【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】细胞共培养芯片及其制备方法本专利技术涉及一种微流体细胞培养芯片，其包括多个部件，每个部件由术语“模块”表示，并可两个两个地组装。本专利技术还涉及制备所述芯片的方法，以及其在诊断领域的用途。许多现有设备是为了在芯片上的仿制器官而开发的，该设备由2D膜组成。在专利US8647861B2(专利技术人为Ingber等人，提交于2011年10月13日)中，专利技术人开发了一种有机模拟装置，使得在膜的两侧共培养贴壁细胞成为可能，该装置配备有能够在膜周围产生压差的装置，从而产生膜的膨胀或收缩，以便在组织与组织界面处再现在活体内存在的机械应力。该装置基于微流体系统，该微流体系统包括由聚二甲基硅氧烷(PDMS)制成的柔性多孔膜，使得流体能够沿着所述膜循环，特别是使得能够在呼吸期间模拟肺泡，所述柔性多孔膜在两个微流体导管的界面处。在专利US2014/0038279A1(专利技术人为Ingber等人，提交于2012年2月28日)中，专利技术人提出了一种细胞共培养系统，使得繁殖天然肠上皮结构并模拟其行为成为可能。这种基于微流体系统的有机模拟装置包括PDMS多孔膜，该多孔膜位于两个微流体导管...
【技术保护点】
1.微流体细胞培养芯片，其包含中央模块(104)，该中央模块包括：‑中央单元(105)，其包含‑由不可吸收性膜组成的支撑件(1)，所述支撑件包括由至少一个穿孔(4)穿过的上表面(2)和下表面(3)，所述支撑件(1)尤其由生物印刷塑料、聚碳酸酯、组织培养塑料、玻璃或SU8组成，‑3D纳米结构化多孔膜(5)，所述3D纳米结构化多孔膜包括上表面(6)和下表面(7)，并且包括至少一个突起(8)，所述至少一个突起包括外表面(9)和内表面(10)，并且在所述3D纳米结构化膜(5)的上表面(6)一侧上形成浮雕结构，所述突起尤其为具有圆形基底(13)的中空圆顶的形状，所述3D纳米结构化多孔...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.05.11 FR 16/542131.微流体细胞培养芯片，其包含中央模块(104)，该中央模块包括：-中央单元(105)，其包含-由不可吸收性膜组成的支撑件(1)，所述支撑件包括由至少一个穿孔(4)穿过的上表面(2)和下表面(3)，所述支撑件(1)尤其由生物印刷塑料、聚碳酸酯、组织培养塑料、玻璃或SU8组成，-3D纳米结构化多孔膜(5)，所述3D纳米结构化多孔膜包括上表面(6)和下表面(7)，并且包括至少一个突起(8)，所述至少一个突起包括外表面(9)和内表面(10)，并且在所述3D纳米结构化膜(5)的上表面(6)一侧上形成浮雕结构，所述突起尤其为具有圆形基底(13)的中空圆顶的形状，所述3D纳米结构化多孔膜(5)的所述下表面(7)被定位为固定于所述支撑件(1)的所述上表面(2)，或者所述3D纳米结构化膜(5)的所述上表面(6)被定位为固定于所述支撑件(1)的所述下表面(3)，并且所述3D纳米结构化多孔膜(5)和所述至少一个突起(8)由适于培养两种不同细胞类型的材料构成；-基底(106)，所述中央单元(105)集成在所述基底(106)中，并与所述基底(106)形成整体。2.根据权利要求1所述的微流体细胞培养芯片，其包含中央模块(104)，所述中央模块包括：-中央单元(105)，其包含-由不可吸收性膜组成的支撑件(1)，所述支撑件包括由至少一个穿孔(4)穿过的上表面(2)和下表面(3)，所述支撑件(1)尤其由生物印刷塑料、聚碳酸酯、组织培养塑料、玻璃或SU8组成，-3D纳米结构化多孔膜(5)，所述3D纳米结构化多孔膜包括上表面(6)和下表面(7)，并且包括至少一个突起(8)，所述至少一个突起包括外表面(9)和内表面(10)，并且在所述3D纳米结构化膜(5)的上表面(6)的一侧上形成浮雕结构，所述突起特别是具有圆形基底(13)的中空圆顶形状，所述3D纳米结构化多孔膜(5)的所述下表面(7)被定位为固定至所述支撑件(1)的所述上表面(2)，并且所述3D纳米结构化多孔膜(5)和所述至少一个突起(8)由适于培养两种不同细胞类型的材料构成；-基底(106)，所述中央单元(105)集成在所述基底(106)中，并与所述基底(106)形成整体。3.根据权利要求1所述的微流体细胞培养芯片，其包含中央模块(104)，所述中央模块包括：-中央单元(105)，其包含-由不可吸收性膜组成的支撑件(1)，所述支撑件包括由至少一个穿孔(4)穿过的上表面(2)和下表面(3)，所述支撑件(1)尤其由生物印刷塑料、聚碳酸酯、组织培养塑料、玻璃或SU8组成，-3D纳米结构化多孔膜(5)，所述3D纳米结构化多孔膜包括上表面(6)和下表面(7)，并且包括至少一个突起(8)，所述至少一个突起包括外表面(9)和内表面(10)，并且在3D纳米结构化膜(5)的上表面(6侧上形成浮雕结构，所述突起尤其是具有圆形基底(13)的中空圆顶的形状，所述3D纳米结构化膜(5)的所述上表面(6)被定位为固定至所述支撑件(1)的所述下表面(3)，并且所述3D纳米结构化多孔膜(5)和所述至少一个突起(8)由适于培养两种不同细胞类型的材料构成；-基底(106)，所述中央单元(105)集成在所述基底(106)中，并与所述基底(106)形成整体。4.根据权利要求1或2所述的微流体细胞培养芯片，其中所述支撑件(1)的所述至少一个穿孔(4)具有：位于所述支撑件(1)的上表面即所述穿孔的上部分(11)的圆形部分，所述上部分具有直径d1，即所述穿孔的上部直径d1，和穿过所述穿孔(4)的所述上部分(11)的中心并垂直于所述支撑件(1)的轴(x)，以及在所述支撑件(1)的下表面(3)即所述孔口的下部分(12)处的圆形部分，所述下部分具有直径d2，即所述穿孔的下部直径d2，和穿过所述穿孔的所述下部分的中心并垂直于所述支撑件(1)的轴(w)，其中所述轴(x)和轴(w)重合，所述穿孔的上部直径d1的值的范围从大于或等于10μm到小于或等于500μm，所述穿孔的下部直径d2的值的范围从大于或等于10μm到小于或等于500μm，以使所述穿孔的下部直径d2的值大于或等于所述穿孔的上部直径d1的值，并且其中所述突起(8)的所述圆形基部(13)具有直径d3，即所述突起的圆形基部直径d3，所述突起(8)的直径d3的值的范围从10μm到500μm，并且小于、等于或大于d1的值，以及所述突起具有1μm到600μm的高度，更具体地从1μm到300μm，更具体地从50μm到300μm，更具体地为50μm。5.根据权利要求2和4所述的微流体细胞培养芯片，其中，所述至少一个突起(8)的所述内表面(10)整体地或部分地面向所述支撑件(1)的所述至少一个穿孔(4)，尤其是整体上，面向所述支撑件(1)的所述至少一个穿孔(4)：-当所述至少一个穿孔(4)的上部直径d1的值大于或等于所述至少一个突起(4)的直径d3的值时，穿过所述圆形基底(13)的中心并垂直于所述支撑件(1)的轴(y)和穿过所述穿孔(4)的上部(11)的中心并垂直于所述支撑件(1)的轴(x)重合在一起；或者-当所述至少一个穿孔(4)的上部直径d1的值大于所述至少一个突起(8)的直径d3的值时，穿过所述圆形基底(13)的中心并垂直于所述支撑件(1)的轴(y)和穿过所述穿孔(4)的上部(11)的中心并垂直于所述支撑件(1)的轴(x)以小于或等于[(d1-d3)/2)]的距离值彼此分开。6.根据权利要求1、2、4和5所述的微流体细胞培养芯片，其中所述突起(8)的外表面(9)支撑至少一个贴壁细胞，所述至少一个贴壁细胞特别是基质细胞，并且其中所述突起(8)的内表面(10)支撑至少一个贴壁细胞，所述至少一个贴壁细胞特别是上皮细胞，更具体地，所述突起(8)的所述外表面(9)在汇合阶段支撑第一组贴壁细胞，所述第一组贴壁细胞为一组基质细胞，并且所述突起(8)的所述内表面(10)在汇合阶段支撑第二组贴壁细胞，所述第二组贴壁细胞是一组上皮细胞。7.根据权利要求1、2、4至6中任一项所述的微流体细胞培养芯片，包括至少两个突起(8)，并且其中所述两个相邻突起之间的距离为l，所述l的值的范围从10μm至100μm，更具体地，从50μm至100μm，所述中央单元的1cm2表面的最大突起(8)数量为：其中l是两个相邻突起(8)之间的距离，所述l的值的范围从10μm至100μm，更具体地从50μm至100μm，其中d3是所述突起(8)的圆形基底(13)的直径。8.根据权利要求1至7中任一项所述的微流控细胞培养芯片，其中所述3D纳米结构化多孔膜(5)由至少一层聚电解质组成，所述至少一层聚电解质选自聚(4-苯乙烯磺酸钠)(PSS)、聚(乙烯亚胺)、聚(二烯丙基二甲基氯化铵)、聚(丙烯酰胺-共-二烯丙基二甲基氯化铵)、二烯丙基二甲基氯化铵、聚(烯丙基胺盐酸盐)(PAH)、聚乙醇磺酸、聚丙烯酸、聚(苯乙烯-alt-马来酸)、聚硫酸乙烯酯、聚乙烯磺酸、聚(2-丙烯酰胺基-2-甲基-甲基)、聚(2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸-共聚-丙烯腈)、聚(4-苯乙烯磺酸)、聚(4-苯乙烯磺酸-共聚-马来酸)、水合4-苯乙烯磺酸钠，并且其中当所述3D纳米结构化多孔膜(5)由至少两个连续层组成时，由带正电荷的聚电解质组成的层与由带负电荷的聚电解质组成的层交替，所述3D纳米结构化多孔膜(5)，特别是由1至150个连续的聚电解质层组成，更具体地，所述3D纳米结构化多孔膜(5)由15层连续的相互交替的聚(4-苯乙烯磺酸钠)(PSS)和/或聚(烯丙基胺盐酸盐)(PAH)组成。9.根据权利要求1、2、4至8所述的微流体细胞培养芯片，其包含实心下部模块(107)，包括-下部单元(108),其包括上表面、下表面和至少一个侧面，并且包括至少一个管状导管(14)，所述管状导管包括具有直径d4的上孔口(15)和具有直径d5的下孔口(16)，所述上孔口(15)具有穿过所述上孔口(15)的中心并垂直于所述支撑件(1)的轴(t)，-基底(109)，所述下部单元(108)集成在所述基底(109)中，并与所述基底(109)形成为一体，所述下部单元(108)和所述基底(109)尤其由生物印刷塑料、聚碳酸酯、组织培养塑料或SU8构成，所述导管(14)的所述上孔口(15)的直径d4的值大于或等于所述导管(14)的所述下孔口(16)的直径d5的值，并且所述直径d4的值大于或等于所述至少一个穿孔(4)的下部直径d2的值，所述下部单元(108)的所述上表面包括所述至少一个导管的所述上孔口(15)，并且所述下孔口(16)本身或通过中间装置(17)通向所述基底(109)的外部。10.根据权利要求1、2、4至9中任一项所述的微流体细胞培养芯片，其中所述下部模块(107)和所述中央模块(104)被组装成使得所述下部单元(108)的所述上表面的所述至少一个导管(14)的上孔口(15)在所述中央单元(105)的所述支撑件(1)的所述至少一个穿孔(4)上开口，所述至少一个导管(14)的下孔口(16)其本身通向芯片的外部，或者经由由容器(17)构成的中间装置通向芯片的外部，该容器能够回收液体并且使得能够经由通向所述下部模块(107)的基底(109)外部的出口导管(18)输送到芯片外部，所述下部单元(108)的所述上表面和所述中央单元(105)的所述支撑件的所述下表面具有彼此相同的形状和表面，并且所述下部单元(108)和所述中央单元(105)由分别位于所述下部模块(109)和所述中央模块(106)的每个基底上的连接元件(204)组装，以便以密封的方式组装所述下部单元(108)的所述上表面和所述中央单元(105)的所述支撑件(3...
【专利技术属性】
技术研发人员：唐纳德·基思·马丁，娜塔丽·皮克莱德哈汉，
申请(专利权)人：格勒诺布尔阿尔卑斯大学，法国原子能源和替代能源委员会，
类型：发明
国别省市：法国,FR
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