用于体外培养的多功能微流控心脏器官芯片及其制备方法技术

技术编号：39973377 阅读：23 留言：0更新日期：2024-01-09 00:57

本发明专利技术提供一种用于体外培养的多功能微流控心脏器官芯片及其制备方法，芯片包括：玻璃基底层；透明电极层，附着在玻璃基底层上，透明电极层包括若干对参比电极和复合电极，复合电极包括刺激电极、阻抗测量电极和场电位采集电极；密封层，设于玻璃基底层的上方，其上设有贯穿其厚度方向的若干组通孔，每组通孔包括第一通孔和第二通孔，通孔用于接种心肌细胞；玻璃基底层的上表面与密封层的下表面键合为一体，第一通孔与复合电极的位置对应，第二通孔与参比电极的位置对应；储液池，设于密封层的上表面且与通孔的位置对应，储液池中的培养液为心肌细胞提供养分。本发明专利技术能够同时实现对心肌细胞的电信号监测和光学观察。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及生物医学工程，具体地，涉及一种用于体外培养的多功能微流控心脏器官芯片及其制备方法。

技术介绍

1、心脏毒性是药物召回的主要原因之一，这不仅对患者造成严重的身体伤害，也给制药企业带来巨大的经济损失。同时，心血管疾病每年夺走1790万人的生命，占全球死亡率的31％。目前临床前的药物筛选很大程度上依赖于传统的二维细胞模型和动物模型。然而，二维细胞模型很难复制体内复杂的三维细胞生长环境。细胞分化在二维培养物中也受到限制。动物实验虽然能提供系统化的研究，但其存在耗时长、成本高及伦理问题。因此，迫切需要开发体外人体心脏组织模型，以准确概括药物安全性测试和药效测试的关键结构和功能单元。

2、得益于微流控技术和组织工程学的发展，通过构建心脏器官芯片(hoc)以改进现有药物评价方法方面取得了一些进展。这些hoc系统可以在微流控芯片内模拟体内心脏功能，包括收缩和电生理活动。尽管发展前景广阔，但现有的hoc实施仍存在一些局限性。qian等人在lab on a chip,2017,17,1732-1739上撰文“simultaneous electric本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于体外培养的多功能微流控心脏器官芯片，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的用于体外培养的多功能微流控心脏器官芯片，其特征在于，所述参比电极的长为500-5000μm，宽为100-2000μm。

3.根据权利要求1所述的用于体外培养的多功能微流控心脏器官芯片，其特征在于，所述刺激电极包括两个对称的圆弧或椭圆弧电极，所述刺激电极的宽度为50-500μm。

4.根据权利要求1所述的用于体外培养的多功能微流控心脏器官芯片，其特征在于，所述场电位采集电极为微电极阵列，包括5-30个半径为50-500μm的圆形点电极。