一种气溶胶喷射打印3D类器官的方法技术

本发明专利技术公开了一种气溶胶喷射打印3D类器官的方法，包括以下步骤：步骤1：获取需要打印组织的细胞沉淀；步骤2：将通过气溶胶喷射将细胞沉淀与基质胶混悬液沉积在基底上，即可得到3D类器官；气溶胶喷射方法如下：将细胞沉淀和基质胶混悬液置于雾化器中，通过气动雾化装置产生气溶胶雾；将气溶胶雾夹在N2中，启动到喷嘴沉积头将气溶胶雾集中；N2和气溶胶雾通过喷嘴产生高速粒子流，喷嘴到基板保持2～5μm，以0.01μL/微滴接种于培养皿中即可得到构建的类器官。本发明专利技术可以提高类器官的增殖速度，缩短类器官的构建时间；提高类器官样本的成功率。率。率。

【技术实现步骤摘要】
一种气溶胶喷射打印3D类器官的方法


[0001]本专利技术涉及类器官
，具体涉及一种气溶胶喷射打印3D类器官的方法。

技术介绍

[0002]类器官是经过培养形成具有一定形态结构及功能的类似于器官的细胞团结构，类器官培养实现了对现有2D培养方法和动物模型系统的高信息量的互补。类器官的不同之处在于，细胞首先在基底膜凝胶中生长，然后发展成少数3D形状的细胞培养物。
[0003]可以通过类器官来模拟人类发育和疾病，因为类器官是从人类干细胞或成年细胞产生的诱导型多能干细胞生长而来。它们的成分和结构也与原发组织相似，并且易于操作和冷冻保存。这意味着类器官可以用于研究难以通过2D细胞培养或动物模型模拟的人类疾病分析，且研究人员仅需少量的原始组织即可培养出类器官。同时类器官具有巨大的治疗潜力，利用手术、活检技术就可以构建与病人具有遗传相似性的类器官模型。可以通过源自患者的类器官系统来进行个性化药物敏感性检测，为患者提供精准治疗。
[0004]目前，普遍的类器官构建方法是以10μL～50μL体积的胶滴贴壁在培养皿中，呈现半球状。这种形式的培养方式由于微滴体积较大，细胞之间的密度比较低，导致了类器官密度减少。类器官沉积于培养孔板底，并不能完全实现3D结构，阻碍了类器官生长，而且不利于高通量检测，自动化培养，可重复性差。为了完善类器官构建的培养技术，迫切需要以一种新的方式实现类器官的3D培养。
[0005]气溶胶喷射3D打印是利用空气动力学原理，可实现纳米级厚度，微米级特征，应用医疗设备或工业零部件等多领域。气溶胶喷射3D打印通过多组喷头协同工作，实现了批量化生产。目前气溶胶喷射打印技术的载气体流量、消耗气体流量和鞘气体流量等打印参数影响气溶胶的微滴大小，并且基质胶是一个很脆弱的胶体，操作速度过快会影响胶滴结构。因此气溶胶喷射打印的参数会影响类器官打印的细胞活率和基质胶包裹的细胞个数，不能保证细胞的分散程度，影响类器官的成功率以及样本的重复率。

技术实现思路

[0006]本专利技术针对现有技术存在的问题提供一种气溶胶喷射打印3D类器官的方法。
[0007]本专利技术采用的技术方案是：
[0008]一种气溶胶喷射打印3D类器官的方法，包括以下步骤：
[0009]步骤1：获取需要打印组织的细胞沉淀；
[0010]步骤2：将通过气溶胶喷射将细胞沉淀与基质胶混悬液沉积在基底上，即可得到3D类器官；
[0011]气溶胶喷射方法如下：
[0012]将细胞沉淀和基质胶混悬液置于雾化器中，通过气动雾化装置产生气溶胶雾；将气溶胶雾夹在N2中，启动到喷嘴沉积头将气溶胶雾集中；N2和气溶胶雾通过喷嘴产生高速粒子流，喷嘴到基板保持2～5μm，以0.01μL/微滴接种于培养皿中即可得到构建的类器官。
[0013]进一步的，所述气溶胶雾通过在雾化器封闭腔内提供加压N2，使雾化器气体流速保持在600～640cm3/min，产生的微滴。
[0014]进一步的，所述产生高速粒子流过程中消耗气体流量为580～620scm，N2以50～60scm流速将气溶胶雾集中。
[0015]进一步的，所述步骤1中细胞沉淀制备方法如下：
[0016]S1：将样本置于含缓冲液的培养皿中，保留所需组织；
[0017]S2：对S1中的组织清洗，加入组织消化液，剪碎后继续加入组织消化液，消化完成后加入缓冲液，离心；
[0018]S3：弃上清液后加入组织消化液继续消化，消化结束后加入缓冲液，离心收集细胞；
[0019]S4：加入缓冲液对细胞进行重悬，过细胞筛网，离心，收集细胞，得到细胞沉淀。
[0020]进一步的，所述步骤S4后还包括以下步骤：
[0021]在细胞沉淀中加入红细胞裂解液进行裂红，然后离心得到细胞沉淀。
[0022]进一步的，所述细胞沉淀制备过程中缓冲液中包括质量分数为10％的双抗。
[0023]进一步的，所述S2中消化条件为5％ CO2，37℃摇床中消化1h；S3中消化条件为5％ CO2，37℃摇床中消化20min。
[0024]进一步的，所述步骤S3和S4中离心条件如下：1200rpm，离心3min。
[0025]进一步的，所述离心条件如下：1200rpm，离心3min。
[0026]本专利技术采用的技术方案是：
[0027](1)本专利技术可以提高类器官的增殖速度，缩短类器官的构建时间；提高类器官样本的成功率；
[0028](2)本专利技术可以更好的模拟体内器官三维结构，可无需进行原代扩展；
[0029](3)本专利技术方法操作方便，细胞分散程度高、均一性好，使单一批次细胞通量更高，提高工作效率。
附图说明
[0030]图1为气溶胶喷射打印3D类器官模型图。
[0031]图2为样本集中在培养皿上的模式图。
[0032]图3为本专利技术实施例1的胰腺癌器官构建培养图。
[0033]图4为本专利技术实施例2的乳腺癌类器官构建培养图。
[0034]图5为本专利技术实施例3的肺癌类器官构建培养图。
[0035]图6为本专利技术对比例1(b)和实施例2(a)的两种类器官的培养图对比示意图。
[0036]图7为本专利技术对比例2(b)和实施例2(a)的两种类器官的培养图对比示意图。
具体实施方式
[0037]下面结合附图与具体实施例对本专利技术做进一步说明。
[0038]一种气溶胶喷射打印3D类器官的方法，包括以下步骤：
[0039]步骤1：获取需要打印组织的细胞沉淀；
[0040]细胞沉淀制备方法如下：
的大小，直至切碎的组织块看起来比较均一，并看起来有些粘稠。将切碎的组织从EP管转移至15mL的离心管中，加入4mL消化液Ⅰ(MasterAim
TM
组织消化液，10
‑
100
‑
046)，在5％ CO2，37℃的摇床中消化1h。加入8mL DPBS(含10％双抗)终止消化，1200rpm，离心3min。
[0056]S3：弃上清后加入2mL消化液Ⅱ(MasterAim
TM
组织消化液，10
‑
100
‑
046)，在5％ CO2，37℃的摇床中消化20min。消化结束后，加入4mL DPBS(含10％双抗)终止消化，1200rpm，离心3min，收集细胞。
[0057]S4：加入2mL DPBS(含10％双抗)对细胞进行重悬，过100μM的细胞筛网，1200rpm，离心3min，收集细胞。小心的丢弃上清液，避免接触到细胞。
[0058]加入2mL红细胞裂解液进行裂红。使用1mL的枪头上下吹打几次，室温孵育2min。1200rpm，离心3min，收集细胞。
[0059]步骤2：将通过气溶胶喷射将细胞沉淀与基质胶混悬液沉积在基底上，即可得到3D类器官；
[0060]气溶胶喷射方法如下：
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种气溶胶喷射打印3D类器官的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：获取需要打印组织的细胞沉淀；步骤2：将通过气溶胶喷射将细胞沉淀与基质胶混悬液沉积在基底上，即可得到3D类器官；气溶胶喷射方法如下：将细胞沉淀和基质胶混悬液置于雾化器中，通过气动雾化装置产生气溶胶雾；将气溶胶雾夹在N2中，启动到喷嘴沉积头将气溶胶雾集中；N2和气溶胶雾通过喷嘴产生高速粒子流，喷嘴到基板保持2～5μm，以0.01μL/微滴接种于培养皿中即可得到构建的类器官。2.根据权利要求1所述的一种气溶胶喷射打印3D类器官的方法，其特征在于，所述气溶胶雾通过在雾化器封闭腔内提供加压N2，使雾化器气体流速保持在600～640cm3/min，产生的微滴。3.根据权利要求1所述的一种气溶胶喷射打印3D类器官的方法，其特征在于，所述产生高速粒子流过程中消耗气体流量为580～620scm，N2以50～60scm流速将气溶胶雾集中。4.根据权利要求1所述的一种气溶胶喷射打印3D类器官的方法，其特征在于，所述步骤1中细胞沉淀制备方法如下：S1：将样本置于含缓冲液的培养皿中，保留所需组织；S2：对S1中的...

【专利技术属性】
技术研发人员：游明亮，朱静，
申请(专利权)人：成都艾名迈德医学检验实验室有限公司，
类型：发明
国别省市：