高通量悬置培养板和高通量多器官共培养芯片制造技术

本申请公开了高通量悬置培养板和高通量多器官共培养芯片，属于生物组织工程领域。悬置培养板，在板体的一侧面上设置有多个凸柱，每个凸柱的端面上形成凸起图案。培养芯片，包括板体，所述板体上形成多个培养孔和流体操作通道，所述流体操作通道构造为可经由所述流体操作通道对所述培养孔内的流体进行操作。共培养芯片，以悬置培养板的多个凸柱对应悬置于培养芯片的多个培养孔内的方式，悬置培养板设置在培养芯片上。共培养芯片用于构建多器官共培养模型的应用。能够同时培养至少两种器官细胞，构建多器官共培养模型，可以为大规模代谢类药物筛选、以及相关机理研究提供平台。

【技术实现步骤摘要】
高通量悬置培养板和高通量多器官共培养芯片
本申请涉及生物组织工程
，例如涉及高通量悬置培养板和高通量多器官共培养芯片。
技术介绍
器官芯片技术是生物
的一门新兴前沿技术，被2016年达沃斯世界经济论坛列为“十大新兴技术”之一。它是一种利用微加工技术构建器官生理微系统的技术，通常包含有活体细胞、组织界面、生物流体、机械作用力等器官微环境的关键要素，可以反应出组织器官的主要结构和功能特征。肝脏是身体内以代谢功能为主的一个器官，其对药物具有彻底分解、生物转化的作用。药物在肝脏内的代谢使得药物的化学结构发生改变，药物的活性发生增加或降低。在药物研发过程中，很难精准预测研发药物的肝损伤，而这种肝损伤一旦发生很难挽回。因此，体外构建肝脏器官模型，对研究和预测药物的体内肝损伤，以及体外筛选代谢类药物活性等具有重大意义。
技术实现思路
本公开实施例提供了高通量悬置培养板和高通量多器官共培养芯片。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。根据本公开实施例的第一方面，提供了高通量悬置培养板。在一些实施例中，所述悬置培养板，包括，板体，所述板体的一侧面上设置有多个凸柱，每个凸柱的端面上形成凸起图案。根据本公开实施例的第二方面，提供了一种培养芯片。在一些实施例中，所述培养芯片，包括板体，所述板体上形成多个培养孔和流体操作通道，所述流体操作通道构造为可经由所述流体操作通道对所述培养孔内的流体进行操作。根据本公开实施例的第三方面，提供了一种高通量多器官共培养芯片。在一些实施例中，所述多器官共培养芯片，包括，第一芯片和第二芯片；所述第一芯片，为前述的悬置培养板；所述第二芯片，为前述的培养板；以所述第一芯片的多个凸柱对应悬置于所述第二芯片的多个培养孔内的方式，所述第一芯片设置在所述第二芯片上。本公开实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：本公开实施例的高通量悬置培养板，可进行悬置培养，制备简单。培养芯片可进行3D细胞培养，制备简单。两者既可以分别发挥功能，也可以组合得到的高通量多器官共培养芯片能够同时培养至少两种器官细胞，构建多器官共培养模型。本公开实施例的高通量多器官共培养芯片，可以仿生构建与代谢类药物高通量药物筛选相结合的3D体外器官模型，用于相关药物的科学研究和药物筛选中。本公开实施例的高通量器官多器官共培养芯片，液体操作方便、适合高通量操作与表征、不需要外接设备。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。附图说明此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。图1是根据一示例性实施例示出的一种悬置培养板的结构示意图；图2是图1中A处的放大结构示意图；图3是根据另一示例性实施例示出的一种悬置培养板的结构示意图；图4是根据另一示例性实施例示出的一种悬置培养板的局部结构示意图；图5是根据另一示例性实施例示出的一种悬置培养板的局部结构示意图；图6是根据一示例性实施例示出的一种培养芯片的结构示意图；图7是根据另一示例性实施例示出的一种培养芯片的爆炸结构示意图；图8是根据另一示例性实施例示出的一种培养芯片的爆炸结构示意图；图9是根据另一示例性实施例示出的一种培养芯片的爆炸结构示意图；图10是根据另一示例性实施例示出的一种培养芯片的爆炸结构示意图；图11是根据一示例性实施例示出的一种悬置培养板的剖视结构示意图；图12是图6示出的一种培养芯片的剖视结构示意图；图13是图7示出的一种培养芯片的剖视结构示意图；图14是图8示出的一种培养芯片的剖视结构示意图；图15是图9示出的一种培养芯片的剖视结构示意图；图16是图10示出的一种培养芯片的剖视结构示意图；图17是根据一示例性实施例示出的一种多器官共培养芯片的剖视结构示意图；图18是根据一示例性实施例示出的一种多器官共培养芯片的剖视结构示意图；图19是根据一示例性实施例示出的一种多器官共培养芯片的爆炸结构示意图；图20是根据一示例性实施例示出的一种多器官共培养芯片的阶梯剖视结构示意图。图21是3D肝脏细胞的细胞培养时间-荧光强度的柱状图；图22是单培养和共培养的3D肿瘤细胞的细胞培养时间-荧光强度的对比柱状图；图23是单培养和共培养的3D肿瘤细胞的细胞培养时间-荧光强度的对比柱状图；图24是肝与乳腺癌肿瘤共培养平台上，不同浓度的代谢类抗肿瘤药物CPT-11对MCF-7细胞的活性影响结果图；图25是肝与结肠癌肿瘤共培养平台上，不同浓度的代谢类抗肿瘤药物CPT-11对HCT116细胞的活性影响结果图；附图标记说明：10、悬置培养板；11、凸柱；110、凸起图案；111、非闭合几何图案；112、环形；12、第一通孔；20、培养芯片；21、培养孔；211、下层培养微孔部；212、上层储液孔部；22、流体操作通道；221、第二通孔；222、第三通孔；223、横向通道；224、第四通孔；201、储液层；202、3D培养层；2021、3D培养子层；2022、底板层；203、通道层。具体实施方式下面将结合本公开的实施例，对本公开的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。本公开实施例公开了一种高通量悬置培养板10，结合图1至图5所示，悬置培养板10，包括，板体，在板体的一侧面上设置有多个凸柱11，每个凸柱11的端面上形成凸起图案110。本公开实施例的悬置培养板10，凸起图案110的表面具有疏水性，将细胞悬液接种在凸起图案110上，细胞悬液可在凸起图案110上形成光滑的半球体，培养，成胶后，向下悬置于培养液中，进行悬滴培养即可。通过对悬置培养板10上的凸柱11的排布方式的设计，可与商品化加样设备、检测器(如，酶标仪、高内涵成像系统等)兼容，能够实现高通量加样和检测。如，96孔、384孔等。本公开实施例中，悬置培养板10的厚度不限定，依据所采用的生物相容性好的材质，除此之外，保证悬置培养板不易变形，在进行拿取、夹持等操作时不影响凸柱11上的液滴形态即可。本公开实施例中，凸柱11的形状和尺寸均不限定，只要具有一定的端面，其上可形成凸起图案110即可。可选地，凸柱11的形状为圆柱形凸柱。在一些实施例中，凸柱11的直径为1～5mm。可选地，凸柱11的直径为2～3mm。可选地，凸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高通量悬置培养板，其特征在于，包括，板体，所述板体的一侧面上设置有多个凸柱，每个凸柱的端面上形成凸起图案。/n

【技术特征摘要】
1.一种高通量悬置培养板，其特征在于，包括，板体，所述板体的一侧面上设置有多个凸柱，每个凸柱的端面上形成凸起图案。


2.根据权利要求1所述的高通量悬置培养板，其特征在于，所述凸起图案包括非闭合几何图案和/或环形。


3.根据权利要求1或2所述的高通量悬置培养板，其特征在于，所述板体上还形成有第一通孔。


4.一种培养芯片，其特征在于，包括板体，所述板体上形成多个培养孔和流体操作通道，所述流体操作通道构造为可经由所述流体操作通道对所述培养孔内的流体进行操作。


5.根据权利要求4所述的培养芯片，其特征在于，所述培养孔包括下层培养微孔部和上层储液孔部。


6.根据权利要求4所述的培养芯片，其特征在于，所述流体操作通道包括连通的竖向通孔和横向通道，所述横向通道与培养孔连通；所述竖向通孔的开口形成在所述培养芯片的表面上。


7.根据权利要求4所述的培养芯片，其特征在于，所述培养板，包括，层状设置的储液层和3D培养层；
所述储液层，具有多个储...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖荣荣，周宇，
申请(专利权)人：北京大橡科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11