聚物溶液混合，或制备到封装脂质、脂质体或粒子或纳米封装粒子中，
且任选地，可以使用微阵列机器人将溶液直接印刷到经过脱水的凝胶载片上；或可以将化合物、药物、小分子或小分子药物/预聚物或被封装的化合物、药物、小分子或小分子药物溶液印刷到经过脱水的凝胶载片上。
在替代性实施方案中，制品包含阵列或微阵列，或由阵列或微阵列组成，或被制造成阵列或微阵列的形式。
在替代性实施方案中，本发明提供了制品，其包含本发明的制品的组合或多个本发明的制品。
在替代性实施方案中，本发明的制品另外包含基质表面，所述基质表面是由包含以下步骤的方法制造：点样或印刷能够促进、启动和/或维持细胞粘附的一种或多种组合物于多个点、印记或受限区域，且任选地，能够促进、启动和/或维持细胞粘附的一种或多种组合物包含一种或多种细胞外基质蛋白，或分子的细胞外基质状组合物或混合物，例如纤维状蛋白和糖胺聚糖（GAG）的联锁网状物，或蛋白聚糖（PG）、硫酸乙酰肝素（HS）、硫酸软骨素（CS）、硫酸角质素（KS）、透明质酸、胶原蛋白、弹性蛋白、纤维粘连蛋白、层粘蛋白、细胞粘附分子（CAM）或CAM配体、整合素、钙粘附蛋白、选凝素、地址素或其混合物或其等同物，或其混合物或其等同物。
在替代性实施方案中，本发明的制品另外包含将细胞或多个细胞放置或点样或印刷到多个点、印记或受限区域上，所述多个点、印记或受限区域上已经层覆有能够促进、启动和/或维持细胞粘附的一种或多种组合物，例如细胞外基质组分，包括蛋白质和/或多糖，和/或分子的细胞外基质状组合物或混合物，例如纤维状蛋白和糖胺聚糖（GAG）的联锁网状物，或蛋白聚糖（PG）、硫酸乙酰肝素（HS）、硫酸软骨素（CS）、硫酸角质素（KS）、透明质酸、胶原蛋白、弹性蛋白、纤维粘连蛋白、层粘蛋白、细胞粘附分子（CAM）或CAM配体、整合素、钙粘附蛋白、选凝素、地址素或其混合物或其等同物，或其混合物或其等同物。
在替代性实施方案中，用于确定化合物、药物、小分子或小分子药物对于细胞是否具有任何或期望作用或细胞反应的本发明方法包括：
(a)测量或观察根据权利要求1到5中任一权利要求所述的（“测试”）制品（例如阵列、微阵列）（其中制品包含化合物、药物、小分子或小分子药物）上的细胞（例如对于细胞的任何或期望作用或细胞反应），
和任选地比较“对照”制品上的相同细胞，所述“对照”制品与根据权利要求1到5中任一权利要求所述的制品相同，但“对照”制品：不包含化合物、药物、小分子或小分子药物；包含不同的化合物、药物、小分子或小分子药物；包含已知对于细胞具有不同作用的化合物、药物、小分子或小分子药物；或包含与“测试”制品上的相同但浓度不同的化合物、药物、小分子或小分子药物；
(b)(a)的方法，其中对于细胞的任何或期望作用或细胞反应包括细胞死亡（例如细胞凋亡）、分泌生物分子（例如蛋白质、脂质、多糖、核酸等）、增殖（例如有丝分裂）、细胞-细胞相互作用、细胞表面多肽周转或再循环、囊泡释放、膜去极化、离子（例如钠、钙或钾）细胞内波动或跨越细胞膜移动等。
本发明的一个或多个实施方案的细节阐述于附图和以下具体实施方式中。根据具体实施方式和附图且根据权利要求书，本发明的其它特征、目标和优势将显而易见。
本文引用的所有公开案、专利、专利申请都以引用的方式明确并入本文中以用于所有目的。
附图说明
本文所阐述的图式用于说明本发明的实施方案且不打算限制由权利要求书涵盖的本发明的范围。
图1图示说明了如以下实施例1中所讨论的用于制造本发明的示例性小分子微阵列的示例性方案。
图2图示说明了如以下实施例1中所讨论的用于制造本发明的示例性小分子微阵列的示例性方案。
图3图示说明了用于将小分子粘附到本发明的制品上的示例性方案，其中如以下实施例1中所讨论，将所述分子印刷到位于聚丙烯酰胺凝胶基质上方的第一层上所展现的微阵列中。
图4说明了本发明的示例性组合物（制品），其中A和B中的头两行点是被固定的荧光小分子点，其中第二个两行是未固定的；如以下实施例1中所讨论，图4A说明了在介质溶液中浸没前的荧光小分子，且图4B说明了在介质溶液中浸没10分钟（min）后的荧光小分子。
图5说明了本发明的示例性组合物（制品），其中如以下实施例1中所讨论，在浸没于介质溶液中的同时在不同时间点对被固定的小分子微阵列的荧光强度进行成像（图5A），然后对荧光强度的变化作图（如图5B中图示说明）。
图6说明了本发明的示例性组合物（制品），其中如以下实施例1中所讨论，以各种浓度将荧光抗癌药物阿霉素（doxorubicin）（如图6B所说明）印刷到示例性微阵列中（如图6A所说明）。
各个图式中的相同参考符号表示相同元件。
现在将详细参考本发明的各个示例性实施方案，其实施例在附图中加以说明。提供以下详细说明以便于读者更好地理解本发明的方面和实施方案的某些细节，且不应被解释成对本发明的范围构成限制。
具体实施方式
在替代性实施方案中，本发明提供了包含阵列或微阵列或由阵列或微阵列组成的制品，所述阵列或微阵列包含固体、半固体、凝胶或凝胶状、胶体或溶胶-凝胶基质，所述基质基本上包含防止细胞粘附或不能维持细胞粘附的表面、涂层或涂料，且所述表面、涂层或涂料包含能够粘附一个或多个细胞的多个点或受限区域。
在替代性实施方案中，本发明提供了包含阵列或微阵列或由阵列或微阵列组成的制品，所述阵列或微阵列包含固体、半固体、凝胶或凝胶状、胶体或溶胶-凝胶基质，所述基质基本上包含多个印记或点，其中基本上每个印记或点都包含多层“夹层”，所述夹层包含：固定的小分子（例如药物），其任选地埋入聚合物（例如聚合的单体）中（在一个替代性实施方案中，在上面印刷或点样有小分子的受限区域或斑块不具有抑制或不维持或不促进细胞粘附的组合物，例如聚丙烯酰胺或等同物），所述固定的小分子作为第一层，位于固体、半固体、凝胶或凝胶状、胶体或溶胶-凝胶表面上，所述表面任选地自身可以层覆有（单层或多层）抑制或不维持或不促进细胞粘附的组合物（例如聚丙烯酰胺或等同物）；和能够促进、启动和/或维持细胞粘附的组合物，其作为第二层；和细胞或多个细胞，其作为第三层，其中任选地，细胞是患者的细胞，例如正常或异常细胞，例如癌细胞。
在替代性实施方案中，本发明包括一种用于将小分子（多种小分子）或其它化合物固定在阵列（例如微阵列）格式中的方法，用于例如使用少量细胞对小分子或其它化合物和其组合的作用进行筛选（例如高通量筛选）。通过操纵用于固定的一种或多种聚合物，可以控制释放到细胞中的一种或多种小分子的数量和释放时间。控释机制可以通过改变聚合物性质（例如聚合和交联链的量、所用链的类型、链所产生的网状结构（或网状阵列）的几何学、凝胶聚合物的化学性质、聚合物的降解和/或具有不同性质的聚合物层）来实现。在替代性实施方案中，用于实现控释机制的其它方法包括纳入对释放药物的纳米胶囊或纳米粒子和/或微粒进行固定的方式。
在替代性实施方案中，可以鉴别诱导细胞反应（例如期望细胞反应）的一种或多种单独化合物或化合物混合物。在替代性实施方案中，所诱导的细胞反应包括细胞死亡（例如细胞凋亡）、分泌生物分子（例如蛋白质、脂质、多糖、核酸等）、增殖（例如有丝分裂）、细胞-细胞相互作用、细胞表面多肽周转或再循环、囊泡释放、膜去极化等。
在替代性实施方案中，本发明的制品的用途（应用）包括：
·个体化治疗，通过筛选药物和其组合对于患者的正常、发育中和/或患病或被感染细胞的作用来进行。
·个体化筛选，用于筛选对于患者的正常、发育中和/或患病或被感染细胞的作用，例如期望作用或不良作用。
·使用少量细胞和化合物的高通量小分子筛选。
在替代性实施方案中，与常规方法相比，本发明的制品的使用可以显著减少高通量药物筛选中必需的细胞数量和小分子化合物的量。举例来说，在一个实施方案中，本发明的阵列（例如微阵列）格式对于每个小分子使用大约0.03mm2培养面积，小于大约3mm2的传统单位培养面积的1/100，因此减少必需的细胞数量超过100倍。因此，这个实施方案允许使用来自一名患者的有限细胞进行药物筛选，从而提供个体化治疗设计的基础。在一个实施方案中，本发明的阵列（例如微阵列）格式使用量少得多的被筛选化合物，例如每个测试一（1）纳升（nl），或常规体积一（1）微升（μl）的1/1000。
在替代性实施方案中，本发明的制品包含控释机制；例如，可以通过控释机制来控制化合物暴露于细胞的数量和时间。在替代性实施方案中，这是通过改变阵列（例如微阵列）聚合物性质（例如聚合和交联链的量、链的类型、链所产生的网状结构的几何学、凝胶聚合物的化学性质、聚合物的降解、具有不同性质的聚合物层等）来进行。
在替代性实施方案中，本发明的制品包含非细胞粘附基质、细胞外基质蛋白点和“药物点”；例如，非细胞粘附基质可以针对细胞提供虚拟屏障。在一个实施方案中，细胞只存在于细胞外基质蛋白点上。这可以提供界限分明的阅读区。“药物点”和“细胞外基质”点的尺寸可以因为各种目的而不同。
在一个实施方案中，单独点上的细胞是和其它点上的细胞良好隔离的；这防止了细胞从一个点迁移到另一个点或防止点间的相互作用，并且从每个点提供更可靠且独立性更强的结果。与先前的小分子微阵列方法相比，这是一个显著差异。
机器人和多孔筛选
本发明的高通量小分子筛选
首先选择阻止细胞粘附的基质。一个实施方案包含涂布有聚丙烯酰胺或水凝胶的载玻片。玻璃表面可以首先使用硅烷进行活化。聚丙烯酰胺或水凝胶可以交联到经过硅烷活化的载玻片上。涂布有水凝胶的载玻片可以在微阵列印刷之前进行脱水。因此，在一个实施方案中，本发明的制品包含涂布有聚丙烯酰胺或水凝胶的载玻片，所述载玻片具有经过硅烷活化的表面。
接下来，可将化合物或化合物-混合物溶液制备成期望浓度和/或与预聚物溶液混合或制备到纳米封装粒子中。可以使用微阵列机器人将溶液直接印刷到经过脱水的凝胶载片上；或可以将化合物/预聚物或被封装的化合物溶液印刷到经过脱水的凝胶载片上。可以将纯预聚物溶液印刷到化合物/化合物-混合物之上，并且可以诱导聚合以固定化合物。可以设计各种聚合物化学或封装，以便具有期望的药物保持和释放参数。
在替代性实施方案中，本发明的制品包含细胞外基质蛋白。细胞外基质蛋白可以印刷到化合物阵列之上，从而允许细胞粘附。
在替代性实施方案中，将细胞接种到阵列上，例如具有细胞外基质蛋白表面的阵列。在替代性实施方案中，阵列点上的细胞可以粘附于细胞外基质蛋白表面。
可以通过任何手段来鉴别诱导期望细胞反应的单独化合物或化合物混合物。所述反应可以包括（但不限于）细胞死亡（例如细胞凋亡）、分泌生物分子（例如蛋白质、脂质、多糖、核酸等）、增殖（例如有丝分裂）、细胞-细胞相互作用、细胞表面多肽周转或再循环、囊泡释放、膜去极化、离子（例如钠、钙或钾）细胞内波动或跨越细胞膜移动等。
在替代性实施方案中，表面、涂层或涂料包含能够粘附一个或多个细胞的多个点或受限区域，且这些点或受限区域可以通过例如基质图案化，例如通过光学产生可反应的点的阵列，来制造。举例来说，在一个实施方案中，用有机硅烷来洗涤玻璃板，所述有机硅烷吸附到玻璃上以涂布玻璃。用通过光学掩模的远紫外光或用界定阵列图案的微镜阵列来照射有机硅烷涂层。照射使Si--C键裂解，形成反应性Si自由基。与水的反应导致Si自由基形成极性硅醇基团。极性硅醇基团构成阵列上的点，且可被另外修饰以将其它可反应分子偶合到点上，如例如美国专利号(USPN)5,324,591和6,653,124中所公开。举例来说，含生物官能团（例如游离氨基部分）的硅烷可以和硅醇基团反应。游离氨基是用作生物分子（例如细胞外基质蛋白，或分子的细胞外基质状组合物或混合物）的共价粘附的位点。
在另一个实施方案中，表面、涂层或涂料包含能够粘附一个或多个细胞的多个点或受限区域，且这些点或受限区域可以通过例如在基质上形成基本上规则的结构阵列（如例如USPN6,649,491中所述）来制造，其中将第一材料的表面层放置在第二材料的基质上，且表面层足够薄，因而表面层与基质的界面处的应力场导致形成分离区域；将粒子束以对应的锐角引导到表面层上以影响分离区域的对准方向和/或相邻分离区域的相对位置。通过将粒子束引导到表面层上，规定了分离区域的对准方向和/或相邻分离区域的相对位置，这提供了可以在表面上形成具有高度规则性的纳米级结构的优点。
参考以下实施例进一步描述本发明，然而，应理解本发明不受限于所述实施例。
实施例
实施例1：制造本发明的阵列和证明其功效
本文呈现的数据证明了用于制造本发明的阵列（例如小分子微阵列）的方法。在替代性实施方案中，本发明提供了小分子微阵列，其可用于例如患者特异性药物筛选和低成本药物筛选等领域中的药物筛选中。下文描述产生这类小分子微阵列的方法和获得的数据。
在替代性实施方案中，为了筛选微阵列上的细胞反应，细胞应当只存在于微阵列点上以便清楚读出。一种方法是使用具有防止细胞粘附的表面的微阵列基质。涂布有聚丙烯酰胺的载玻片是一个选择。
因为细胞筛选在溶液中进行，所以小分子需要被固定以防止溶解在介质溶液中。本文描述了示例性方法。
在图1所说明的替代性实施方案中，将小分子药物和单体溶液混合；然后将药物-单体混合物点样到阵列格式的基质上；然后诱导单体的聚合过程，从而形成固定小分子的聚合物凝胶。
在图2所说明的替代性实施方案中，首先将小分子药物溶液印刷到基质上的微阵列中。将单体溶液印刷到每个药物点之上。然后诱导聚合过程以覆盖和固定小分子药物。
在一个实施方案中，在小分子药物被固定到微阵列格式中之后，将细胞粘附材料印刷到每个点之上。细胞外基质蛋白或分子的细胞外基质状组合物或混合物（例如纤维状蛋白和糖胺聚糖（GAG）的联锁网状物，或蛋白聚糖（PG）、硫酸乙酰肝素（HS）、硫酸软骨素（CS）、硫酸角质素（KS）、透明质酸、胶原蛋白、弹性蛋白、纤维粘连蛋白、层粘蛋白、细胞粘附分子（CAM）或CAM配体、整合素、钙粘附蛋白、选凝素、地址素或其混合物或其等同物，或其混合物或其等同物）都是替代性的示例性选择。
在图3所说明的替代性实施方案中，将小分子药物印刷到位于聚丙烯酰胺凝胶基质上方的第一层上所展现的微阵列中。将细胞外基质（ECM）蛋白、或蛋白和GAG的混合物、或蛋白聚糖（PG）、硫酸乙酰肝素（HS）、硫酸软骨素（CS）、硫酸角质素（KS）、透明质酸、胶原蛋白、弹性蛋白、纤维粘连蛋白、层粘蛋白、细胞粘附分子（CAM）或CAM配体、整合素、钙粘附蛋白、选凝素、地址素或其混合物或其等同物、或其混合物或其等同物点样到每个药物点上。然后将细胞接种到微阵列上。因为未点样的聚丙烯酰胺表面不允许细胞粘附，所以细胞只存在于每个点上。
在图4所说明的替代性实施方案中，A和B中的头两行点是被固定的荧光小分子点，其中第二个两行是未固定的。在介质溶液中浸没10分钟后，未固定的点（后两行）损失大部分的荧光信号，表明大部分的分子都从点中被去除。另一方面，被固定的点（头两行）有效地保留小分子含量，这是通过保留的荧光信号强度来表示。
在图5所说明的替代性实施方案中，在浸没于介质溶液中的同时在不同时间点对被固定的小分子微阵列的荧光强度进行成像（A）。然后对荧光强度的变化作图（B）。荧光强度的损失表示点中保留的小分子的减少的量。曲线还表明了释放到溶液中的小分子释放速率的量。这个速率可以通过例如聚合和交联的量、固定聚合物的降解、化学性质等各种因素来控制。
在图6所说明的替代性实施方案中，以各种浓度将荧光抗癌药物阿霉素印刷到微阵列中。在介质溶液中浸没2小时后获取图像。
已经描述了本发明的许多实施方案。然而，应理解可以在不偏离本发明的精神和范围的情况下进行各种修改。因此，其它实施方案属于以下权利要求书的范围内。

Claims (101)

1.一种制品，其是通过包括以下步骤的方法制造：
(a)提供化合物或药物和能够聚合的单体溶液；
(b)提供固体或半固体基质，所述基质包含防止或抑制细胞粘附或不能维持细胞粘附的表面、涂层或涂料；
(c)(i)混合所述化合物或药物与所述单体溶液，并将混合物点样或印刷到所述固体或半固体基质的表面的多个受限区域或点上，所述基质具有防止或抑制细胞粘附或不能维持细胞粘附的表面、涂层或涂料，或
(ii)将所述化合物或药物点样或印刷到所述固体或半固体基质的表面的多个受限区域或点上，随后将能够聚合的单体溶液点样或印刷到每个被点样或印刷的化合物或药物点或印记上面，所述基质具有防止或抑制细胞粘附或不能维持细胞粘附的表面、涂层或涂料，或
(iii)将所述化合物或药物点样或印刷到所述固体或半固体基质的表面的多个受限区域或点上，并通过外部来源诱导所述单体溶液发生聚合，所述基质具有防止或抑制细胞粘附或不能维持细胞粘附的表面、涂层或涂料；和
(d)提供细胞粘附材料和将该细胞粘附材料或能够促进、启动和/或维持所述细胞粘附的一种或多种组合物打印在各受限区域或点上。
2.权利要求1所述的制品，其中所述化合物是小分子。
3.权利要求1所述的制品，其中所述药物是小分子药物。
4.权利要求1所述的制品，其中所述半固体基质是凝胶基质。
5.权利要求1所述的制品，其中所述半固体基质是凝胶状基质。
6.权利要求1所述的制品，其中所述半固体基质是胶体基质。
7.权利要求1所述的制品，其中所述半固体基质是溶胶-凝胶基质。
8.权利要求1所述的制品，其中通过暴露于光辐射或热量诱导所述单体溶液发生聚合。
9.权利要求8所述的制品，其中所述光辐射是紫外光。
10.权利要求1所述的制品，其中所述防止或抑制细胞粘附或不能维持细胞粘附的表面、涂层或涂料包括聚丙烯酰胺或水凝胶。
11.权利要求10所述的制品，其中所述固体或半固体基质包含硅烷活化的载玻片，所述载玻片涂覆有聚丙烯酰胺或水凝胶。
12.权利要求11所述的制品，其中所述半固体基质是凝胶基质。
13.权利要求11所述的制品，其中所述半固体基质是凝胶状基质。
14.权利要求11所述的制品，其中所述半固体基质是胶体基质。
15.权利要求11所述的制品，其中所述半固体基质是溶胶-凝胶基质。
16.权利要求1-15任一项所述的制品，其中步骤(c)(i)进一步包括：还包含能够启动和/或催化所述单体的聚合的组合物。
17.权利要求16所述的制品，其中所述包含是混合。
18.权利要求16所述的制品，其中所述组合物是第二溶液。
19.权利要求1-15任一项所述的制品，其中在步骤(c)(ii)中：
(1)所述单体溶液起初包含能够启动和/或催化所述单体的聚合的组合物，且所述单体溶液在点样或印刷步骤后发生聚合，或
(2)将能够启动和/或催化所述单体的聚合的组合物点样或印刷到每个被点样或印刷的化合物或药物点或印记上面，以便启动或催化所述单体的聚合。
20.权利要求19所述的制品，其中所述组合物是第二溶液。
21.根据权利要求1-15任一项所述的制品，其中所述细胞粘附材料或能够促进、启动和/或维持所述细胞粘附的所述一种或多种组合物包含分子的细胞外基质状混合物。
22.权利要求21所述的制品，其中所述细胞粘附材料或能够促进、启动和/或维持所述细胞粘附的所述一种或多种组合物包含细胞外基质蛋白。
23.权利要求21所述的制品，其中所述细胞粘附材料或能够促进、启动和/或维持所述细胞粘附的所述一种或多种组合物包含纤维状蛋白和糖胺聚糖的联锁网状物、蛋白聚糖、硫酸乙酰肝素、硫酸软骨素、硫酸角质素、透明质酸、胶原蛋白、弹性蛋白、纤维粘连蛋白、层粘蛋白、细胞粘附分子或细胞粘附分子配体、整合素、钙粘附蛋白、选凝素、地址素、或其混合物。
24.根据权利要求1-15任一项所述的制品，其中每种化合物或药物的受限区域、点样区域或印刷区域介于0.01mm2和0.05mm2之间。
25.根据权利要求24所述的制品，其中每种化合物或药物的受限区域、点样区域或印刷区域介于0.02mm2和0.04mm2之间。
26.根据权利要求24所述的制品，其中每种化合物或药物的受限区域、点样区域或印刷区域大约为0.03mm2。
27.根据权利要求1-15任一项所述的制品，其中用喷墨打印机或液体处理机器人进行所述混合物或单体的所述点样或印刷。
28.根据权利要求1-15任一项所述的制品，其中将所述化合物或药物制备成期望浓度和/或与预聚物溶液混合或制备到封装脂质或脂质体中。
29.根据权利要求28所述的制品，其中药物是小分子混合物溶液。
30.根据权利要求1-15任一项所述的制品，其中将所述化合物或药物制备到粒子中。
31.根据权利要求1-15任一项所述的制品，其中将所述化合物或药物制备到纳米封装粒子中。
32.根据权利要求1-15任一项所述的制品，其中使用微阵列机器人将溶液直接印刷到经过脱水的凝胶载片上；或将所述化合物或药物、印刷到经过脱水的凝胶载片上。
33.根据权利要求28所述的制品，其中使用微阵列机器人将溶液直接印刷到经过脱水的凝胶载片上；或将所述预聚物印刷到经过脱水的凝胶载片上。
34.根据权利要求28所述的制品，其中将所述被封装的化合物印刷到经过脱水的凝胶载片上。
35.根据权利要求28所述的制品，其中将所述被封装的药物印刷到经过脱水的凝胶载片上。
36.根据权利要求35所述的制品，其中所述被封装的药物是小分子药物溶液。
37.根据权利要求1-15任一项所述的制品，其中所述制品包含阵列或微阵列。
38.根据权利要求1-15任一项所述的制品，其中所述制品由阵列或微阵列组成。
39.根据权利要求1-15任一项所述的制品，其中所述制品被制造成阵列或微阵列。
40.根据权利要求1-15任一项所述的制品，其中所述制品另外包含层覆到所述细胞粘附材料或能够促进、启动和/或维持所述细胞粘附的一种或多种组合物的一个或多个细胞。
41.根据权利要求40所述的制品，其中所述一个细胞或多个细胞是人细胞或动物细胞。
42.根据权利要求40所述的制品，其中所述一个细胞或多个细胞是培养的细胞。
43.一种制品，其包含：
固体或半固体基质，所述基质包含防止或抑制细胞粘附或不能维持细胞粘附的表面、涂层或涂料，且所述表面、涂层或涂料包含能够粘附一个或多个细胞的多个点或受限区域，其中所述多个点或受限区域包含：
第一层，其包含与化合物或药物混合的聚合的单体，和
第二层，其位于或放置在第一层上，其中所述第二层包含细胞粘附材料或能够促进、启动和/或维持所述细胞粘附的一种或多种组合物。
44.权利要求43所述的制品，其中所述半固体基质是凝胶基质。
45.权利要求43所述的制品，其中所述半固体基质是凝胶状基质。
46.权利要求43所述的制品，其中所述半固体基质是胶体基质。
47.权利要求43所述的制品，其中所述半固体基质是溶胶-凝胶基质。
48.权利要求43所述的制品，其中所述化合物是小分子。
49.权利要求43所述的制品，其中所述药物是小分子药物。
50.根据权利要求43所述的制品，其中所述细胞粘附材料或能够促进、启动和/或维持所述细胞粘附的所述一种或多种组合物包含分子的细胞外基质状混合物。
51.权利要求43所述的制品，其中所述细胞粘附材料或能够促进、启动和/或维持所述细胞粘附的所述一种或多种组合物包含细胞外基质蛋白。
52.权利要求43所述的制品，其中所述细胞粘附材料或能够促进、启动和/或维持所述细胞粘附的所述一种或多种组合物包含纤维状蛋白和糖胺聚糖的联锁网状物、蛋白聚糖、硫酸乙酰肝素、硫酸软骨素、硫酸角质素、透明质酸、胶原蛋白、弹性蛋白、纤维粘连蛋白、层粘蛋白、细胞粘附分子或细胞粘附分子配体、整合素、钙粘附蛋白、选凝素、地址素、或其混合物。
53.根据权利要求43到52任一项所述的制品，其中
(i)防止或抑制细胞粘附的所述表面、涂层或涂料包括聚丙烯酰胺或水凝胶、或涂布有聚丙烯酰胺或涂布有水凝胶的表面，或
(ii)包含表面、涂层或涂料的所述固体或半固体基质的表面是涂布有聚丙烯酰胺或涂布有水凝胶的玻璃或载玻片，或
(iii)涂布有水凝胶的玻璃或载玻片在点样或印刷之前被脱水，或
(iv)所述固体或半固体基质包含玻璃。
54.根据权利要求43到52任一项所述的制品，其中
(i)防止或抑制细胞粘附的所述表面、涂层或涂料包括聚丙烯酰胺或水凝胶、或涂布有聚丙烯酰胺或涂布有水凝胶的表面，或
(ii)包含表面、涂层或涂料的所述固体或半固体基质的表面是涂布有聚丙烯酰胺或涂布有水凝胶的玻璃或载玻片，或
(iii)涂布有水凝胶的玻璃或载玻片在点样或印刷之前被脱水，或
(iv)所述固体或半固体基质由玻璃组成。
55.根据权利要求53所述的制品，其中在(ii)中所述聚丙烯酰胺或水凝胶交联到经过硅烷活化的玻璃或载玻片上。
56.根据权利要求54所述的制品，其中在(ii)中所述聚丙烯酰胺或水凝胶交联到经过硅烷活化的玻璃或载玻片上。
57.根据权利要求53所述的制品，其中在(iv)中所述制品包含阵列或微阵列。
58.根据权利要求54所述的制品，其中在(iv)中所述制品包含阵列或微阵列。
59.根据权利要求55所述的制品，其中在(iv)中所述制品包含阵列或微阵列。
60.根据权利要求53所述的制品，其中在(iv)中所述制品由阵列或微阵列组成。
61.根据权利要求54所述的制品，其中在(iv)中所述制品由阵列或微阵列组成。
62.根据权利要求55所述的制品，其中在(iv)中所述制品由阵列或微阵列组成。
63.根据权利要求53所述的制品，其中在(iv)中所述制品被制造成阵列或微阵列。
64.根据权利要求54所述的制品，其中在(iv)中所述制品被制造成阵列或微阵列。
65.根据权利要求55所述的制品，其中在(iv)中所述制品被制造成阵列或微阵列。
66.一种制品，其包含多个以下制品：
(a)权利要求1-42任一项的制品，和
(b)权利要求43-65任一项的制品。
67.一种用于确定化合物或药物对于细胞是否具有任何作用的方法，其包括：
(i)提供制品，所述制品包括多个以下制品：(a)权利要求1-42任一项的制品，和(b)权利要求43-65任一项的制品，
其中所述多个制品包含层覆到所述细胞粘附材料或能够促进、启动和/或维持所述细胞粘附的一种或多种组合物的一个或多个细胞，
(ii)测量或观察所述制品上的所述一个或多个细胞。
68.权利要求67所述的方法，其中对于细胞的所述任何作用包括细胞死亡或细胞凋亡、分泌生物分子、增殖或有丝分裂、细胞-细胞相互作用、细胞表面多肽周转或再循环、囊泡释放、膜去极化、离子细胞内波动或跨越细胞膜移动。
69.权利要求67所述的方法，其中所述任何作用是对于细胞的期望作用。
70.权利要求69所述的方法，其中所述期望作用是对于细胞的细胞反应。
71.权利要求67-70任一项所述的方法，其中所述一个或多个细胞是人细胞或动物细胞。
72.权利要求67-70任一项所述的方法，其中所述一个或多个细胞是培养的细胞。
73.权利要求67所述的方法，其中(ii)包括测量或观察所述制品上细胞的任何作用。
74.权利要求69所述的方法，其中(ii)包括测量或观察所述制品上细胞的期望作用。
75.权利要求70所述的方法，其中(ii)包括测量或观察所述制品上细胞的细胞反应。
76.权利要求71所述的方法，其中(ii)包括测量或观察所述制品上细胞的任何作用。
77.权利要求67至70任一项所述的方法，其中(ii)中的制品是权利要求37-39和57-65任一项所述的阵列或微阵列。
78.权利要求71所述的方法，其中(ii)中的制品是权利要求37-39和57-65任一项所述的阵列或微阵列。
79.权利要求72-75任一项所述的方法，其中(ii)中的制品是权利要求37-39和57-65任一项所述的阵列或微阵列。
80.权利要求67至70任一项所述的方法，其中(ii)包括比较“对照”制品上的相同细胞，所述“对照”制品与根据权利要求1到65中任一权利要求所述的制品相同，但所述“对照”制品不包含化合物或药物。
81.权利要求67至70任一项所述的方法，其中(ii)包括比较“对照”制品上的相同细胞，所述“对照”制品与根据权利要求1到65中任一权利要求所述的制品相同，但所述“对照”制品包含不同的化合物或药物。
82.权利要求67至70任一项所述的方法，其中(ii)包括比较“对照”制品上的相同细胞，所述“对照”制品与根据权利要求1到65中任一权利要求所述的制品相同，但所述“对照”制品包含已知对于所述细胞具有不同作用的化合物或药物。
83.权利要求67至70任一项所述的方法，其中(ii)包括比较“对照”制品上的相同细胞，所述“对照”制品与根据权利要求1到65中任一权利要求所述的制品相同，但所述“对照”制品包含与“测试”制品上的相同但浓度不同的化合物或药物。
84.权利要求80所述的方法，其中所述化合物是小分子。
85.权利要求80所述的方法，其中所述药物是小分子药物。
86.权利要求81所述的方法，其中所述化合物是小分子。
87.权利要求81所述的方法，其中所述药物是小分子药物。
88.权利要求82所述的方法，其中所述化合物是小分子。
89.权利要求82所述的方法，其中所述药物是小分子药物。
90.权利要求83所述的方法，其中所述化合物是小分子。
91.权利要求83所述的方法，其中所述药物是小分子药物。
92.权利要求67至70任一项所述的方法，其中对于细胞的所述任何作用包括分泌生物分子，并且所述生物分子包括蛋白质、脂质、多糖、或核酸。
93.权利要求71所述的方法，其中对于细胞的所述任何作用包括分泌生物分子，并且所述生物分子包括蛋白质、脂质、多糖、或核酸。
94.权利要求73所述的方法，其中对于细胞的所述任何作用包括分泌生物分子，并且所述生物分子包括蛋白质、脂质、多糖、或核酸。
95.权利要求77所述的方法，其中对于细胞的所述任何作用包括分泌生物分子，并且所述生物分子包括蛋白质、脂质、多糖、或核酸。
96.权利要求80所述的方法，其中对于细胞的所述任何作用包括分泌生物分子，并且所述生物分子包括蛋白质、脂质、多糖、或核酸。
97.权利要求81所述的方法，其中对于细胞的所述任何作用包括分泌生物分子，并且所述生物分子包括蛋白质、脂质、多糖、或核酸。
98.权利要求82所述的方法，其中对于细胞的所述任何作用包括分泌生物分子，并且所述生物分子包括蛋白质、脂质、多糖、或核酸。
99.权利要求83所述的方法，其中对于细胞的所述任何作用包括分泌生物分子，并且所述生物分子包括蛋白质、脂质、多糖、或核酸。
100.权利要求92所述的方法，其中对于细胞的所述任何作用包括离子细胞内波动或跨越细胞膜移动，并且所述离子包括钠、钙或钾。
101.权利要求93到99任一项所述的方法，其中对于细胞的所述任何作用包括离子细胞内波动或跨越细胞膜移动，并且所述离子包括钠、钙或钾。
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