CN113447548A - 一种检测器官芯片生理病理参数的生物传感系统的构建方法 - Google Patents
一种检测器官芯片生理病理参数的生物传感系统的构建方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113447548A CN113447548A CN202110642304.8A CN202110642304A CN113447548A CN 113447548 A CN113447548 A CN 113447548A CN 202110642304 A CN202110642304 A CN 202110642304A CN 113447548 A CN113447548 A CN 113447548A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- chip
- electrode
- organ
- organ chip
- sensing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 title claims abstract description 69
- 230000001575 pathological effect Effects 0.000 title claims abstract description 14
- 238000010276 construction Methods 0.000 title claims abstract description 8
- HVYWMOMLDIMFJA-DPAQBDIFSA-N cholesterol Chemical compound C1C=C2C[C@@H](O)CC[C@]2(C)[C@@H]2[C@@H]1[C@@H]1CC[C@H]([C@H](C)CCCC(C)C)[C@@]1(C)CC2 HVYWMOMLDIMFJA-DPAQBDIFSA-N 0.000 claims abstract description 48
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 30
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 30
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 30
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 25
- 235000012000 cholesterol Nutrition 0.000 claims abstract description 24
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract description 16
- 210000004204 blood vessel Anatomy 0.000 claims abstract description 11
- 201000010099 disease Diseases 0.000 claims abstract description 6
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 claims abstract description 6
- 239000003814 drug Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000012258 culturing Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000002207 metabolite Substances 0.000 claims abstract 2
- 239000004205 dimethyl polysiloxane Substances 0.000 claims description 51
- 235000013870 dimethyl polysiloxane Nutrition 0.000 claims description 51
- 229920000435 poly(dimethylsiloxane) Polymers 0.000 claims description 51
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 46
- CXQXSVUQTKDNFP-UHFFFAOYSA-N octamethyltrisiloxane Chemical compound C[Si](C)(C)O[Si](C)(C)O[Si](C)(C)C CXQXSVUQTKDNFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 42
- 238000004987 plasma desorption mass spectroscopy Methods 0.000 claims description 42
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 40
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims description 33
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 32
- 210000002889 endothelial cell Anatomy 0.000 claims description 30
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 27
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 27
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 claims description 25
- 210000003606 umbilical vein Anatomy 0.000 claims description 24
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 claims description 23
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 23
- 229910021607 Silver chloride Inorganic materials 0.000 claims description 22
- HKZLPVFGJNLROG-UHFFFAOYSA-M silver monochloride Chemical compound [Cl-].[Ag+] HKZLPVFGJNLROG-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 22
- 210000002950 fibroblast Anatomy 0.000 claims description 21
- 108010082117 matrigel Proteins 0.000 claims description 20
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 18
- 210000004413 cardiac myocyte Anatomy 0.000 claims description 14
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 13
- 238000004113 cell culture Methods 0.000 claims description 12
- 102000012422 Collagen Type I Human genes 0.000 claims description 11
- 108010022452 Collagen Type I Proteins 0.000 claims description 11
- 239000006143 cell culture medium Substances 0.000 claims description 11
- 230000002572 peristaltic effect Effects 0.000 claims description 11
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 11
- 210000003556 vascular endothelial cell Anatomy 0.000 claims description 10
- 210000004263 induced pluripotent stem cell Anatomy 0.000 claims description 9
- -1 polydimethylsiloxane Polymers 0.000 claims description 9
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 8
- 241000283690 Bos taurus Species 0.000 claims description 7
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 102000008946 Fibrinogen Human genes 0.000 claims description 7
- 108010049003 Fibrinogen Proteins 0.000 claims description 7
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229940012952 fibrinogen Drugs 0.000 claims description 7
- 108010035532 Collagen Proteins 0.000 claims description 6
- 102000008186 Collagen Human genes 0.000 claims description 6
- 229920001436 collagen Polymers 0.000 claims description 6
- 238000001139 pH measurement Methods 0.000 claims description 6
- 108010089254 Cholesterol oxidase Proteins 0.000 claims description 5
- 229940079593 drug Drugs 0.000 claims description 5
- 108010001336 Horseradish Peroxidase Proteins 0.000 claims description 4
- 210000004556 brain Anatomy 0.000 claims description 4
- 230000000968 intestinal effect Effects 0.000 claims description 4
- 210000003734 kidney Anatomy 0.000 claims description 4
- 210000004072 lung Anatomy 0.000 claims description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 3
- 230000004962 physiological condition Effects 0.000 claims description 3
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 2
- 230000010261 cell growth Effects 0.000 claims description 2
- 230000036285 pathological change Effects 0.000 claims description 2
- 231100000915 pathological change Toxicity 0.000 claims description 2
- 229920000767 polyaniline Polymers 0.000 claims description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims 2
- 241000282412 Homo Species 0.000 claims 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 abstract description 8
- 230000012010 growth Effects 0.000 abstract description 7
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 abstract description 7
- 230000008859 change Effects 0.000 abstract description 3
- 230000004044 response Effects 0.000 abstract description 2
- 230000035790 physiological processes and functions Effects 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 35
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 33
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 27
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 24
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 12
- 230000002792 vascular Effects 0.000 description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 6
- 235000011330 Armoracia rusticana Nutrition 0.000 description 5
- 240000003291 Armoracia rusticana Species 0.000 description 5
- 102000016938 Catalase Human genes 0.000 description 5
- 108010053835 Catalase Proteins 0.000 description 5
- 230000002107 myocardial effect Effects 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 4
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 238000002484 cyclic voltammetry Methods 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 3
- SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N sodium hypochlorite Chemical compound [Na+].Cl[O-] SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910001488 sodium perchlorate Inorganic materials 0.000 description 3
- 125000003396 thiol group Chemical group [H]S* 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 2
- 238000013334 tissue model Methods 0.000 description 2
- 108091008102 DNA aptamers Proteins 0.000 description 1
- 102000003992 Peroxidases Human genes 0.000 description 1
- 238000010171 animal model Methods 0.000 description 1
- 239000002473 artificial blood Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000000857 drug effect Effects 0.000 description 1
- 238000013399 early diagnosis Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000000840 electrochemical analysis Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000007850 fluorescent dye Substances 0.000 description 1
- 210000005260 human cell Anatomy 0.000 description 1
- 238000003125 immunofluorescent labeling Methods 0.000 description 1
- 238000012606 in vitro cell culture Methods 0.000 description 1
- 238000010874 in vitro model Methods 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 230000002503 metabolic effect Effects 0.000 description 1
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 1
- 238000012634 optical imaging Methods 0.000 description 1
- 230000007170 pathology Effects 0.000 description 1
- 108040007629 peroxidase activity proteins Proteins 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 210000000130 stem cell Anatomy 0.000 description 1
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/28—Electrolytic cell components
- G01N27/30—Electrodes, e.g. test electrodes; Half-cells
- G01N27/327—Biochemical electrodes, e.g. electrical or mechanical details for in vitro measurements
- G01N27/3275—Sensing specific biomolecules, e.g. nucleic acid strands, based on an electrode surface reaction
- G01N27/3278—Sensing specific biomolecules, e.g. nucleic acid strands, based on an electrode surface reaction involving nanosized elements, e.g. nanogaps or nanoparticles
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
Abstract
本发明公开了一种检测器官芯片生理病理参数的生物传感系统的构建方法，将细胞混合液注入预先设计好的芯片模型中，连续培养形成器官芯片；然后在器官芯片的出口连接设计有微流控管路的电化学传感芯片，用于特异性监测器官芯片代谢物中的氧含量、ATP、pH、ROS、胆固醇。该器官芯片分析系统构建简便，适用范围广泛，分析参数多样；将器官芯片与电化学传感器相结合，可以实时动态监测三维体外血管/心脏模型的生长微环境。本发明所述的监测器官芯片生理病理指标的电化学生物传感系统可即时调整模型培养条件使其更加符合真实活体条件，可用于探究疾病过程中的生理状态变化，也可以用于在线监测器官芯片对药物的响应。
Description
技术领域
本发明属于细胞3D体外培养及电化学分析技术领域，涉及一种检测器官芯片生理病理参数的生物传感系统的构建方法，将器官芯片和多个电化学生物传感器进行集成。
背景技术
器官芯片作为一个更真实反映人体的3D体外组织模型，在器官芯片的构建过程中，通过在芯片模型中培养相应的人源细胞系以模拟人体真实组织或者器官的结构和功能单元。器官芯片作为一种新兴的3D体外疾病模型，弥补了现有2D模型和动物模型的缺陷，在生物发育学、药物研发和精准医疗方面具有巨大的应用潜力。
常规的血管芯片在用于发育生物学和疾病病理学研究时，通常采用免疫荧光染色法，借助荧光染料和光学成像手段进行芯片的观察，该方法操作复杂，且受限于操作者的操作技术，检测耗时长，成本高昂，只能对特定参数的分析，无法实现实时动态监测。
发明内容
为了解决现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种检测器官芯片生理病理参数的生物传感系统的构建方法，将器官芯片技术与电化学分析技术相结合，在芯片的出口连接设计有微流控管路的电化学传感器，用于特异性监测器官芯片代谢物中的氧含量、ATP、pH、ROS、胆固醇。该器官芯片分析平台构建简便，适用范围广泛，分析参数多样；将器官芯片与电化学传感器相结合，可以实时动态监测三维体外血管模型的生长微环境，实现实时动态监测器官芯片的生理状况，便于更加准确快速的人为调整以增大制备器官芯片的成功率、更加长期动态的监测器官芯片的生长状况、更加实时简便的响应药物效果。
其潜在应用价值在于这种集成式的芯片分析平台便于研究者对芯片生长的微环境实施更加精确地控制，提高器官芯片体外培养的成功率，更加快速监测3D体外组织模型生长发育过程中微环境的变化，为疾病早期诊断及生理环境参数的变化检测增加临床检验指标。
本发明构建的一种监测器官芯片生理指标的电化学传感系统的设计模型如图1所示，其中血管芯片模型的各层母版如图2所示，单层细节图如图3所示。具体为：将成纤维细胞和人脐静脉内皮细胞混合注入预先制备芯片模型中；将电极传感器与具有储液孔的PDMS电极芯片相结合，得到电极传感芯片；将器官芯片与电极传感芯片串联，监测芯片代谢溶液中的pH、ATP、ROS、胆固醇、氧含量五项生理环境参数。
根据上述原理，本发明提供了一种检测器官芯片生理病理参数的生物传感系统，所述系统包括：器官芯片，pH传感芯片、ROS传感芯片、ATP传感芯片、氧含量传感芯片、胆固醇传感芯片。
所述器官芯片包括心脏器官芯片、肾器官芯片、肺器官芯片、脑器官芯片、血管器官芯片、肠器官芯片。
本发明提供了一种检测器官芯片生理病理参数的生物传感系统的构建方法，所述方法包括如下步骤：
步骤(1)、将聚二甲基硅氧烷主剂和固化剂按质量比10:1的比例混合，然后浇筑在预先设计的芯片母板上固化，然后将固化后获得的PDMS模板与母板分开；所述主剂为Sylgard184聚合体，所述固化剂为Sylgard 184固化剂；
步骤(2)、将步骤(1)中制备的PDMS模板进行键合，获得器官芯片；
步骤(3)、向上述步骤(2)获得的器官芯片中注入细胞混合液，于恒温培养箱中培养；
步骤(4)、在玻璃片上修饰上检测不同参数的电化学传感器；
步骤(5)、将聚二甲基硅氧烷主剂和固化剂按质量比10:1的比例混合，然后浇筑在预先设计的电极芯片母板上固化，将固化后获得的PDMS模板与所述电极芯片母板分开；所述主剂为Sylgard 184聚合体，所述固化剂为Sylgard 184固化剂；
步骤(6)、将步骤(5)中制备好的PDMS模板键合在所述步骤(3)修饰电极传感器的玻璃片上，获得电极传感芯片；
步骤(7)、将步骤(6)中的各个电极传感芯片入口与步骤(3)中的器官芯片出口进行串联，形成液体流通管道，通过蠕动泵使得血管芯片中的液体流经电极芯片，从而获得检测器官芯片生理病理参数的生物传感系统。
步骤(1)中，所述芯片母板分为细胞培养层和培养基层；
所述芯片母板的细胞培养层的主流道尺寸为宽500-1000μm，高100-200μm；优选地，主流道尺寸宽500μm，高200μm。
所述芯片母板的细胞培养层的支流道尺寸为宽200-250μm，高400-500μm；优选地，支流道的尺寸为宽200μm，高500μm。
所述芯片母板的培养基层尺寸为长17mm，宽7mm，高500-700μm；优选地，长17mm，宽7mm，高500μm。
所述芯片母板的出入口均为直径为200-500μm的圆孔；优选地，为500μm。
步骤(1)中，所述固化的温度为60-80℃；优选地，为60℃。
步骤(1)中，所述固化的时间范围为2-4h；优选地，为2h。
步骤(2)中，所述PDMS模板键合的个数为3个。
步骤(2)中，所述器官芯片包括培养基出口层PDMS，PDMS多孔膜，细胞培养层PDMS，PDMS多孔膜，培养基入口层PDMS；所述顺序为第一层培养基出口层PDMS，第二层PDMS多孔膜，第三层细胞培养层PDMS，第四层PDMS多孔膜，第五层培养基入口层PDMS。
步骤(2)中，所述键合的内容为培养基出口层PDMS模板，PDMS多孔膜，细胞培养层PDMS模板，PDMS多孔膜，培养基入口层PDMS模板。
步骤(2)中，所述键合的条件为射频功率为400-600w，处理时间为20-40s，氧气流量为50-400mL/min；优选地，射频功率600w，时间40s，氧气流量200mL/min；
步骤(3)中，所述细胞混合液为成纤维细胞和人脐静脉内皮细胞的细胞混合液、人脐血管内皮细胞和人诱导多功能干细胞来源的心肌细胞的细胞混合液；
其中，所述人脐静脉内皮细胞、成纤维细胞、人脐血管内皮细胞和人诱导多功能干细胞来源的心肌细胞的密度均为2×(106-107)个/mL；优选地，为2×106个/mL。
其中，所述成纤维细胞和人脐静脉内皮细胞两种细胞的数量比为1:1～1:5；优选地，为1:1。
其中，所述人脐血管内皮细胞和人诱导多功能干细胞来源的心肌细胞两种细胞的数量比为1:1～1:3；优选地，为1:1。
步骤(3)中，所述两种细胞混合在浓度为3-10mg/mL的基质胶溶液中；优选地，为5mg/mL或10mg/mL。
步骤(3)中，所述基质胶溶液包括但不限于基质胶，牛纤维蛋白原溶液，Ⅰ型胶原，优选地为，基质胶或I型胶原。
在一个具体实施方式中，所述成纤维细胞和人脐静脉内皮细胞混合在8-10mg/mL的基质胶溶液中；所述基质胶溶液包括基质胶，牛纤维蛋白原溶液，I型胶原。
在另一个具体实施方式中，所述人脐血管内皮细胞和心肌细胞混合在3-10mg/mL的胶原溶液中；所述胶原溶液包括基质胶，牛纤维蛋白原溶液，I型胶原。
步骤(3)中，所述细胞混合液的培养条件为：37℃，5％CO2。
步骤(4)中，所述电极传感器包括：pH电极传感器、ROS电极传感器、氧含量电极传感器、胆固醇电极传感器、ATP电极传感器；
其中，所述pH电极传感器以修饰聚苯胺的碳电极为工作电极，碳电极为对电极，Ag/AgCl作为参比电极；通过测量工作电极和参比电极之间的电势差与pH之间的关系计算溶液的pH值。
在一个优选的实施方案中，所述pH电极传感器为商业制备电极，购买自青岛波碳科技有限公司。
其中，所述ROS电极传感器以修饰辣根过氧化物酶的金电极为工作电极，铂为对电极，Ag/AgCl作为参比电极；利用循环伏安法测得ROS浓度和峰值电流之间的关系从而计算待测溶液中ROS的浓度。
所述ROS电极传感器的制备方法为：1)在预先洗净的玻璃基底上分别沉积上铂纳米颗粒和金纳米颗粒，其面积依次为1mm×3mm和1mm×1mm；2)将0.5μL辣根过氧化氢酶聚合物溶液滴加在金电极表面，置于4℃条件下黑暗中过夜。3)在玻璃片基底上涂覆Ag/AgCl糊。
其中，所述氧含量电极传感器以铂为工作电极和对电极，Ag/AgCl作为参比电极；利用氧含量和安培电流之间的关系计算待测溶液中的氧含量。
所述氧含量电极传感器的制备方法为：1)在预先洗净的玻璃基底上沉积上铂纳米颗粒，2)在玻璃基底上涂覆Ag/AgCl糊。
其中，所述胆固醇电极传感器以通过DNAorigami修饰有辣根过氧化物酶和胆固醇氧化酶的金电极作为工作电极，铂为对电极，Ag/AgCl作为参比电极；利用循环伏安法测得胆固醇浓度和峰值电流之间的关系从而计算待测溶液中胆固醇的浓度。
所述胆固醇电极传感器的制备方法为：1)在预先洗净的玻璃基底上沉积上金纳米颗粒；2)将过氧化物酶溶液滴加在金电极的表面，自然风干，得到HOD/Au；3)将胆固醇氧化酶滴加在1)的表面，自然风干，得到COD/HOD/Au电极。4)在玻璃片基底上沉积上铂纳米颗粒和涂覆Ag/AgCl糊。
其中，所述ATP电极传感器以修饰有ATP探针的金电极作为工作电极，铂为对电极，Ag/AgCl作为参比电极，利用循环伏安法测得ATP浓度和峰值电流之间的关系从而计算待测溶液中ATP浓度。
所述ATP电极传感器的制备方法为：1)在预先洗净的玻璃基底上沉积上金纳米颗粒；2)将3’端修饰巯基的DNA适配体滴加在金电极表面，共孵育16小时；3)在含有0.1mol/L2-巯基乙醇的1mol/LNaClO4浸泡10min；4)用含有50mol/LNaClO4的10mol/LHEPES冲洗。5)在玻璃片基底上沉积上铂纳米颗粒和涂覆Ag/AgCl糊。
步骤(5)中，所述固化的温度为60-80℃；优选地，为60℃。
步骤(5)中，所述固化的时间范围为2–4h；优选地，为2h。
步骤(5)中，所述电极芯片母板的流道宽500-1000μm，高200-500μm；优选地，宽500μm，高500μm。
步骤(5)中，所述电极芯片母板的圆孔直径800-1000μm，高500-1000μm；优选地，圆孔直径800μm，高500μm。
步骤(6)中，所述等离子键合条件为：射频功率400-600w，时间20-40s，氧气流量50-200mL/min。优选地，射频功率600w，时间40s，氧气流量200mL/min。
步骤(7)中，所述蠕动泵的转速为3rpm/min，蠕动泵的传输物质为：成纤维细胞培养基和人脐静脉内皮细胞培养基的1:1混合物或人脐血管内皮细胞培养基和心肌细胞培养基的1：1混合物；
所述成纤维细胞培养基为FGM-2；
所述人脐静脉内皮细胞培养基为EGM-2；
所述人脐血管内皮细胞培养基为EGM；
所述心肌细胞培养基为CCM。
本发明还提供了由上述方法构建获得的监测器官芯片生理病理指标生物传感器系统，所述系统包括：器官芯片，pH，ATP、ROS、氧含量和胆固醇传感芯片。
本发明所提供的构建生物传感系统的方法可以在体外得到3D人工血管模型，并通过电化学传感器实时动态监测器官芯片的生长状况。
本发明所提供的生物传感系统可以实现自动化的分析，简化人工操作，降低实验误差和实验成本。
本发明所提供的生物传感系统的监测对象包括但不限于血管器官芯片、心脏器官芯片、肾器官芯片、肺器官芯片、脑器官芯片、肠器官芯片等。
本发明还提供了上述生物传感系统在监测器官芯片的生理状况、病变过程、模拟疾病、药效测试过程和预测人体药物反应中的应用。
本发明还提供了一种使用上述生物传感器系统的方法，所述方法包括如下步骤：
步骤一、将混合细胞液注入芯片模型中的培养层进行培养；所述芯片出口连接到5个电极芯片入口；通过蠕动泵实现系统的动态监控。
步骤二、监测每个电极芯片的电化学信号；
步骤三、根据电化学信号，判断芯片中细胞生长的微环境是否正常如：pH、氧含量、胆固醇等；判断细胞是否受到外界刺激而发生应激反应如：ROS、ATP等。
步骤一中，所述细胞为成纤维细胞、人脐静脉内皮细胞、人脐血管内皮细胞和人诱导多功能干细胞来源的心肌细胞。
人脐静脉内皮细胞、成纤维细胞、人脐血管内皮细胞和心肌细胞的密度均为2×(106-107)个/mL；优选地，为2×106个/mL。
其中，所述成纤维细胞和人脐静脉内皮细胞两种细胞的数量比为1:1～1:5；优选地，为1:1。
其中，所述人脐血管内皮细胞和人诱导多功能干细胞来源的心肌细胞两种细胞的数量比为1:1～1:3；优选地，为1:1。
所述人脐静脉内皮细胞和成纤维细胞混合在基质胶溶液中，所述基质胶溶液的浓度为8-10mg/mL；优选地，为10mg/mL；所述基质胶溶液包括基质胶，牛纤维蛋白原溶液，I型胶原等。
所述人脐血管内皮细胞和心肌细胞混合在3-10mg/mL的胶原溶液中；所述胶原溶液包括基质胶，牛纤维蛋白原溶液，Ⅰ型胶原等；优选地，为5mg/mL的Ⅰ型胶原。
步骤一中，所述器官芯片的培养条件为：37℃，5％CO2。
步骤一中，所述培养层中细胞培养基为成纤维细胞培养基FGM-2和人脐静脉内皮细胞培养基EGM-2的等量混合物或心肌细胞培养基CCM和人脐血管内皮细胞培养基EGM的等量混合物。
步骤一中，所述蠕动泵的转速为3rpm/min。
步骤二中，所述监测的电化学信号为：pH传感器测电势差，氧含量传感器测循环伏安中的峰值电流，ROS传感器测循环伏安中的峰值电流，ATP传感器测循环伏安中的峰值电流，胆固醇传感器测循环伏安中的峰值电流。
本发明的有益效果包括：本发明将人脐静脉内皮细胞与成纤维细胞和/或人脐血管内皮细胞与心肌细胞在芯片模型中混合培养得到器官芯片，并将器官芯片与多个电化学传感器集成得到一个芯片分析平台，实现对3D体外模型的生长状况和生理微环境实时动态的监测，降低研究成本并加快研究速度，也可以为临床样本分析提供新的监测参数和检测手段。
附图说明
图1为本发明所提出的血管芯片模型的示意图
图2为本发明所提出的血管芯片各层母板示意图。
图3为本发明所提出的血管芯片单层的细节图。
图4为本发明中pH传感电极的示意图。
图5为本发明中ATP传感电极的示意图。
图6为本发明中ROS传感电极的示意图。
图7为本发明中胆固醇传感电极的示意图。
图8为本发明中氧含量传感电极的示意图。
图9为生物传感系统示意图。
图10为血管芯片实物图。
图11为生物传感系统实物图。
图12为ATP传感芯片实物图。
图13为氧含量传感芯片实物图。
图14为ROS传感芯片实物图。
图15为胆固醇传感芯片实物图。
图16为pH传感芯片实物图。
具体实施方式
结合以下具体实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明。实施本发明的过程、条件、实验方法等，除以下专门提及的内容之外，均为本领域的普遍知识和公知常识，本发明没有特别限制内容。
实施例1
(1)将聚二甲基硅氧烷主剂和固化剂按质量比10:1混合均匀，真空除气泡之后，浇筑在预先设计好的血管芯片母板上，固化两小时后将固化后获得的PDMS模板与母版分开；所述主剂为Sylgard 184聚合体，所述固化剂为Sylgard 184固化剂。
(2)对步骤(1)得到的PDMS模板的出入口进行打孔，其中培养基出口和入口层各有6个500μm的圆孔，细胞培养曾有3个500μm的圆孔。
(3)将步骤(1)制备得到的3个PDMS模板通过等离子清洗机进行逐层键合，得到血管芯片模型，键合条件为：射频功率600w，时间40s，氧气流量200mL/min。
(4)将2×106个人脐静脉内皮细胞与2×106个成纤维细胞混合在10mg/mL的基质胶溶液中，将基质胶溶液注入步骤(3)所得的血管芯片模型中。
(5)将步骤(4)得到的包含细胞的血管芯片在37℃，5％CO2下培养。
(6)制备检测ATP浓度的电化学传感电极：1)在预先洗净的玻璃基底上沉积上金纳米颗粒；2)将3′端修饰巯基的DNA滴加在金电极表面，共孵育16小时；3)在含有0.1mol/L2-巯基乙醇的1mol/LNaClO4浸泡10min；4)用含有0.05mol/LNaClO4的0.01mol/LHEPES冲洗。5)在玻璃片基底上沉积上铂纳米颗粒和涂覆Ag/AgCl糊。形成的ATP传感芯片如图12所示。
(7)制备检测氧含量的电化学传感电极：1)在预先洗净的玻璃基底上沉积上铂纳米颗粒，2)在玻璃基底上涂覆Ag/AgCl糊。形成的氧含量传感芯片如图13所示。
(8)制备检测ROS浓度的电化学传感电极：1)在预先洗净的玻璃基底上分别沉积上铂纳米颗粒和金纳米颗粒，其面积依次为1mm×3mm和1mm×1mm；2)将0.5μL辣根过氧化氢酶聚合物溶液滴加在金电极表面，置于4℃条件下黑暗中过夜。3)在玻璃片基底上涂覆Ag/AgCl糊。形成的ROS传感芯片如图14所示。
(9)制备检测胆固醇浓度的电化学传感电极：1)在预先洗净的玻璃基底上沉积上金纳米颗粒；2)将辣根过氧化氢酶溶液滴加在金电极的表面，自然风干，得到HOD/Au；3)将胆固醇氧化酶滴加在1)的表面，自然风干，得到COD/HOD/Au电极。4)在玻璃片基底上沉积上铂纳米颗粒和涂覆Ag/AgCl糊。形成的胆固醇传感芯片如图15所示。
(10)pH的电化学传感电极为商业制备电极，购买自青岛波碳科技有限公司。形成的pH传感芯片如图16所示。
(11)将聚二甲基硅氧烷主剂和固化剂按质量比10:1混合均匀，真空除气泡之后，浇筑在预先设计好的电极芯片母板上，固化两小时后将固化获得的PDMS模板与所述电极芯片母板分开；所述主剂为Sylgard 184聚合体，所述固化剂为Sylgard 184固化剂。
(12)对步骤(11)得到的PDMS模板的出入口进行打孔，共2个800μm的圆孔。
(13)在玻璃片上修饰电极传感器；所述电极传感器包括：pH电极传感器、ROS电极传感器、氧含量电极传感器、胆固醇电极传感器、ATP电极传感器；
(14)将步骤(13)制备得到的PDMS模板与电极传感器玻璃片等离子进行键合，获得电极传感芯片；所述键合条件为：射频功率600w，时间40s，氧气流量200mL/min。
(16)将所述血管器官芯片的培养基出口与所述电极芯片入口连接。构建如图11所示的传感系统。
(17)蠕动泵以3rpm/min的转速持续向血管器官芯片通入内皮细胞培养基和成纤维细胞培养基的1:1混合物。
实施例2
(1)将聚二甲基硅氧烷主剂和固化剂按质量比10:1混合均匀，真空除气泡之后，浇筑在预先设计好的血管芯片母板上，固化两小时后将固化后获得的PDMS模板与母版分开；所述主剂为Sylgard 184聚合体，所述固化剂为Sylgard 184固化剂。
(2)对步骤(1)得到的PDMS模板的出入口进行打孔，其中培养基出口和入口层各有6个500μm的圆孔，细胞培养层有3个500μm的圆孔。
(3)将步骤(1)制备得到的3个PDMS模板通过等离子清洗机进行逐层键合，得到血管芯片模型，键合条件为：射频功率600w，时间40s，氧气流量200mL/min。
(4)将2×106个人脐血管内皮细胞与2×106个人诱导多功能干细胞来源的心肌细胞混合在5mg/mL的Ⅰ型胶原溶液中，将Ⅰ型胶原溶液注入步骤(3)所得的血管芯片模型中。
(5)将步骤(4)得到的包含细胞的心脏-血管芯片在37℃，5％CO2下培养。
(6)制备检测ATP浓度的电化学传感电极：1)在预先洗净的玻璃基底上沉积上金纳米颗粒；2)将3′端修饰巯基的DNA滴加在金电极表面，共孵育16小时；3)在含有0.1mol/L2-巯基乙醇的1mol/LNaClO4浸泡10min；4)用含有0.05mol/LNaClO4的0.01mol/LHEPES冲洗。5)在玻璃片基底上沉积上铂纳米颗粒和涂覆Ag/AgCl糊。形成的ATP传感芯片如图12所示。
(7)制备检测氧含量的电化学传感电极：1)在预先洗净的玻璃基底上沉积上铂纳米颗粒，2)在玻璃基底上涂覆Ag/AgCl糊。形成的氧含量传感芯片如图13所示。
(8)制备检测ROS浓度的电化学传感电极：1)在预先洗净的玻璃基底上分别沉积上铂纳米颗粒和金纳米颗粒，其面积依次为1mm×3mm和1mm×1mm；2)将0.5μL辣根过氧化氢酶聚合物溶液滴加在金电极表面，置于4℃条件下黑暗中过夜。3)在玻璃片基底上涂覆Ag/AgCl糊。形成的ROS传感芯片如图14所示。
(9)制备检测胆固醇浓度的电化学传感电极：1)在预先洗净的玻璃基底上沉积上金纳米颗粒；2)将辣根过氧化氢酶溶液滴加在金电极的表面，自然风干，得到HOD/Au；3)将胆固醇氧化酶滴加在1)的表面，自然风干，得到COD/HOD/Au电极。4)在玻璃片基底上沉积上铂纳米颗粒和涂覆Ag/AgCl糊。形成的胆固醇传感芯片如图15所示。
(10)pH的电化学传感电极为商业制备电极，购买自青岛波碳科技有限公司。形成的pH传感芯片如图16所示。
(11)将聚二甲基硅氧烷主剂和固化剂按质量比10:1混合均匀，真空除气泡之后，浇筑在预先设计好的电极芯片母板上，固化两小时后将固化获得的PDMS模板与所述电极芯片母板分开；所述主剂为Sylgard 184聚合体，所述固化剂为Sylgard 184固化剂。
(12)对步骤(11)得到的PDMS模板的出入口进行打孔，共2个800μm的圆孔。
(13)在玻璃片上修饰电极传感器；所述电极传感器包括：pH电极传感器、ROS电极传感器、氧含量电极传感器、胆固醇电极传感器、ATP电极传感器；
(14)将步骤(13)制备得到的PDMS模板与电极传感器玻璃片等离子进行键合，获得电极传感芯片；所述键合条件为：射频功率600w，时间40s，氧气流量200mL/min。
(16)将所述心脏-血管器官芯片的培养基出口与所述电极芯片入口连接。构建如图11所示的传感系统。
(17)蠕动泵以3rpm/min的转速持续向心脏-血管器官芯片通入内皮细胞培养基EGM和心肌细胞培养基CCM的1:1混合物。
本发明的保护内容不局限于以上实施例。在不背离本发明构思的精神和范围下，本领域技术人员能够想到的变化和优点都被包括在本发明中，并且以所附的权利要求书为保护范围。
Claims (14)
1.一种检测器官芯片生理病理参数的生物传感系统，其特征在于，所述系统包括：器官芯片，pH传感芯片、ROS传感芯片、ATP传感芯片、氧含量传感芯片、胆固醇传感芯片。
2.如权利要求1所述的生物传感系统，其特征在于，所述器官芯片包括心脏器官芯片、肾器官芯片、肺器官芯片、脑器官芯片、血管器官芯片、肠器官芯片。
3.一种检测器官芯片生理病理参数的生物传感系统的构建方法，其特征在于，所述构建方法包括如下步骤：
步骤(1)、将聚二甲基硅氧烷主剂和固化剂以质量比10:1的比例混合，并浇筑在预先设计的芯片母板上固化，然后将固化后获得的聚二甲基硅氧烷PDMS模板与所述芯片母板分开；所述主剂为Sylgard 184聚合体，所述固化剂为Sylgard 184固化剂；
步骤(2)、将上述步骤(1)制备的PDMS模板进行键合，获得器官芯片；
步骤(3)、向上述步骤(2)获得的器官芯片中注入细胞混合液，于恒温培养箱中培养；
步骤(4)、在玻璃片上修饰电极传感器；
步骤(5)、将聚二甲基硅氧烷主剂和固化剂按照质量比10:1的比例混合，然后浇筑在预先设计的电极芯片母板上固化，然后将固化后获得的PDMS模板与所述电极芯片母板分开；所述主剂为Sylgard 184聚合体，所述固化剂为Sylgard 184固化剂；
步骤(6)、将上述步骤(5)制备获得的PDMS模板键合在所述步骤(4)修饰电极传感器的玻璃片上，获得电极传感芯片；
步骤(7)、将步骤(6)中的电极传感芯片入口与步骤(3)中的器官芯片出口连接，形成液体流通管道，即获得检测器官芯片生理病理参数的生物传感系统。
4.如权利要求3所述的构建方法，其特征在于，步骤(1)中，所述芯片母板分为细胞培养层和培养基层；
所述芯片母板的细胞培养层的主流道尺寸为宽500-1000μm，高100-200μm；
所述芯片母板的细胞培养层的支流道的尺寸为宽200-250μm，高400-500μm；
所述芯片母板的培养基层尺寸为长17mm，宽7mm，高500-700μm；
所述芯片母板的出入口均为直径为200-500μm的圆孔；
所述固化的温度为60-80℃；
所述固化的时间范围为2-4h。
5.如权利要求3所述的构建方法，其特征在于，步骤(2)中，所述键合的内容为培养基出口层PDMS、PDMS多孔膜、细胞培养层PDMS，PDMS多孔膜，培养基出口层PDMS；
和/或，所述键合的条件为：射频功率400-600w，时间20-40s，氧气流量50-400mL/min。
6.如权利要求3所述的构建方法，其特征在于，步骤(3)中，所述细胞混合液为成纤维细胞和人脐静脉内皮细胞的细胞混合液、人脐血管内皮细胞和人诱导多功能干细胞来源的心肌细胞混合液；所述细胞混合在浓度为3-10mg/mL的基质胶溶液中；
其中，所述成纤维细胞和人脐静脉内皮细胞的密度为2×(106-107)个/mL，两种细胞的数量比为1:1～1:5；所述成纤维细胞和人脐静脉内皮细胞混合在8-10mg/mL的基质胶溶液中；所述基质胶溶液包括基质胶，牛纤维蛋白原溶液，I型胶原；
所述人脐血管内皮细胞和人诱导多功能干细胞来源的心肌细胞的密度为2×(106-107)个/mL，两种细胞的数量比为1:1～1:3；所述人脐血管内皮细胞和心肌细胞混合在3-10mg/mL的胶原溶液中；所述胶原溶液包括基质胶，牛纤维蛋白原溶液，I型胶原。
7.如权利要求3所述的构建方法，其特征在于，步骤(4)中，所述电极传感器包括：pH电极传感器、ROS电极传感器、氧含量电极传感器、胆固醇电极传感器、ATP电极传感器；
其中，所述pH电极传感器以修饰聚苯胺的碳电极为工作电极，碳电极为对电极，Ag/AgCl作为参比电极；
所述ROS电极传感器以修饰辣根过氧化物酶的金电极为工作电极，铂为对电极，Ag/AgCl作为参比电极；
所述氧含量电极传感器以铂为工作电极和对电极，Ag/AgCl作为参比电极；
所述胆固醇电极传感器以通过DNAorigami修饰有辣根过氧化物酶和胆固醇氧化酶的金电极作为工作电极，铂为对电极，Ag/AgCl作为参比电极；
所述ATP电极传感器以修饰有ATP探针的金电极作为工作电极，铂为对电极，Ag/AgCl作为参比电极。
8.如权利要求3所述的构建方法，其特征在于，步骤(5)中，所述电极芯片母板的流道宽500-1000μm，高200-500μm；所述电极芯片母板的圆孔直径800-1000μm，高500-1000μm；
所述固化的温度为60-80℃；
所述固化的时间范围为2-4h。
所述键合的条件为射频功率400-600w，时间20-40s，氧气流量50-200mL/min。
9.如权利要求3所述的构建方法，其特征在于，所述器官芯片包括心脏器官芯片、肾器官芯片、肺器官芯片、脑器官芯片、血管器官芯片、肠器官芯片。
10.如权利要求3所述的构建方法，其特征在于，步骤(7)中，所述系统中的液体通过蠕动泵的转速为3rpm/min；所述蠕动泵的传输物质为成纤维细胞培养基和人脐静脉内皮细胞培养基1：1的混合物或人脐血管内皮细胞培养基和心肌细胞培养基的1：1混合物。
11.一种如权利要求3-10之任一项所述方法构建获得的监测器官芯片生理病理指标生物传感器系统，其特征在于，所述系统包括：器官芯片，pH传感芯片、ROS传感芯片、ATP传感芯片、氧含量传感芯片、胆固醇传感芯片。
12.如权利要求1或11所述的监测器官芯片生理病理指标的电化学传感系统在监测器官芯片的生理状况、病变过程、模拟疾病、药效测试过程和预测人体药物反应中的应用。
13.一种使用如权利要求1或11所述的生物传感器系统的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
步骤一、将细胞混合并注入器官芯片中，将器官芯片与电极芯片连接，利用蠕动泵使得器官芯片中代谢物流经电极芯片；
步骤二、监测每个电极芯片的电化学信号；
步骤三、根据电化学信号，判断芯片中细胞生长的微环境是否正常以及判断细胞是否受到外界刺激而发生应激反应。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，步骤一中，所述细胞为成纤维细胞、人脐静脉内皮细胞、人脐血管内皮细胞、人诱导多功能干细胞来源的心肌细胞；
所述人脐静脉内皮细胞、成纤维细胞、人脐血管内皮细胞和人诱导多功能干细胞来源的心肌细胞的密度均为2×(106-107)个/mL；
步骤一中，所述蠕动泵的转速设置为：3rpm/min；所述器官芯片的培养条件为：37℃，5％CO2；和/或，
步骤二中，所述监测的电化学信号为：pH传感器测电势差，氧含量传感器测循环伏安中的峰值电流，ROS传感器测循环伏安中的峰值电流，ATP传感器测循环伏安中的峰值电流，胆固醇传感器测循环伏安中的峰值电流。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110642304.8A CN113447548A (zh) | 2021-06-09 | 2021-06-09 | 一种检测器官芯片生理病理参数的生物传感系统的构建方法 |
| PCT/CN2022/079828 WO2022257514A1 (zh) | 2021-06-09 | 2022-03-09 | 一种检测器官芯片生理病理参数的生物传感系统的构建方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110642304.8A CN113447548A (zh) | 2021-06-09 | 2021-06-09 | 一种检测器官芯片生理病理参数的生物传感系统的构建方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113447548A true CN113447548A (zh) | 2021-09-28 |
Family
ID=77810976
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110642304.8A Pending CN113447548A (zh) | 2021-06-09 | 2021-06-09 | 一种检测器官芯片生理病理参数的生物传感系统的构建方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113447548A (zh) |
| WO (1) | WO2022257514A1 (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114107014A (zh) * | 2021-10-25 | 2022-03-01 | 杭州电子科技大学 | 用于自动持续监测器官行为的芯片上器官平台的构建方法 |
| CN114292736A (zh) * | 2021-12-29 | 2022-04-08 | 浙江大学 | 基于微纳时空传感与类器官芯片的多参数药物检测仪器 |
| WO2022257514A1 (zh) * | 2021-06-09 | 2022-12-15 | 华东师范大学 | 一种检测器官芯片生理病理参数的生物传感系统的构建方法 |
| WO2024007530A1 (zh) * | 2022-07-04 | 2024-01-11 | 齐鲁工业大学 | 用于探索汞离子的肠器官芯片制备的优化方法 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107670735A (zh) * | 2017-09-14 | 2018-02-09 | 清华大学深圳研究生院 | 一种微流控传感器芯片系统及其制备方法 |
| CN108485972A (zh) * | 2018-03-28 | 2018-09-04 | 东南大学 | 一种用于细胞组织培养与实时监测的微流控芯片及其使用方法 |
| WO2019222871A1 (zh) * | 2018-05-21 | 2019-11-28 | 深圳华大生命科学研究院 | 一种仿生肠-肝器官芯片及其制备方法和应用 |
| CN111218404A (zh) * | 2020-03-31 | 2020-06-02 | 苏州济研生物医药科技有限公司 | 一种仿生多器官芯片及其制备方法和应用 |
| CN111812167A (zh) * | 2020-07-15 | 2020-10-23 | 哈尔滨工业大学（深圳） | 一种化学品间接毒性检测平台及其应用 |
| CN112362709A (zh) * | 2020-10-19 | 2021-02-12 | 济南大学 | 一种用于非小细胞肺癌标志物检测的阴极光电化学微流体生物传感器的制备方法 |
| CN112574884A (zh) * | 2020-11-19 | 2021-03-30 | 深圳先进技术研究院 | 基于微流控技术的多功能器官芯片、制备方法及其应用 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013086329A1 (en) * | 2011-12-08 | 2013-06-13 | Research Triangle Institute | Human emulated response with microfluidic enhanced systems |
| CN103981096B (zh) * | 2014-05-27 | 2015-11-18 | 东南大学 | 一种两层细胞培养体系器官芯片及其制备方法 |
| US20180355298A1 (en) * | 2014-12-15 | 2018-12-13 | The Regents Of The University Of California | Multi-organ cell culture system and methods of use thereof |
| EP3323882A1 (en) * | 2016-11-18 | 2018-05-23 | Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne | Organoid tissue engineering |
| KR102157266B1 (ko) * | 2019-11-22 | 2020-09-18 | 차의과학대학교 산학협력단 | 심근주막 수준 생체모방 심장칩 및 이의 용도 |
| CN113447548A (zh) * | 2021-06-09 | 2021-09-28 | 华东师范大学 | 一种检测器官芯片生理病理参数的生物传感系统的构建方法 |
-
2021
- 2021-06-09 CN CN202110642304.8A patent/CN113447548A/zh active Pending
-
2022
- 2022-03-09 WO PCT/CN2022/079828 patent/WO2022257514A1/zh active Application Filing
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107670735A (zh) * | 2017-09-14 | 2018-02-09 | 清华大学深圳研究生院 | 一种微流控传感器芯片系统及其制备方法 |
| CN108485972A (zh) * | 2018-03-28 | 2018-09-04 | 东南大学 | 一种用于细胞组织培养与实时监测的微流控芯片及其使用方法 |
| WO2019222871A1 (zh) * | 2018-05-21 | 2019-11-28 | 深圳华大生命科学研究院 | 一种仿生肠-肝器官芯片及其制备方法和应用 |
| CN111218404A (zh) * | 2020-03-31 | 2020-06-02 | 苏州济研生物医药科技有限公司 | 一种仿生多器官芯片及其制备方法和应用 |
| CN111812167A (zh) * | 2020-07-15 | 2020-10-23 | 哈尔滨工业大学（深圳） | 一种化学品间接毒性检测平台及其应用 |
| CN112362709A (zh) * | 2020-10-19 | 2021-02-12 | 济南大学 | 一种用于非小细胞肺癌标志物检测的阴极光电化学微流体生物传感器的制备方法 |
| CN112574884A (zh) * | 2020-11-19 | 2021-03-30 | 深圳先进技术研究院 | 基于微流控技术的多功能器官芯片、制备方法及其应用 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 夏邦顺等: "《临床分子诊断学》", 31 July 2012, pages: 178 - 179 * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022257514A1 (zh) * | 2021-06-09 | 2022-12-15 | 华东师范大学 | 一种检测器官芯片生理病理参数的生物传感系统的构建方法 |
| CN114107014A (zh) * | 2021-10-25 | 2022-03-01 | 杭州电子科技大学 | 用于自动持续监测器官行为的芯片上器官平台的构建方法 |
| CN114292736A (zh) * | 2021-12-29 | 2022-04-08 | 浙江大学 | 基于微纳时空传感与类器官芯片的多参数药物检测仪器 |
| CN114292736B (zh) * | 2021-12-29 | 2023-12-12 | 浙江大学 | 基于微纳时空传感与类器官芯片的多参数药物检测仪器 |
| WO2024007530A1 (zh) * | 2022-07-04 | 2024-01-11 | 齐鲁工业大学 | 用于探索汞离子的肠器官芯片制备的优化方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2022257514A1 (zh) | 2022-12-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN113447548A (zh) | 一种检测器官芯片生理病理参数的生物传感系统的构建方法 | |
| Buerk | Biosensors: Theory and applications | |
| JP2638593B2 (ja) | 被分析物を測定するデバイス及び被分析物の測定法 | |
| EP0138833B1 (en) | Cell viability assay methods and apparatus | |
| Alcock et al. | Continuous analyte monitoring to aid clinical practice | |
| CN105073001B (zh) | 用于分析物传感器的微阵列电极及其制造和使用方法 | |
| Lei et al. | Emerging tumor-on-chips with electrochemical biosensors | |
| TW200540413A (en) | Biosensors having improved sample application and uses thereof | |
| Wang et al. | One-step electropolymeric co-immobilization of glucose oxidase and heparin for amperometric biosensing of glucose | |
| Fang et al. | Semi-implantable bioelectronics | |
| Zhao et al. | Recent advances in sensor-integrated brain-on-a-chip devices for real-time brain monitoring | |
| Saglam-Metiner et al. | Humanized brain organoids-on-chip integrated with sensors for screening neuronal activity and neurotoxicity | |
| CN109030597A (zh) | 空心纳米针-石墨烯复合材料传感器及其应用 | |
| CN110669671B (zh) | 一种基于中空纤维膜的细胞代谢连续监测装置与方法 | |
| CN116103152B (zh) | 一种用于药物测试的类器官芯片模型 | |
| Liu et al. | Electrochemical monitoring the effect of drug intervention on PC12 cell damage model cultured on paper-PLA 3D printed device | |
| CN113355387B (zh) | 一种检测组织中单细胞的酶活性的检测系统及其检测方法 | |
| CN105543091A (zh) | 一种基于肥大细胞-巨噬细胞共培养微流控芯片的构建及其应用 | |
| CN111187802B (zh) | 基于中空纤维膜的细胞活性小分子连续监测装置和方法 | |
| Dornhof et al. | Oxygen and lactate monitoring in 3d breast cancer organoid culture with sensor-integrated microfluidic platform | |
| Li et al. | Human induced pluripotent stem cell-derived closed-loop cardiac tissue for drug assessment | |
| Atwa et al. | Integrating Nanosensors into Stem Cells Technologies and Regenerative Medicine | |
| Zhou et al. | Biosensors in tissue engineering | |
| Didier et al. | Electrophysiological Characterizaton Of A Novel, Transwell-Transferred, Human Neural Nociceptive Microphysiological Circuit Atop Polymer/Steel 3d Microelectrode Arrays | |
| CN115586227A (zh) | 基于远程云诊断集成传感装置的化疗药物定量筛选方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |