[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于器官芯片技術(shù)的納米顆粒肺損傷評(píng)價(jià)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611071453.9
• 申請(qǐng)日: 2016-11-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108117989B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-06-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 秦建華;張敏
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所
• 主分類(lèi)號(hào): C12N5/071
• 分類(lèi)號(hào): C12N5/071
• 代理公司: 沈陽(yáng)晨創(chuàng)科技專(zhuān)利代理有限責(zé)任公司 21001
• 代理人: 鄭虹

1.一種基于器官芯片技術(shù)的納米顆粒肺損傷評(píng)價(jià)方法，其特征在于采用用于納米顆粒肺損傷評(píng)價(jià)的器官芯片，所述器官芯片用于納米顆粒肺損傷評(píng)價(jià)，該器官芯片由上下兩層PDMS粘合封接而成，包括血管內(nèi)皮細(xì)胞入口池（1），細(xì)胞外基質(zhì)入口池（2），肺泡上皮細(xì)胞入口池（3），廢液池（4），血管內(nèi)皮細(xì)胞培養(yǎng)室（5），肺泡上皮細(xì)胞培養(yǎng)室（6），基質(zhì)室（7）；

所述基質(zhì)室（7）兩端為細(xì)胞外基質(zhì)入口池（2），中間部分為“豐”字形，中間的橫向結(jié)構(gòu)為對(duì)稱(chēng)排列著7~10個(gè)柵欄結(jié)構(gòu)（8），基質(zhì)室（7）通過(guò)兩邊的柵欄結(jié)構(gòu)（8）與血管內(nèi)皮細(xì)胞培養(yǎng)室（5）和肺泡上皮細(xì)胞培養(yǎng)室（6）連接；

所述血管內(nèi)皮細(xì)胞培養(yǎng)室（5）上連血管內(nèi)皮細(xì)胞入口池（1），下連廢液池（4）；

所述肺泡上皮細(xì)胞培養(yǎng)室（6）上連肺泡上皮細(xì)胞入口池（3），下連廢液池（4）；

所述器官芯片是由高度不同的兩部分組成，血管內(nèi)皮細(xì)胞培養(yǎng)室（5）和肺泡上皮細(xì)胞培養(yǎng)室（6）高度為200-1000μm，基質(zhì)入口池（2）和基質(zhì)室（7）高度為100 -300μm；

按照如下步驟進(jìn)行：

(1) 芯片基質(zhì)灌注

采用matrigel工作液，用移液器將其加入基質(zhì)入口池，每孔0.5-100μl ；加PBS 緩沖液于培養(yǎng)皿中，將固定芯片的培養(yǎng)皿放入培養(yǎng)箱中孵育20-60min凝膠，凝膠過(guò)程結(jié)束后，從血管內(nèi)皮細(xì)胞入口池和肺泡上皮細(xì)胞入口池分別加入兩種細(xì)胞的培養(yǎng)液；

(2) 芯片細(xì)胞接種及培養(yǎng)

血管內(nèi)皮細(xì)胞制成懸液，取5-100μl懸液加入血管內(nèi)皮細(xì)胞入口池，并迅速?gòu)膹U液池吸走5-100μl細(xì)胞培養(yǎng)液，將芯片豎立，并移入37℃培養(yǎng)箱中放置；豎立方向?yàn)檠軆?nèi)皮細(xì)胞培養(yǎng)室朝上，而肺上皮細(xì)胞培養(yǎng)室朝下；豎立放置1-12h后，取出觀察，細(xì)胞緊貼在細(xì)胞培養(yǎng)室與基質(zhì)室的交匯處形成薄層細(xì)胞層；采用同樣的方法在肺上皮細(xì)胞培養(yǎng)室中接種肺上皮細(xì)胞并豎立5-60min，將芯片放平移入37℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng)、每隔24h 換液一次，并拍照記錄兩種細(xì)胞層所在位置；

(3) 芯片肺氣血屏障功能監(jiān)測(cè)

采用肺泡上皮細(xì)胞鈣粘蛋白E-cadherin和血管內(nèi)皮細(xì)胞VE-cadherin檢測(cè)芯片肺氣血屏障的完整性，采用FITC標(biāo)記的右旋糖苷（FITC-Dextran） 監(jiān)測(cè)芯片肺氣血屏障的通透性；

(4) 加入納米顆粒

待肺泡上皮細(xì)胞和血管內(nèi)皮細(xì)胞在芯片上共培養(yǎng)48h后，在肺泡上皮細(xì)胞培養(yǎng)室中加入不同大小、性質(zhì)和材料的納米顆粒；

(5) 加入單核細(xì)胞

在血管內(nèi)皮細(xì)胞培養(yǎng)室中加入懸浮培養(yǎng)的單核細(xì)胞，模擬體內(nèi)循環(huán)血液中的單核細(xì)胞；培養(yǎng)基流速為10-1000μl/h，37℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，每隔24h并拍照記錄單核細(xì)胞所在位置及其遷移如基質(zhì)室中的位置，實(shí)時(shí)記錄細(xì)胞運(yùn)動(dòng)位置及形態(tài)改變。

2.按照權(quán)利要求1所述的基于器官芯片納米顆粒肺損傷評(píng)價(jià)方法，其特征在于：芯片上納米顆粒肺損傷評(píng)價(jià)模型內(nèi)含有模擬循環(huán)血液中單核細(xì)胞的灌流條件下添加的單核細(xì)胞，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)免疫細(xì)胞作用的評(píng)價(jià)。