CN220413416U - 一种类器官培养支架及使用基质胶培养类器官的培养板 - Google Patents

Abstract

本实用新型公布一种类器官培养支架及使用基质胶培养类器官的培养板，其中类器官培养支架包括支撑件和培养管，所述培养管设置在所述支撑件上并凸出所述支撑件的下表面设置，所述培养管设置有培养腔，所述培养腔具有底部，所述培养腔连通所述支撑件的上表面，所述培养管的侧表面设置有第一通孔，所述第一通孔连通所述培养腔，所述第一通孔延伸至所述培养管的下表面，所述培养管的下表面设置有第二通孔，所述第二通孔连通所述培养腔。类器官培养支架的侧表面以及下表面的开孔设计可以使培养基从类器官培养支架的底部向上渗透，确保营养及氧气在基质胶凝胶中的扩散速率，使凝胶中的各区域类器官受到的压力均一，保证单孔内每个类器官具有一致性。

Description

一种类器官培养支架及使用基质胶培养类器官的培养板

技术领域

本实用新型涉及生物细胞培养技术领域，尤其涉及一种类器官培养支架及使用基质胶培养类器官的培养板。

背景技术

类器官是干细胞或者成体组织的三维细胞聚集体发育形成的体外器官模型，可以高度模拟原位组织的生理结构、功能以及发育和维护过程，在体外长期扩增中具有基因组稳定性。类器官模型能够在生理学相关背景下更好地理解复杂生物学，目前在新药研发、毒理学、疾病建模和再生医学等研究领域已经代替了动物模型，而类器官的高通量培养成为了一大技术难题。

在类器官培养过程中，氧气压力因培养物而异；更贴近于体内差异，线粒体功能与体内几乎相一致，类器官可以更好地模拟组织样结构，能够展示分化的细胞功能，可能共培养两种或更多不同的细胞类型可以模拟微环境条件，如缺氧和营养梯度，以便更好地预测体内对药物治疗的反应。

基于使用基质胶的三维类器官培养系统由以下三方面组成：1、基质胶和培养基为类器官的形成提供合适的机械力，2、培养板针对不同类器官需要的培养板，如低吸附，胶包被的，TC处理的培养板或流控芯片用的培养板，3、类器官生长所需的营养物质。

现有的培养板如中国专利CN216891026U所示，包括一种用于类器官球体培养的孔板装置，其包括：安装盒，所述安装盒内部设有若干块隔板，并且所述安装盒的内腔通过若干块所述隔板分隔为若干安装腔；培养槽，每个所述安装腔中均可拆卸安装有一所述培养槽，所述培养槽的槽壁设置有流体缓冲坡，并且所述培养槽的槽底中部位置开设有一培养腔，培养腔位于所述流体缓冲坡的坡底；渗流部，安装于所述培养槽槽口处的内壁上，并且所述渗流部位于所述流体缓冲坡的坡顶；盒盖板，所述盒盖板可拆卸盖合于所述安装盒的盒口。

现有的培养板面临的主要难题有：

1、只能静态培养，由于培养腔(培养槽)仅仅顶部开口，单孔内每个类器官对营养及氧气的摄取不均一，具有差异性，多孔间差异更加明显，尤其是在研究缺氧和营养梯度时，无法确保结果的可靠度；2、不仅影响同批类器官在不同区域的差异，该种情况下类器官寿命较短，且核心可能发生广泛的细胞死亡。

实用新型内容

为此，需要提供一种类器官培养支架及使用基质胶培养类器官的培养板，解决现有培养支架的培养腔使类器官对营养及氧气的摄取不均一的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供一种类器官培养支架，包括支撑件和培养管，所述培养管设置在所述支撑件上并凸出所述支撑件的下表面设置，所述培养管设置有培养腔，所述培养腔具有底部，所述培养腔连通所述支撑件的上表面，所述培养管的侧表面设置有第一通孔，所述第一通孔连通所述培养腔，所述第一通孔延伸至所述培养管的下表面，所述培养管的下表面设置有第二通孔，所述第二通孔连通所述培养腔。

进一步的，所述培养管的多侧侧表面均设置有第一通孔。

进一步的，所述第二通孔有多个，多个所述第二通孔均匀分布在所述培养管的下表面上。

进一步的，所述第一通孔的形状为长条形，所述第一通孔还延伸至所述培养管的上表面；和/或：

所述第二通孔的形状为三角形、圆形或方形。

进一步的，所述培养管的形状为圆柱状。

进一步的，所述培养管有多个，多个培养管阵列排布于所述支撑件上。

进一步的，所述支撑件为板状。

进一步的，所述第二通孔的直径为0.1-1mm。

进一步的，所述培养腔的直径为0.8-10mm。

为实现上述目的，本实用新型还提供一种使用基质胶培养类器官的培养板，包括：

类器官培养支架，所述类器官培养支架为上述任意一项实施例所述的类器官培养支架；

培养室，所述培养室设置有用于容置所述类器官培养支架的培养管的凹坑；以及

上盖，所述上盖盖设在所述培养室上，用于盖住所述类器官培养支架的培养腔。

上述技术方案具有以下有益效果：

类器官培养支架的侧表面以及下表面的开孔设计可以使培养基从类器官培养支架的底部向上渗透，确保了营养及氧气在基质胶凝胶中的扩散速率，可以使凝胶中的各区域类器官受到的压力均一，保证了单孔内的每个类器官具有一致性。

附图说明

图1为本实施例中类器官培养支架的结构示意图之一；

图2为本实施例中类器官培养支架的结构示意图之二；

图3为本实施例中类器官培养支架的结构示意图之三；

图4为本实施例中类器官培养支架、培养室和上盖的结构示意图；

图5为本实施例中类器官培养支架和培养室的结构示意图。

附图标记说明：

1、类器官培养支架；

2、支撑件；

3、培养管；

31、培养腔；

32、第一通孔；

33、下表面；

34、第二通孔；

4、培养室；

41、凹坑；

5、上盖。

具体实施方式

为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。

请参阅图1至图3，本实施例提供一种类器官培养支架，包括支撑件2和培养管3，培养管3设置在支撑件2上并凸出支撑件2的下表面设置，培养管3设置有培养腔31，培养腔31具有底部，培养腔31连通支撑件2的上表面，培养管3的侧表面和下表面为开孔设计，培养管3的侧表面设置有第一通孔32，第一通孔32连通培养腔31，第一通孔32延伸至培养管3的下表面33，培养管的下表面设置有第二通孔34，第二通孔34连通培养腔31。

上述技术方案具有以下有益效果：类器官培养支架的侧表面以及下表面的开孔设计(第一通孔和第二通孔)可以使培养基从类器官培养支架的底部向上渗透，确保了营养及氧气在基质胶凝胶中的扩散速率，可以使凝胶中的各区域类器官受到的压力均一，保证了单孔内的每个类器官具有一致性。

请参阅图1和图2，根据本申请的一种实施例，培养管3的多侧侧表面均设置有第一通孔32，使得更多的培养基从培养支架的底部向上渗透。比如：培养管3的两侧侧表面均设置有第一通孔32、培养管3的三侧侧表面均设置有第一通孔32、培养管3的四侧侧表面均设置有第一通孔32等。优选的，培养管3的三侧侧表面均设置有第一通孔，三处第一通孔32沿培养管3的周向均匀排布。

请参阅图1和图2，根据本申请的一种实施例，培养管3的形状为圆柱状。当培养管3的多侧侧表面均设置有第一通孔32时，多处第一通孔32在培养管3上呈现环形排列。

请参阅图1和图2，根据本申请的一种实施例，第一通孔32的形状为长条形，第一通孔32还延伸至培养管3的上表面，连通支撑件2的上表面，使得更多的培养基从培养支架的底部向上渗透。

请参阅图3，根据本申请的一种实施例，第二通孔34的直径为0.1-1mm(毫米)，比如第二通孔34的直径为0.1mm、0.2mm、0.5mm、0.8mm、1mm等，优选的，第二通孔34的直径为0.8mm，符合类器官生长的最大直径，便于智能显微镜定位、观测与分析。需要说明的是，图1和图2是培养管的俯视图，图3是将培养管上下翻转，使其下表面朝上，可以更好观察第二通孔34。

请参阅图3，根据本申请的一种实施例，第二通孔34的数量有多个，多个第二通孔34均匀分布在培养管3的下表面上。比如，第二通孔34有2个、3个、4个、5个、6个、8个、10个等。优选的，多个第二通孔34在培养管3上呈现环形排列。

根据本申请的一种实施例，第二通孔的形状为三角形、圆形、方形、五边形等。比如在图1、图2和图3中第二通孔的形状为圆形。

根据本申请的一种实施例，培养腔31的直径为0.8-10mm，比如培养腔31的直径为0.8mm、1mm、2mm、3mm、4mm、5.5mm、8mm等，具体视实际需求而定。

请参阅图1和图2，根据本申请的一种实施例，培养管3有多个，多个培养管3阵列排布于支撑件2上。培养管3的数量与培养室4的凹坑41的数量对应，是一对一的关系，在实际使用过程中，可以根据实际需求来选定培养管3的数量。比如在图1中一个支撑件2上具有8个培养管3，在图2中一个支撑件2上具有96个培养管3(共12排，每排8个培养管3)。

请参阅图1和图2，根据本申请的一种实施例，支撑件2为板状。

请参阅图1至图5，本实施例提供一种基于使用基质胶培养类器官的培养板，包括：

类器官培养支架1，类器官培养支架1为上述任意一项实施例所述的类器官培养支架1，结构如图1至图3所示；

培养室4，培养室4设置有用于容置类器官培养支架1的培养管3的凹坑41；以及

上盖5，上盖5盖设在所述培养室4上，用于盖住类器官培养支架1的培养腔31。

上述技术方案具有以下有益效果：可移动类器官培养支架1在培养室4中可拆分，可拆分的培养体系可以实现人工操作的高通量换液或检测，大大缩短了研究时间，可以低成本实现与动态培养相一致的结果。

请参阅图4，根据本申请的一种实施例，凹坑41凸出培养室4的上表面，凹坑为加高设计，和上盖紧密契合，防止培养管3内污染。

请参阅图1至图5，以96孔板的培养板为例叙说本申请的具体操作：

(1)处理样本，获取细胞，对细胞计数，基质胶溶液重悬细胞，冰上备用；

(2)根据本批测试数量，选择可移动类器官培养支架，与96孔培养室镶嵌组和后，以每孔10μL(微升)类器官-基质胶悬液向支架的中心孔位点板；

(3)所有样品接种完毕后，扣上96孔类器官培养室的上盖，转移至37℃培养箱中，将材料固化30min；

(4)固化完成后，向类器官培养支架的侧表面开口处添加100μL类器官完全培养基，开始培养。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”或“包含……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的要素。此外，在本文中，“大于”、“小于”、“超过”等理解为不包括本数；“以上”、“以下”、“以内”等理解为包括本数。

尽管已经对上述各实施例进行了描述，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改，所以以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利保护范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围之内。

Claims (10)

1.一种类器官培养支架，包括支撑件和培养管，所述培养管设置在所述支撑件上并凸出所述支撑件的下表面设置，所述培养管设置有培养腔，所述培养腔具有底部，所述培养腔连通所述支撑件的上表面，其特征在于，所述培养管的侧表面设置有第一通孔，所述第一通孔连通所述培养腔，所述第一通孔延伸至所述培养管的下表面，所述培养管的下表面设置有第二通孔，所述第二通孔连通所述培养腔。

2.根据权利要求1所述的类器官培养支架，其特征在于，所述培养管的多侧侧表面均设置有第一通孔。

3.根据权利要求1所述的类器官培养支架，其特征在于，所述第二通孔有多个，多个所述第二通孔均匀分布在所述培养管的下表面上。

4.根据权利要求1或2或3所述的类器官培养支架，其特征在于，所述第一通孔的形状为长条形，所述第一通孔还延伸至所述培养管的上表面；和/或：

所述第二通孔的形状为三角形、圆形或方形。

5.根据权利要求1所述的类器官培养支架，其特征在于，所述培养管的形状为圆柱状。

6.根据权利要求1所述的类器官培养支架，其特征在于，所述培养管有多个，多个培养管阵列排布于所述支撑件上。

7.根据权利要求1或6所述的类器官培养支架，其特征在于，所述支撑件为板状。

8.根据权利要求1所述的类器官培养支架，其特征在于，所述第二通孔的直径为0.1-1mm。

9.根据权利要求1所述的类器官培养支架，其特征在于，所述培养腔的直径为0.8-10mm。

10.一种使用基质胶培养类器官的培养板，其特征在于，包括：

类器官培养支架，所述类器官培养支架为权利要求1至9任意一项所述的类器官培养支架；

培养室，所述培养室设置有用于容置所述类器官培养支架的培养管的凹坑；以及

上盖，所述上盖盖设在所述培养室上，用于盖住所述类器官培养支架的培养腔。