基于电沉积和机器人操作的3D微组织构建方法技术

本发明专利技术提供了一种基于电沉积和机器人操作的3D微组织构建方法，该方法包括：电沉积步骤，通过电沉积形成可控的水凝胶微结构；处理步骤，形成中空的微胶囊结构，并且进行后续培养细胞、接种；拾取步骤，通过流体力将微结构拾取；对准及固定步骤，制造具有复杂结构的微组织。此外，本发明专利技术还提供了用于实施该方法的装置。本发明专利技术能够有效地实现微组织的3D组装，并且实现多细胞相互作用和复杂的微结构。

【技术实现步骤摘要】
基于电沉积和机器人操作的3D微组织构建方法
本专利技术属于机器人微操作
，具体涉及一种基于电沉积和机器人操作的3D微组织构建方法。
技术介绍
用人体组织体外三维(3D)培养技术培养出的三维(3D)组织结构已经在皮肤、角膜和软骨等几种组织中实现了工程化地临床应用。在三维组织结构制造过程中，常用的制造三维组织微结构的途径有装载细胞的微纤维、涂有细胞的薄板和封装细胞的珠子。这些方法大多在模拟原生组织微结构上不够灵活，缺乏近一步操控和装配的能力，而这些对于提供生化环境使细胞实现生物功能是非常重要的。为解决这个问题，一方面，许多研究集中在用藻酸盐-多聚赖氨酸(alginate-PLL，AP)封装的形状可控的培养系统的更新换代上。目前，藻酸盐-多聚赖氨酸-藻酸盐(APA)微胶囊已被广泛用于胰腺，骨和肝小叶中以开发仿生体外器官模型。作为病理学、药理学以及病理生理学研究中动物模型的替代者，这些人造组织模型目前已有研究利用微流体，介电电泳和生物打印来制备。然而，超细纤维，细胞片或微细胞聚集体缺乏培养到更复杂的3D结构的能力，使得特定的微环境，多细胞相互作用和复杂的微结构均无法实现。另一方面，即使本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种3D微组织构建方法，包括：S1，电沉积步骤，通过电沉积形成可控的水凝胶微结构；S2，处理步骤，形成中空的微胶囊结构，并且进行后续培养细胞、接种；S3，拾取步骤，通过流体力将微结构拾取；S4，对准及固定步骤，制造具有复杂结构的微组织。

【技术特征摘要】
1.一种3D微组织构建方法，包括：S1，电沉积步骤，通过电沉积形成可控的水凝胶微结构；S2，处理步骤，形成中空的微胶囊结构，并且进行后续培养细胞、接种；S3，拾取步骤，通过流体力将微结构拾取；S4，对准及固定步骤，制造具有复杂结构的微组织。2.根据权利要求1所述的3D微组织构建方法，其特征在于，所述步骤S1进一步包括：S11，提供第一导电玻璃，并在第一导电玻璃上涂覆光刻胶；S12，利用预先设计具有特定形状的光掩模，在均匀的紫外线下，在所述第一导电玻璃上成像；S13，对所述第一导电玻璃使用显影液洗涤，使具有所述特定形状的电极留在所述第一导电玻璃上；S14，提供第二导电玻璃，用所述第一导电玻璃的所述电极作为阳极，所述第二导电玻璃作为阴极；将沉积溶液填充到所述阳极和阴极之间；S15，在所述两个电极之间施加直流电压，使所述沉积溶液沉积在所述第一导电玻璃的所述电极上沉积，至沉积完全；S16，将所述第一导电玻璃在HEPES缓冲液中洗涤，直到所有的水凝胶微结构从所述第一导电玻璃上分离。3.根据权利要求2所述的3D微组织构建方法，其特征在于，所述步骤S2进一步包括：S21，利用氯化钙溶液对所述水凝胶微结构进行固化成型；S22，利用多聚赖氨酸PLL溶液与所述水凝胶微结构反应，形成藻酸盐-PLL结构AP微结构；S23，利用褐藻酸钠溶液与所述AP微结构反应，形成藻酸盐-PLL-藻酸盐结构APA微结构；S24，利用柠檬酸钠溶液处理所述APA微结构，溶解内部藻酸盐水凝胶形成中空微胶囊结构微结构；S25，将所述中空微胶囊结构微结构在含有细胞培养基的培养皿中培养，至形成细胞完全填充的微结构；S26，利用多聚赖氨酸PLL溶液与所述细胞完全填充的微结构反应形成藻酸盐-PLL-藻酸盐-LL结构APAP微结构；S27，将所述APAP微结构在纤连蛋白溶液中浸泡，接种成纤细胞。4.根据权利要求3所述的3D微组织构建方法，其特征在于，所述步骤S3进一步包括：S31，将微结构收集在培养皿中并放置在光学显微镜平台上；S32，选择一个微结构，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王化平，郑志强，石青，胡豪俊，郭德昭，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：北京,11