CN219218038U - 一种类器官培养阵列 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于生物医学工程领域，具体公开了一种类器官培养阵列，所述类器官培养阵列由三个部分组成，包括一个含有微孔阵列的薄片结构，一个放置该薄片结构的底部结构和盖子结构；其中所述的薄片结构上设有阵列结构的微通孔结构，所述每个微通孔结构的底部内侧设置有环形开口，所述薄片结构两侧分别设有凹陷结构，所述薄片结构的底部四角分别设有一个凸起结构，并且所述薄片结构中还设置有若干道凹槽结构，所述凹槽结构位于相邻的两排微通孔结构之间，环形开口所述凹槽结构的横截面为V形。

Description

一种类器官培养阵列

技术领域

本实用新型属于生物医学工程领域，具体公开了一种类器官培养阵列。

背景技术

2009年，荷兰Hubrecht研究所的Hans Clevers博士证实肠干细胞能够形成类器官，开启了类器官研究的时代。Nature Methods 如此评价类器官（Organoids）技术：利用干细胞直接诱导生成三维组织模型，为人类生物学研究提供了强大的方法，目前对于这种工具的研究正在不断发展进步中。近年来，该技术不仅在更多种类的组织器官构建中获得了突破，在疾病研究、药物筛选、药物毒理测试等领域也展现出作为组织模型的应用潜力。此次，Nature Methods将其确定为2017年的年度技术，再次凸显了该技术的巨大发展潜力，未来该领域有望引起全球更大范围的研究热潮。

然而，目前类器官培养方法依然依赖于基质胶铺板的培养方式，通过细胞自组装形成三维的类器官微组织。该方法形成的类器官无法形成均一尺寸的类器官，并且类器官形成后二次分离挑选过程繁琐。

实用新型内容

针对以上不足，本实用新型公开了一种类器官阵列，薄片结构上的微孔阵列结构可以实现均匀接种，从而高通量的形成尺寸更加均一的类器官。此外，该阵列结构也便于观察和后续挑选类器官。

本实用新型的技术方案如下：

一种类器官培养阵列，所述类器官培养阵列由三个部分组成，包括一个含有微孔阵列的薄片结构，一个放置该薄片结构的底部结构和盖子结构；其中所述的薄片结构上设有阵列结构的微通孔结构，所述每个微通孔结构的底部内侧设置有环形开口，所述薄片结构两侧分别设有凹陷结构，所述薄片结构的底部四角分别设有一个凸起结构，并且所述薄片结构中还设置有若干道凹槽结构，所述凹槽结构位于相邻的两排微通孔结构之间，所述凹槽结构的横截面为V形。所述薄片结构是类器官的主要培养器件，圆形微通孔结构的环形开口有助于包含类器官的基质胶的滞留，由于环形开口的直径较小，而基质胶的粘度较大，在张力作用下包含类器官的基质胶不至于通过环形开口而向下脱离薄片结构，并能控制加样过程；在该微通孔结构中培养类器官，可以实现类器官上下都有培养基接触，促进营养交换。凹槽结构在培养基更换过程中能够促进液体流动，防止产生气泡；底部结构和盖子结构是用来承载类器官和培养基，可以实现动态培养，比如震荡培养；与传统培养皿和培养方式比较，可以实现在基质胶内培养的类器官在底部和上部均有培养基，可以加速营养供给。

进一步的，上述一种类器官培养阵列，所述薄片结构为矩形薄片，长度为60-80毫米，宽度为15-30毫米，厚度为0.5-3毫米。

进一步的，上述一种类器官培养阵列，所述薄片结构上的微通孔结构的直径为1.5-10毫米，所述微通孔结构底部的环形开口的直径为0.1-2.5毫米，厚度为0.1-0.4毫米，所述微通孔结构之间的间距为1-2毫米。

进一步的，上述一种类器官培养阵列，所述微通孔结构的内壁为磨砂或为设有多个环状凸起的结构。

进一步的，上述一种类器官培养阵列，所述薄片结构两侧的凹陷结构，其长边为10-20毫米，短边为1-3毫米，所述薄片结构底部四角的凸起结构的高度为0.2-0.5毫米，所述凹槽结构顶部的宽度为0.1-0.5毫米。

进一步的，上述一种类器官培养阵列，所述底部结构下面和盖子结构的上面的四个角区域，分别设有对称的脚垫结构，该结构可以在多个该阵列堆叠放置时起到固定作用；所述盖子结构的底面四边上，分别设有一个高度为0.2-0.5毫米后的脚垫结构，该结构可以使底部结构和盖子结构组合时流出缝隙进行气体交换。

进一步的，上述一种类器官培养阵列，所述的放置薄片结构的底部结构和盖子结构均为矩形；所述底部结构的长度为62-85毫米，宽度为16-35毫米，底部侧壁的厚度为0.5-1.5毫米，高度为5-10毫米；所述盖子结构的长度为63-90毫米，宽度为17-40毫米，盖子侧壁的厚度为0.5-1.5毫米，高度为5-10毫米。

进一步的，上述一种类器官培养阵列，所述薄片结构为圆形薄片；可以匹配现有商品化的细胞培养孔板以及培养皿，包括且不限于：6孔板、12孔板、24孔板、48孔板、30mm培养皿、60mm培养皿、100mm培养皿。

进一步的，上述一种类器官培养阵列，所述薄片结构、底部结构、和盖子结构均是由硬质材料通过注塑或机械加工制备而成，所述硬质材料包括但不限于PS、PC、PMMA。

从上述技术方案可以得出，本实用新型具有如下有益效果

1. 本实用新型主要针对传统培养方法中类器官和基质胶的混合物一侧与培养皿底接触，营养物质交换较差的缺点，本实用新型公开的类器官培养阵列上的微通孔结构可以实现类器官和基质胶混合物可以在上下均与营养物质接触；

2. 本实用新型公开的类器官培养阵列可以实现动态，比如摇动培养；

3. 本实用新型公开的类器官培养阵列的使用与传统方法比较，加样和点胶过程简单，不至于胶块之间相连或者与培养皿侧壁粘合。

4. 本实用新型公开的类器官培养阵列的使用与传统点胶比较，传统点胶出现中间厚，周边薄，营养供给不均匀；在本实用新型的微通孔结构培养中胶块厚薄均匀，胶块厚度可调，利于类器官生长。

附图说明

附图1为本实用新型公开的一种类器官培养阵列组装前示意图；

附图2为本实用新型公开的一种类器官培养阵列薄片结构的俯视示意图；

附图3为本实用新型公开的一种类器官培养阵列中微通孔结构剖面示意图；

附图4为本实用新型公开的一种类器官培养阵列圆形薄片结构的俯视示意图；

其中： 薄片结构100、微通孔结构101、环形开口102、凹陷结构103、凸起结构104、凹槽结构105、底部结构200、盖子结构300。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，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，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

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。在本实用新型的描述中，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。

在本实用新型中，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实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，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1-3所示的一种类器官培养阵列，所述类器官培养阵列由三个部分组成，包括一个含有微孔阵列的薄片结构100，一个放置该薄片结构100的底部结构200和盖子结构300；其中所述的薄片结构100上设有阵列结构的微通孔结构101，所述每个微通孔结构101的底部内侧设置有环形开口102，所述薄片结构100两侧分别设有凹陷结构103，所述薄片结构100的底部四角分别设有一个凸起结构104，并且所述薄片结构100中还设置有若干道凹槽结构105，所述凹槽结构105位于相邻的两排微通孔结构101之间，所述凹槽结构105的横截面为V形。

进一步的，所述薄片结构100为矩形；

进一步的，所述薄片结构100的长度为74毫米，宽度为24毫米，厚度为1毫米；

进一步的，所述薄片结构100上的微通孔结构101的直径为2毫米，所述微通孔结构101底部的环形开口102的直径为0.2毫米，厚度为0.2毫米，微通孔结构101的间距为1.5毫米；

进一步的，所述微通孔结构101的内壁为磨砂结构；

进一步的，所述薄片结构100两侧的凹陷结构103，其宽度为10毫米，长度为2毫米，所述薄片结构100底部四角的凸起结构104的高度为0.5毫米，所述凹槽结构105顶部的宽度为0.1毫米；

进一步的，所述的放置薄片结构100的底部结构200和盖子结构300均为矩形；

进一步的，所述底部结构200的长度为75毫米，宽度为25毫米，底部侧壁的厚度为1毫米，高度为8毫米；

进一步的，所述盖子结构300的长度为77毫米，宽度为27毫米，盖子侧壁的厚度为1毫米，高度为9毫米；

进一步的，所述底部结构200下面和盖子结构300的上面的四个角区域，分别设有对称的脚垫结构，该结构可以在多个该阵列堆叠放置时起到固定作用；

进一步的，所述盖子结构300的底面四边上，分别设有一个高度为0.3毫米后的脚垫结构，该结构可以使底部结构200和盖子结构300组合时流出缝隙进行气体交换；

进一步的，所述类器官培养阵列的薄片结构100、底部结构200、盖子结构300是由硬质材料通过机械加工制备，其中硬质材料为PMMA。

实施例2

如图1-3所示的一种类器官培养阵列，所述类器官培养阵列由三个部分组成，包括一个含有微孔阵列的薄片结构100，一个放置该薄片结构100的底部结构200和盖子结构300；其中所述的薄片结构100上设有阵列结构的微通孔结构101，所述每个微通孔结构101的底部内侧设置有环形开口102，所述薄片结构100两侧分别设有凹陷结构103，所述薄片结构100的底部四角分别设有一个凸起结构104，并且所述薄片结构100中还设置有若干道凹槽结构105，所述凹槽结构105位于相邻的两排微通孔结构101之间，所述凹槽结构105的横截面为V形。

进一步的，所述薄片结构100为矩形；

进一步的，所述薄片结构100的长度为74毫米，宽度为24毫米，厚度为1毫米；

进一步的，所述薄片结构100上的微通孔结构101的直径为1.5毫米，所述微通孔结构101底部的环形开口102的直径为0.2毫米，厚度为0.2毫米微通孔结构101的间距为1毫米；

进一步的，所述微通孔结构101的内壁为磨砂结构；

进一步的，所述薄片结构100两侧的凹陷结构103，其宽度为8毫米，长度为2毫米，所述薄片结构100底部四角的凸起结构104的高度为0.5毫米，所述凹槽结构105顶部的宽度为0.1毫米；

所述的放置薄片结构100的底部结构200和盖子结构300均为矩形；

进一步的，所述底部结构200的长度为75毫米，宽度为25毫米，底部侧壁的厚度为1毫米，高度为8毫米；

进一步的，所述盖子结构300的长度为77毫米，宽度为27毫米，盖子侧壁的厚度为1毫米，高度为9毫米；

进一步的，所述底部结构200下面和盖子结构300的上面的四个角区域，分别设有对称的脚垫结构，该结构可以在多个该阵列堆叠放置时起到固定作用；

进一步的，所述盖子结构300的底面四边上，分别设有一个高度为0.3毫米厚的脚垫结构，该结构可以使底部结构200和盖子结构300组合时流出缝隙进行气体交换；

所述类器官培养阵列的薄片结构100，底部结构200，盖子结构300是由硬质材料通过注塑加工制备，其中硬质材料为PS。

实施例3

如附图1、3、4所示的一种类器官培养阵列，所述类器官培养阵列由三个部分组成，包括一个含有微孔阵列的薄片结构100，一个放置该薄片结构100的底部结构200和盖子结构300；其中所述的薄片结构100上设有阵列结构的微通孔结构101，所述每个微通孔结构101的底部内侧设置有环形开口102，所述薄片结构100两侧分别设有凹陷结构103，所述薄片结构100的底部四角分别设有一个凸起结构104，并且所述薄片结构100中还设置有若干道凹槽结构105，所述凹槽结构105位于相邻的两排微通孔结构101之间，所述凹槽结构105的横截面为V形。

进一步的，所述薄片结构100为圆形；

进一步的，所述薄片结构100的直径为15毫米，厚度为1毫米；

进一步的，所述薄片结构100上的微通孔结构101的直径为1.5毫米，微通孔结构101底部的环形开口102的直径为0.2毫米，厚度为0.2毫米，微通孔结构101的间距为1毫米；

进一步的，所述微通孔结构101的内壁为磨砂结构；

进一步的，所述薄片结构100两侧的凹陷结构103，其宽度为8毫米，长度为2毫米，所述薄片结构100底部四角的凸起结构104的高度为0.5毫米，所述凹槽结构105顶部的宽度为0.1毫米；

进一步的，所述薄片结构100可以放置与商品化24孔板内使用；

进一步的，所述类器官培养阵列的薄片结构100是由硬质材料通过注塑加工制备，其中硬质材料为PS。

实施例4

使用如实施例2所述的类器官培养阵列进行细胞培养，包括以下步骤：

S1.将薄片结构100放置在底部结构200内，盖上盖子结构300后进行灭菌处理，灭菌方式包括：射线灭菌或气体灭菌；

S2.配置患者原代子宫内膜癌细胞悬液，细胞浓度为10⁶个每毫升；再加入浓度达到0.1毫克每毫升的matrigel；

S3.利用移液器将配置好的子宫内膜癌细胞与matrigel悬液沿着微通孔结构101的环形开口102加入到每个微通孔结构101内；待所有微通孔结构101都加完样品后，放入培养箱内使得matrigel固化；

S4.将含有10%血清的高糖培养基通过薄片结构100两侧的凹陷结构103的空隙加入到底部结构200内，并使培养基没过薄片结构100，盖上盖子结构300后放置在37度，5%二氧化碳培养箱内进行培养。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，不能以此限定本实用新型的保护范围，即大凡依本实用新型权利要求书及实用新型内容所做的简单的等效变化与修改，皆仍属于本实用新型专利申请的保护范围。

Claims (9)

1.一种类器官培养阵列，其特征在于，所述类器官培养阵列由三个部分组成，包括一个含有微孔阵列的薄片结构（100），一个放置该薄片结构（100）的底部结构（200）和盖子结构（300）；其中所述的薄片结构（100）上设有阵列结构的微通孔结构（101），所述每个微通孔结构（101）的底部内侧设置有环形开口（102），所述薄片结构（100）两侧分别设有凹陷结构（103），所述薄片结构（100）的底部四角分别设有一个凸起结构（104），并且所述薄片结构（100）中还设置有若干道凹槽结构（105），所述凹槽结构（105）位于相邻的两排微通孔结构（101）之间，环形开口所述凹槽结构（105）的横截面为V形。

2.根据权利要求1所述的一种类器官培养阵列，其特征在于，所述薄片结构（100）为矩形薄片，长度为60-80毫米，宽度为15-30毫米，厚度为0.5-3毫米。

3.根据权利要求1所述的一种类器官培养阵列，其特征在于，所述薄片结构上的微通孔结构（101）的直径为1.5-10毫米，所述微通孔结构（101）底部的环形开口（102）的直径为0.1-2.5毫米，厚度为0.1-0.4毫米，所述微通孔结构（101）之间的间距为1-2毫米。

4.根据权利要求1所述的一种类器官培养阵列，其特征在于，所述微通孔结构（101）的内壁为磨砂或为设有多个环状凸起的结构。

5.根据权利要求1所述的一种类器官培养阵列，其特征在于，所述薄片结构(100)两侧的凹陷结构（103），其长边为10-20毫米，短边为1-3毫米，所述薄片结构（100）底部四角的凸起结构（104）的高度为0.2-0.5毫米，所述凹槽结构（105）顶部的宽度为0.1-0.5毫米。

6.根据权利要求1所述的一种类器官培养阵列，其特征在于，所述底部结构（200）下面和盖子结构（300）的上面的四个角区域，分别设有对称的脚垫；所述盖子结构（300）的底面四边上，分别设有一个高度为0.2-0.5毫米后的脚垫。

7.根据权利要求1所述的一种类器官培养阵列，其特征在于，所述的放置薄片结构（100）的底部结构（200）和盖子结构（300）结构均为矩形；所述底部结构（200）的长度为62-85毫米，宽度为16-35毫米，底部侧壁的厚度为0.5-1.5毫米，高度为5-10毫米；所述盖子结构（300）的长度为63-90毫米，宽度为17-40毫米，盖子侧壁的厚度为0.5-1.5毫米，高度为5-10毫米。

8.根据权利要求1所述的一种类器官培养阵列，其特征在于，所述薄片结构（100）为圆形薄片；可以匹配现有商品化的细胞培养孔板以及培养皿，包括：6孔板、12孔板、24孔板、48孔板、30mm培养皿、60mm培养皿、100mm培养皿。

9.根据权利要求1-8任一项所述的类器官培养阵列，其特征在于，所述薄片结构（100），底部结构（200），盖子结构（300）是由硬质材料通过注塑或机械加工制备而成，所述硬质材料包括PS、PC、PMMA。

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