一种利用微基质胶球快速培养类器官的方法技术

本发明专利技术属于细胞生物学技术领域，具体涉及一种利用微基质胶球快速培养类器官的方法。本发明专利技术方法在细胞培养基顶部加入矿物油，使矿物油覆盖细胞培养基制得液

【技术实现步骤摘要】
一种利用微基质胶球快速培养类器官的方法
[0001]本申请要求2022年06月17日提交的中国专利技术专利申请【CN202210690524.2】、名称为“一种半悬浮培养扩增类器官的方法”的优先权，该优先权专利技术专利申请以引用方式全文并入。


[0002]本专利技术属于细胞生物学
，具体涉及一种利用微基质胶球快速培养类器官的方法。

技术介绍

[0003]类器官是指一种将多能干细胞、成体干细胞或肿瘤细胞进行体外3D培养，进而形成与来源组织具有相似的组织结构和生理结构的三维培养物。目前，类器官已经广泛运用于生物发育、药物开发与筛选、毒性测试、肿瘤研究和疾病模型构建等生命医药科学领域。
[0004]类器官取材来源于人体的正常组织或肿瘤组织，然而，实践中发现当来源的细胞数量太少(例如临床穿刺样本)或细胞质量不稳定时，往往会导致类器官培养周期长，培养出的类器官体积小等问题，进而限制了类器官技术在快速诊断、治疗评估和个性化精准治疗中的发展及应用。因此，实现类器官体外快速扩增培养将极大扩增其在医学领域中的运用场景，包括疾病建模、药物筛选、个性化药物测试等运用场景。
[0005]传统类器官培养方法是通过将类器官与基质胶混合，种植于细胞培养皿中，待基质胶凝固后，在培养皿上层覆盖类器官培养基。基质胶作为类器官生长的支架，类器官包埋在基质胶中，培养基/培养液中的营养成分则通过基质胶的多孔结构缓慢渗透到基质胶内部的类器官里。在这种培养方式下，类器官被包埋在作为类器官生长支架的基质胶中，培养液中的营养成分通过基质胶多孔结构缓慢渗透到基质胶内部。由于营养成分和代谢产物交换速率较低，进而限制了类器官的生长速度。
[0006]综上，亟需一种新的类器官培养方法来增加类器官对营养物质的摄取和代谢产物的排出，以缓解现有技术的不足。

技术实现思路

[0007]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种利用微基质胶球快速培养类器官的方法，具体技术方案如下。
[0008]一种利用微基质胶球快速培养类器官的方法，包括以下步骤：
[0009]步骤一：在细胞培养基顶部加入矿物油，使所述矿物油覆盖所述细胞培养基制得液
‑
油培养体系；
[0010]步骤二：获取细胞，使所述细胞与基质胶混合均匀，制得细胞终浓度为1
×
105～5
×
105个/ml的细胞悬液；
[0011]步骤三：使用微小注射工具将步骤二所得的细胞悬液注射到步骤一制得的液
‑
油培养体系的矿物油层中，使与基质胶混合的细胞从所述微小注射工具排出形成微小基质胶
液滴，所述微小基质胶液滴在矿物油中再形成微小基质胶球并穿过矿物油层到达细胞培养基层；
[0012]步骤四：待微小基质胶球全部沉入所述液
‑
油培养体系的细胞培养基层并悬浮于其中，放入培养箱培养。
[0013]进一步，所述液
‑
油培养体系的细胞培养基与矿物油的体积比为1：1。
[0014]进一步，从所述微小注射工具排出的所述微小基质胶液滴的体积为0.3
‑
0.5μl。
[0015]优选的，所述微小基质胶液滴的体积为0.3μl、0.4μl或0.5μl。
[0016]进一步，所述微小注射工具包括微小注射器、微细导管和微流控操作仪器中的一种或几种。
[0017]可以理解的是，如果采用微流控操作仪器，得到的微小基质胶液滴的大小是恒定的。
[0018]进一步，步骤二中所述细胞与所述基质胶的比例为100～500个细胞/μl。
[0019]优选的，所述基质胶中含有的细胞数量为100个细胞/μl、200个细胞/μl、300个细胞/μl、400个细胞/μl或500个细胞/μl。
[0020]进一步，所述液
‑
油培养体系的细胞培养基与所述微基质胶球的比例为5：1～10：1。
[0021]优选的，所述液
‑
油培养体系的细胞培养基与所述微基质胶球的比例为5：1、6：1、7：1、8：1、9：1或10：1。
[0022]进一步，所述细胞来自人体正常组织或肿瘤细胞，并且消化为单细胞。
[0023]进一步，所述培养箱培养的条件为30℃
‑
37℃，5％ CO2。
[0024]进一步，步骤二中细胞与基质胶混合均匀的方法包括充分吹打或振摇。
[0025]进一步，步骤四中放入培养箱培养后，每隔8
‑
12小时晃动一次培养物。
[0026]有益技术效果：
[0027]本专利技术提供的利用微基质胶球快速培养类器官的方法，通过细胞将基质胶分割成数量众多的微小基质胶液滴，再包裹矿物油形成微小基质胶球的方法，相较于传统类器官培养方法，增加了基质胶和细胞培养基营养物质的接触面积；微小基质胶球由于体积小，还可以提高培养基营养物质渗入内部和细胞代谢产物及时排出的效率。因此，被包裹的细胞生长为类器官的速率显著提高(即在与传统培养方法相同的培养时间里，本专利技术方法培养得到的类器官体积更大)，且用本专利技术的培养方法几乎不会影响类器官的形态、分化和培养成功率。
[0028]本专利技术提供的利用微基质胶球快速培养类器官的方法可高效率地培养临床样本组织来源细胞的类器官，特别是以微量组织细胞著称的穿刺样本，较于传统类器官培养方式，相同培养时间内的类器官生长速率得到显著提升。进而本专利技术的方法可以有效满足疾病研究、药物筛选、药效毒性评估和个性化治疗短期内对大量类器官样本的需求。
附图说明
[0029]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以
根据这些附图获得其它的附图。
[0030]图1为基于微基质胶球快速扩增培养类器官的示意图；
[0031]图2为传统培养方法和本专利技术的微基质胶球培养方法在相同时间里培养的类器官体积大小比较图(比例尺：20μm)；
[0032]图3为传统方法和微基质胶球方法培养食管类器官的体积比较图(比例尺：50μm)；
[0033]图4为传统方法和微基质胶球方法培养鼻咽类器官的体积比较图(比例尺：50μm)；
[0034]图5为传统方法和微基质胶球方法培养的食管类器官和鼻咽类器官直径的统计比较图。
具体实施方式
[0035]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。
[0036]如在本说明书中使用的，术语“大约”，典型地表示为所述值本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用微基质胶球快速培养类器官的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：在细胞培养基顶部加入矿物油，使所述矿物油覆盖所述细胞培养基制得液
‑
油培养体系；步骤二：获取细胞，使所述细胞与基质胶混合均匀，制得细胞终浓度为1
×
105～5
×
105个/ml的细胞悬液；步骤三：使用微小注射工具将步骤二所得的细胞悬液注射到步骤一制得的液
‑
油培养体系的矿物油层中，使与基质胶混合的细胞从所述微小注射工具排出形成微小基质胶液滴，所述微小基质胶液滴在矿物油中再形成微小基质胶球并穿过矿物油层到达细胞培养基层；步骤四：待微小基质胶球全部进入所述液
‑
油培养体系的细胞培养基层并悬浮于其中，放入培养箱培养。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述液
‑
油培养体系的细胞培养基与矿物油的体积比为1:1。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，从所...

【专利技术属性】
技术研发人员：万旭东，李胜，杨云旭，
申请(专利权)人：广州精科生物技术有限公司，
类型：发明
国别省市：