CN111548939A - 一种类器官灌流培养芯片及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于器官芯片领域，具体公开了一种类器官灌流培养芯片及其使用方法，所述芯片含有一个可灌流的腔室（100），所述腔室（100）设有一组流体的出入口（101）；所述腔室（100）分为微孔和微柱两层，腔室微孔层（110）为实心结构，并在其中开设有阵列结构的微孔（102），在每个微孔（102）的周围至少设有3个微柱（103），所述微柱（103）凸出微孔（102）的表面，形成带有空隙的腔室微柱层（120）；所述腔室微柱层（120）的微柱（103）之间形成可互通的独立空间（104）；本芯片可以实现在同一芯片内高通量的类器官制备与灌流培养，操作简单，芯片内形成的类器官可以应用于生物医学、发育学、新药研发、毒理学等领域的研究工作。
Description
技术领域
本发明属于器官芯片领域，具体公开了一种类器官灌流培养芯片及其使用方法。
背景技术
随着细胞生物学与类器官技术的发展，细胞三维培养技术正逐渐取代传统二维细胞培养技术。目前，多种类型的细胞都有较强的自组装能力，比如多潜能干细胞、肿瘤细胞、组织细胞等。三维细胞球是由多种细胞自组装形成的三维聚集体，更接近体内组织细胞的结构形态并且更有利于其功能机制的研究。因此，三维细胞球可以被用于众多生物学以及生物医学领域的研究中，例如：发育学、病理学、药理学、癌症治疗等。
现有三维细胞聚集培养方法主要有悬滴法、悬浮培养、液滴法等，通过这些方法制备的细胞球的可控性与重复性较差。相比之下，通过具有凹陷结构的芯片进行细胞聚集培养可以实现高通量以及较高的可控性与重复性。然而目前要对类器官进行灌流培养，还需要将凹槽内形成的细胞球取出，再放置到另一个芯片或低黏附的培养皿内，增加了操作的复杂程度，例如：需要在显微镜下对类器官进行分离、挑选、转移。同时难以满足高通量的需求。
发明内容
针对以上不足，本发明公开了一种类器官灌流培养芯片及其使用方法，所述器官芯片为微孔和微柱两层的结构，该芯片微孔层内设有阵列结构的微孔，可以满足高通量的类器官制备，同时芯片微柱层设有的微柱结构之间可以形成相对独立的空间，将芯片翻转后，微孔层微孔内形成的类器官可以进入微柱层中对应的相对独立空间，而微柱之间的间隙可以满足灌流培养时的营养物质交换，同时可以排除代谢废物、凋亡的细胞以及细胞碎片等。
本发明的技术方案如下：
一种类器官灌流培养芯片，所述芯片含有一个可灌流的腔室，所述腔室设有一组流体的出入口；所述腔室分为微孔和微柱层，腔室微孔层为实心结构，并在其中开设有阵列结构的微孔，在每个微孔的周围至少设有3个微柱，所述微柱凸出微孔的表面，形成带有空隙的腔室微柱层；所述腔室微柱层的微柱之间形成可互通的独立空间；所述出入口连通所述腔室微柱层。
进一步的，上述一种类器官灌流培养芯片，所述芯片的微孔层顶部设有一组连接出入口的储液池；所述储液池可以配有一组盖子；所述盖子内设有一组与出入口连通的流体通道，所述微柱层底面采用可逆封接。
进一步的，上述一种类器官灌流培养芯片，所述腔室的横截面选自但不限定于圆形、椭圆形、正方形和长方形；所述腔室的横截面的半径或者对角线长度为1-100mm；所述室的高度为0.6-2mm。
进一步的，上述一种类器官灌流培养芯片，所述储液池为圆柱形结构，体积为50-500微升；所述盖子与所述储液池的内径相匹配，可以对储液池进行密封；所述盖子内通道外侧为鲁尔接头或宝塔样接头。
进一步的，上述一种类器官灌流培养芯片，所述微孔的开口为正方形或圆形；当开口为正方形时，正方形的边长为200-800微米；当开口为圆形时，圆形的直径为200-800微米。
进一步的，上述一种类器官灌流培养芯片，所述微孔的侧壁为垂直或倾斜的；所述微孔底部为平面结构或“U”型结构。
进一步的，上述一种类器官灌流培养芯片，述微孔的深度为200-600微米。
进一步的，上述一种类器官灌流培养芯片，所述微柱为圆柱结构，所述圆柱结构的底面直径为300-1200微米，高度为300-1500微米。
进一步的，上述一种类器官灌流培养芯片，所述圆柱之间的间隙距离为50-250微米。
进一步的，上述一种类器官灌流培养芯片，所述芯片的制造材料选自PC、PS、PMMA、PET中的一种或多种。
进一步的，上述类器官灌流培养芯片的使用方法，包括以下步骤：a.将所述的类器官灌流培养芯片进行灭菌处理，灭菌方法包括但不限于以下方法：酒精、紫外线或气体灭菌；
b.将盖子安装到储液池上，并将含有微孔的腔室微孔层朝下，将含有一定浓度的细胞悬液从盖子上的流体通道注入，再通过出入口进入腔室内，轻轻摇晃使细胞悬液均匀分布在腔室内，最后封死盖子上的流体通道；
c.通过离心或静止的方法使细胞沉降到微孔内，再放置到培养箱内培养12-48小时，使聚集在微孔底部的细胞形成细胞球；本过程为静态培养，如需更换培养基，可以通过盖子上流体通道进行更换；
d.待细胞球形成后，将芯片翻转，使微孔内的细胞球掉落在由所在微孔周围的微柱所围成的独立空间；
e.将流体操控单元与所述芯片盖子上的流体通道进行连接，并开始所需的灌流培养；所述流体操控单元包括但不限于注射泵、蠕动泵和压力泵；也可在芯片翻转后移除盖子，并将一定量的培养基加入到所述的储液池中，再将芯片放置在摇板上进行培养，摇板的摆动角度为5-15°；
f. 待培养结束后，如果需要对芯片内的细胞进行后续测试，可以移除微柱层的底面结构，将芯片内的细胞球200取出。
根据以上技术方案可知，本发明至少有以下有益效果：本发明公开的类器官灌流培养芯片分为微孔和微柱两层的结构，该芯片微孔层内设有阵列结构的微孔，可以满足高通量的类器官制备，同时芯片微柱层设有的微柱结构之间可以形成相对独立的空间，将芯片翻转后，微孔层微孔内形成的类器官可以进入微柱层中对应的相对独立空间，而微柱之间的间隙可以满足灌流培养时的营养物质交换，同时可以排除代谢废物、凋亡的细胞以及细胞碎片等，；本发明可以在芯片内实现三维细胞球的制备以及动态培养，简化了类器官实验中一些操作步骤，进一步的该芯片可以同时制备几百至几千个三维细胞球，可以实现高通量的类器官制备和培养的需求，芯片内形成的类器官可以应用于生物医学、发育学、新药研发、毒理学等领域的研究工作。
附图说明
附图1为本发明所述类器官灌流培养芯片内部结构的俯视示意图；
附图2为本发明所述类器官灌流培养芯片内部结构的侧视示意图；
附图3为本发明所述类器官灌流培养芯片外部的侧视示意图；
附图4为本发明所述类器官灌流培养芯片外部的侧视示意图；
附图5为本发明所述芯片使用方法的俯视示意图；
附图6为本发明所述芯片使用方法的侧视示意图；
附图7为本发明所述的类器官灌流培养芯片内形成的多潜能干细胞细胞球的实物图；
其中：100腔室、101出入口、102微孔、103微柱、104独立空间、105储液池、106盖子、107流体通道、110腔室微孔层、120腔室微柱层、200细胞球。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
实施例1
如图1-2所示，一种类器官灌流培养芯片，所述芯片含有一个可灌流的腔室100，所述腔室100设有一组流体的出入口101；所述腔室100分为微孔和微柱两层，腔室微孔层110为实心结构，并在其中开设有阵列结构的微孔102，在每个微孔102的周围至少设有3个微柱103，所述微柱103凸出微孔102的表面，形成带有空隙的腔室微柱层120；所述腔室上层120的微柱103之间形成可互通的独立空间104；所述出入口101连通所述腔室微柱层120。
如图5-6所示工作时，将芯片进行消毒，随后将含有微孔102的腔室微孔层110一侧朝下，将含有一定浓度的细胞悬液从出入口101注入芯片的腔室100内，轻轻摇晃使细胞悬液均匀分布在腔室100内；通过离心或静止的方法使细胞沉降到微孔102内，再放置到培养箱内培养12-48小时，使聚集在微孔102底部的细胞形成细胞球200；本过程为静态培养，如需更换培养基，可以通过出入口101进行更换；待细胞球形成后，将芯片翻转，使微孔102内的细胞球200掉落在由所在微孔周围微柱103所围成的独立空间104；将流体操控单元（注射泵、蠕动泵或压力泵等）通过流体的出入口101与腔室100连接，并开始所需的灌流培养。
实施例2
如图1-4所示，一种类器官灌流培养芯片，所述芯片含有一个可灌流的腔室100，所述腔室100设有一组流体的出入口101；所述腔室100分为微孔和微柱两层，腔室微孔层110为实心结构，并在其中开设有阵列结构的微孔102，在每个微孔102的周围至少设有3个微柱103，所述微柱103凸出微孔102的表面，形成带有空隙的腔室微柱层120；所述腔室微柱层120的微柱103之间形成可互通的独立空间104；所述出入口101连通所述腔室微柱层120；进一步的，所述芯片的顶部设有一组连接出入口101的储液池105；所述储液池105可以配有一组盖子106；所述盖子106内设有一组与出入口101连通的流体通道107；优选的，所述腔室100的横截面选自但不限定于圆形、椭圆形、正方形和长方形；所述腔室100的横截面的半径或者对角线长度为为1-100mm；所述室100的高度为0.6-2mm；特别的，进一步的，储液池为圆柱形结构，体积为50-500微升；所述盖子与所述储液池的内径相匹配，可以对储液池进行密封；所述盖子内通道外侧为鲁尔接头或宝塔样接头；进一步的，所述微孔102的开口为正方形或圆形；当开口为正方形时，正方形的边长为200-800微米；当开口为圆形时，圆形的直径为200-800微米；优选的，所述微孔102的侧壁为垂直或倾斜的；所述微孔102底部为平面结构或“U”型结构；特别的，所述微孔102的深度为200-600微米；进一步的，所述微柱103为圆柱结构，所述圆柱结构的底面直径为300-1200微米，高度为300-1500微米；特别的，所述圆柱之间的间隙距离为50-250微米；优选的，所述芯片的制造材料选自PC、PS、PMMA、PET中的一种或多种。
如图5-6所示，工作时：将芯片进行消毒，随后将盖子106安装到储液池105上，并将含有微孔102的腔室微孔层110一侧朝下，将含有一定浓度的细胞悬液从盖子上的流体通道107注入，再通过出入口101进入芯片的腔室100内；轻轻摇晃使细胞悬液均匀分布在腔室100内，最后封死盖子上的流体通道107；通过离心或静止的方法使细胞沉降到微孔102内，再放置到培养箱内培养12-48小时，使聚集在微孔102底部的细胞形成细胞球200；本过程为静态培养，如需更换培养基，可以通过盖子上流体通道107进行更换；待细胞球形成后，将芯片翻转，使微孔102内的细胞球200掉落在由所在微孔周围微柱103所围成的独立空间104；将流体操控单元（注射泵、蠕动泵或压力泵等）通过流体的出入口101与腔室100连接，并开始所需的灌流培养，培养细胞；也可在芯片翻转后，移除盖子106，并将一定量的培养基加入到储液池105中，再将芯片放置在摇板上进行培养，摇板的摆动角度为5-15°。待培养结束后，如果需要对芯片内的细胞进行后续测试，可以移除微柱层的底面结构，将芯片内的细胞球200取出。
实施例3
如图7所示，利用实施例2中的一种类器官灌流培养芯片制备人诱导多潜能干细胞球。
（1）将实施例2中的芯片进行紫外灭菌处理；
（2）将盖子（106）安装到储液池（105）上，并将含有微孔102的腔室微孔层110朝下，将人诱导性多潜能干细胞按照5X106个/毫升的浓度通过储液池从盖子上的流体通道（107）注入，再通过出入口101进入腔室100内，轻轻摇晃使细胞悬液均匀分布在腔室100内，最后封死盖子上的流体通道107；
（3）通过离心的方法使细胞沉降到微孔102内，再放置到培养箱内培养24小时，使聚集在微孔102底部的人诱导性多潜能干细胞形成细胞球；
（4）待人诱导性多潜能干细胞形成细胞球后，将芯片翻转，使微孔102内的细胞球掉落在由所在微孔102周围的微柱103所围成的独立空间104中；
（5）将蠕动泵与芯片的储液池105的盖子106的接头连接，并开始所需的灌流培养。
(6) 待培养结束后，移除微柱层的底面结构，将芯片内的多潜能干细胞细胞球取出，进行后续的诱导分化测试。
实施例4
利用实施例2中的类器官灌流培养芯片制备人原代卵巢癌肿瘤类器官。
（1）将实施例2中的芯片进行紫外灭菌处理；
（2）将盖子（106）安装到储液池（105）上，并将含有微孔102的腔室下层110朝上，人原代卵巢癌细胞按照1X106个/毫升的浓度从盖子上的流体通道（107）注入，再通过出入口101注入腔室100内，轻轻摇晃使细胞悬液均匀分布在腔室100内，最后封死盖子上的流体通道107；
（3）通过离心的方法使细胞沉降到微孔102内，再放置到培养箱内培养24小时，使聚集在微孔102底部的人原代卵巢癌肿瘤细胞形成细胞球；
（4）待人原代卵巢癌肿瘤细胞形成细胞球后，将芯片翻转，使微孔102内的人原代卵巢癌肿瘤细胞形成细胞球（类器官）掉落在由所在微孔102周围的微柱103所围成的独立空间104中；
（5）移除盖子106，并在储液池105中分别加入50微升培养基，置于摇摆角度为7度的摇床上进行培养，每12-24小时可以更换一次培养基。
（6）可以将抗肿瘤药物（例如：紫杉醇等）加入到培养基中，继续培养，考察抗肿瘤药物对芯片内卵巢癌类器官的治疗效果。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，不能以此限定本发明的保护范围，即大凡依本发明权利要求书及发明内容所做的简单的等效变化与修改，皆仍属于本发明专利申请的保护范围。
Claims (10)
1.一种类器官灌流培养芯片，其特征在于，所述芯片含有一个可灌流的腔室（100），所述腔室（100）设有一组流体的出入口（101）；所述腔室（100）分为微孔和微柱层，腔室微孔层（110）为实心结构，并在其中开设有阵列结构的微孔（102），在每个微孔（102）的周围至少设有3个微柱（103），所述微柱（103）凸出微孔（102）的表面，形成带有空隙的腔室微柱层（120）；所述腔室微柱层（120）的微柱（103）之间形成可互通的独立空间（104）；所述出入口（101）连通所述腔室微柱层（120）。
2.根据权利要求1所述的一种类器官灌流培养芯片，其特征在于，所述芯片的微孔层顶部设有一组连接出入口（101）的储液池（105）；所述储液池（105）可以配有一组盖子（106）；所述盖子（106）内设有一组与出入口（101）连通的流体通道（107），所述微柱层（120）底面采用可逆封接。
3.根据权利要求1所述的一种类器官灌流培养芯片，其特征在于，所述腔室（100）的横截面选自但不限定于圆形、椭圆形、正方形和长方形；所述腔室（100）的横截面的半径或者对角线长度为1-100mm；所述室（100）的高度为0.6-2mm。
4.根据权利要求2所述的一种类器官灌流培养芯片，其特征在于，所述储液池为圆柱形结构，体积为50-500微升；所述盖子（106）与所述储液池（105）的内径相匹配，可以对储液池进行密封；所述盖子（106）内的流体通道（107）外侧为鲁尔接头或宝塔样接头。
5.根据权利要求1所述的一种类器官灌流培养芯片，其特征在于，所述微孔（102）的开口为正方形或圆形；当开口为正方形时，正方形的边长为200-800微米；当开口为圆形时，圆形的直径为200-800微米。
6.根据权利要求5所述的一种类器官灌流培养芯片，其特征在于，所述微孔（102）的侧壁为垂直或倾斜的；所述微孔（102）底部为平面结构或“U”型结构；所述微孔（102）的深度为200-600微米。
7.根据权利要求1所述的一种类器官灌流培养芯片，其特征在于，所述微柱（103）为圆柱结构，所述圆柱结构的底面直径为300-1200微米，高度为300-1500微米。
8.根据权利要求7所述的一种类器官灌流培养芯片，其特征在于，所述圆柱之间的间隙距离为50-250微米。
9.根据权利要求1-8任一项所述的类器官灌流培养芯片，其特征在于，所述芯片的制造材料选自PC、PS、PMMA、PET中的一种或多种。
10.如权利要求1-8任一项所述的类器官灌流培养芯片的使用方法，包括以下步骤：
a.将所述的类器官灌流培养芯片进行灭菌处理，灭菌方法包括但不限于以下方法：酒精、紫外线或气体灭菌；
b.将盖子（106）安装到储液池（105）上，并将含有微孔（102）的腔室微孔层（110）朝下，将含有一定浓度的细胞悬液从盖子上的流体通道（107）注入，再通过出入口（101）进入腔室（100）内；轻轻摇晃使细胞悬液均匀分布在腔室（100）内，最后封死盖子上的流体通道（107）；
c.通过离心或静止的方法使细胞沉降到微孔（102）内，再放置到培养箱内培养12-48小时，使聚集在微孔（102）底部的细胞形成细胞球（200）；本过程为静态培养，如需更换培养基，可以通过盖子上流体通道（107）进行更换；
d.待细胞球形成后，将芯片翻转，使微孔（102）内的细胞球、（200）掉落在由所在微孔（102）周围的微柱（103）所围成的独立空间（104）；
e.将流体操控单元与所述芯片盖子（106）上的流体通道（107）进行连接，并开始所需的灌流培养；所述流体操控单元包括但不限于注射泵、蠕动泵和压力泵；也可在芯片翻转后，移除盖子（106），并将一定量的培养基加入到如权利要求2所述的储液池（105）中，再将芯片放置在摇板上进行培养，摇板的摆动角度为5-15°；
f.待培养结束后，如果需要对芯片内的细胞进行后续测试，可以移除微柱层的底面结构，将芯片内的细胞球200取出。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111996121A (zh) * | 2020-09-30 | 2020-11-27 | 北京大橡科技有限公司 | 3d多器官共培养芯片 |
| CN116731859A (zh) * | 2023-05-12 | 2023-09-12 | 武汉大学 | 一种环形大脑类器官模型及其构建方法与应用 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20090298116A1 (en) * | 2008-05-30 | 2009-12-03 | Ye Fang | Cell culture apparatus having different micro-well topography |
| JP2011152108A (ja) * | 2010-01-28 | 2011-08-11 | Tokyo Institute Of Technology | 単一細胞分離用プレート |
| JP2016093149A (ja) * | 2014-11-14 | 2016-05-26 | 真志 池内 | 細胞培養装置および細胞培養方法 |
| KR20170052482A (ko) * | 2015-11-03 | 2017-05-12 | 고려대학교 산학협력단 | 미세액적을 이용한 균주배양장치 및 이를 이용한 균주 배양방법 |
| US20170145363A1 (en) * | 2015-11-20 | 2017-05-25 | National Health Research Institutes | Microfluidic dual-well device for highthroughput single-cell capture and culture |
| CN212640520U (zh) * | 2020-06-18 | 2021-03-02 | 苏州济研生物医药科技有限公司 | 一种类器官灌流培养芯片 |
-
2020
- 2020-06-18 CN CN202010559574.8A patent/CN111548939A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20090298116A1 (en) * | 2008-05-30 | 2009-12-03 | Ye Fang | Cell culture apparatus having different micro-well topography |
| JP2011152108A (ja) * | 2010-01-28 | 2011-08-11 | Tokyo Institute Of Technology | 単一細胞分離用プレート |
| JP2016093149A (ja) * | 2014-11-14 | 2016-05-26 | 真志 池内 | 細胞培養装置および細胞培養方法 |
| KR20170052482A (ko) * | 2015-11-03 | 2017-05-12 | 고려대학교 산학협력단 | 미세액적을 이용한 균주배양장치 및 이를 이용한 균주 배양방법 |
| US20170145363A1 (en) * | 2015-11-20 | 2017-05-25 | National Health Research Institutes | Microfluidic dual-well device for highthroughput single-cell capture and culture |
| CN212640520U (zh) * | 2020-06-18 | 2021-03-02 | 苏州济研生物医药科技有限公司 | 一种类器官灌流培养芯片 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 王伟鑫;刘未平;吴斌;梁广铁;刘大渔;: "微流控芯片上的肿瘤组织微阵列构建", 分析化学, no. 05, 15 May 2015 (2015-05-15), pages 637 - 642 * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111996121A (zh) * | 2020-09-30 | 2020-11-27 | 北京大橡科技有限公司 | 3d多器官共培养芯片 |
| CN116731859A (zh) * | 2023-05-12 | 2023-09-12 | 武汉大学 | 一种环形大脑类器官模型及其构建方法与应用 |
| CN116731859B (zh) * | 2023-05-12 | 2024-04-30 | 武汉大学 | 一种环形大脑类器官模型及其构建方法与应用 |
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