【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及生物，具体来说涉及一种小鼠嵌合脑-电极复合体模型及其构建方法。
技术介绍
1、人脑类器官的细胞发育轨迹和基因表达模式与人脑发育相近，并且由于其自组织特性，细胞类型丰富度以及神经网络复杂度更加接近人类正常大脑，因此是体外模拟人类大脑的先进模型。但由于长期培养过程中体积的增大以及缺乏脉管系统，脑类器官中心部分缺乏营养物质交换，导致脑类器官发育不良，仅仅能模拟发育初期的胎儿大脑。将脑类器官植入到小鼠皮层，构建脑类器官-小鼠嵌合脑模型，使得脑类器官获得小鼠的血管支持以及适宜的微环境，对脑类器官发育成熟至关重要。但是，作为外源性组织移植物，脑类器官于宿主体内发育的长时程稳定电生理检测仍有很大的技术难点。
技术实现思路
1、为了解决上述技术方案的不足，本专利技术的目的在于提供一种小鼠嵌合脑-电极复合体模型的构建方法。
2、本专利技术的另一目的在于提供一种上述构建方法构建的小鼠嵌合脑-电极复合体模型。
3、本专利技术的目的是通过下述技术方案予以实现的。
4、一种小鼠嵌合脑-电极复合体模型的构建方法，包括以下步骤：
5、步骤1，体外构建表达绿色荧光蛋白(gfp)的自主装皮质脑类器官。
6、步骤2，在小鼠颅骨上构建自由开合的自体颅骨窗，再移除小鼠部分大脑皮层，形成空腔，向所述空腔中植入自主装皮质脑类器官，还纳颅骨盖并饲养小鼠至设定时间后，剃除小鼠头顶毛发，将小鼠固定，并保持颅骨面水平，对小鼠头皮消毒，再充分暴露出移植部位颅窗及
7、步骤3，打开并移除移植部位的颅窗，扩大暴露的皮层面积，以适配柔性电极，在非移植部位均匀安装多个颅钉，在安装过程中滴加生理盐水防止产热和颅骨飞屑，用紫外光照射移植部位，自主装皮质脑类器官在紫外光的照射下发出绿色荧光，用以确认柔性电极的植入位置。
8、步骤4，避开毛细血管，将小鼠的硬脑膜移除，再将与信号采集系统连接的柔性电极与颅骨面垂直植入移植部位中心，并将柔性电极上的地线缠绕在多个所述颅钉上，在植入过程中，当柔性电极丝触碰到皮层表面时，记为深度值的0点，直至到达目标深度。
9、步骤5，颅骨面清洁并保持干燥，将组织胶均匀滴在颅窗内，以对裸露出来的脑组织形成保护作用，并使用牙科水泥封装柔性电极，得到小鼠嵌合脑-电极复合体模型。
10、在所述步骤1中，体外构建表达绿色荧光蛋白(gfp)的自主装皮质脑类器官，包括以下步骤：将h9-gfp人胚胎干细胞于多能干细胞培养基(mtesr plus)中进行培养，至拥有合适的细胞融合度，形成克隆形态后，使用accutase将形成的克隆形态消化成单细胞悬液，将所述单细胞悬液中的单细胞接种在孔板中，置于神经诱导培养基培养，得到拟胚体，将拟胚体转移至另一种孔板中，置于神经分化培养基中，在水平摇床中培养至设定时间后，更换至成熟培养基中，继续旋转培养38～42天，得到自主装皮质脑类器官。
11、在上述技术方案中，步骤2包括以下步骤：
12、步骤2.1，使用颅钻以nod-scid小鼠颅骨的骨缝为“铰链”构建自由开合的自体颅骨窗，用真空抽吸系统移除小鼠部分大脑皮层，形成空腔，其中，所述骨缝为冠状缝、矢状缝或人字缝，所述自由开合的方式为向上开合、向下开合、向左开合或向右开合。
13、步骤2.2，向所述空腔中植入切割好的所述自主装皮质脑类器官，形成移植部位，还纳颅骨盖并饲养小鼠一个月。
14、步骤2.3，逆着小鼠的毛发剃除小鼠头顶毛发，剃毛范围为两耳之间，前至两眼间，后至颈部始端，将小鼠固定，并保持颅骨面水平，小鼠的头部不能移动，给小鼠的眼部涂抹眼膏，以防手术灯的长时间照射造成眼部损伤以及保持眼睛的湿润。
15、步骤2.4，对小鼠头皮消毒，去除颅骨上的粘膜，摩擦颅骨表面，充分暴露出移植部位的颅窗及其他部位的硬性骨质层，再刮涂颅骨表面，以使颅骨表面粗糙，便于后续牙科水泥的粘连固定。
16、在所述步骤2中，所述小鼠部分大脑皮层为初级运动皮层、初级体感皮层或初级视觉皮层。
17、在所述步骤3中，所述紫外光的波长为365nm，用该波长的紫外光照射自主装皮质脑类器官可发出绿色荧光，以提高柔性电极的植入准确率，且无需借助其他影像学定位。
18、在所述步骤4中，所述柔性电极为单针柔性电极、双针柔性电极或多针柔性电极。
19、上述构建方法得到的小鼠嵌合脑-电极复合体模型。
20、本专利技术的优点和有益效果为：
21、1、本专利技术构建的小鼠嵌合脑-电极复合体模型在自主装皮质脑类器官上植入柔性电极，该柔性电极与信号采集系统连接，使得单个个体长时程拥有稳定的电生理信号记录。
22、2、本专利技术可以长期稳定地监测移植到小鼠皮层内的脑类器官神经电生理活动，为研究脑类器官神经网络发育提供技术支撑。
23、3、本专利技术的构建方法，柔性电极可以长期稳定地监测移植入小鼠皮层的脑类器官电生理活动长达120天，构建完成后120天后，对小鼠脑进行切片观察，植入的脑类器官在宿主皮层内整合良好。
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1.一种小鼠嵌合脑-电极复合体模型的构建方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的构建方法，其特征在于，在所述步骤1中，体外构建表达绿色荧光蛋白(GFP)的自主装皮质脑类器官，包括以下步骤：将H9-GFP人胚胎干细胞于多能干细胞培养基(mTesR Plus)中进行培养，至拥有合适的细胞融合度，形成克隆形态后，使用Accutase将形成的克隆形态消化成单细胞悬液，将所述单细胞悬液中的单细胞接种在孔板中，置于神经诱导培养基培养，得到拟胚体，将拟胚体转移至另一种孔板中，置于神经分化培养基中，在水平摇床中培养至设定时间后，更换至成熟培养基中，继续旋转培养38～42天，得到自主装皮质脑类器官。
3.根据权利要求1所述的构建方法，其特征在于，所述步骤2包括以下步骤：
4.根据权利要求1所述的构建方法，其特征在于，在所述步骤2中，所述小鼠部分大脑皮层为初级运动皮层、初级体感皮层或初级视觉皮层。
5.根据权利要求1所述的构建方法，其特征在于，在所述步骤3中，所述紫外光的波长为365nm。
6.根据权利要求1所述的构建方法
7.如权利要求1～6中任一项所述的构建方法得到的小鼠嵌合脑-电极复合体模型。
...【技术特征摘要】
1.一种小鼠嵌合脑-电极复合体模型的构建方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的构建方法，其特征在于，在所述步骤1中，体外构建表达绿色荧光蛋白(gfp)的自主装皮质脑类器官，包括以下步骤：将h9-gfp人胚胎干细胞于多能干细胞培养基(mtesr plus)中进行培养，至拥有合适的细胞融合度，形成克隆形态后，使用accutase将形成的克隆形态消化成单细胞悬液，将所述单细胞悬液中的单细胞接种在孔板中，置于神经诱导培养基培养，得到拟胚体，将拟胚体转移至另一种孔板中，置于神经分化培养基中，在水平摇床中培养至设定时间后，更换至成熟培养基中，继续旋转培养38～...
【专利技术属性】
技术研发人员：李晓红，陈翀，常哲瀚，史建新，明东，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：
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