[發(fā)明專利]細(xì)胞芯片及三維組織芯片、及其制造方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201880070884.4
• 申請(qǐng)日: 2018-11-01
• 公開（公告）號(hào): CN111601880A
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 明石滿;赤木隆美;江上正樹;山中昭浩;中村陽香;艾東克隆
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國立大學(xué)法人大阪大學(xué);NTN株式會(huì)社
• 主分類號(hào): C12N5/00
• 分類號(hào): C12N5/00;C12M3/00;C12M1/00;C12M1/26
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 朱美紅;劉茜

目的是提供即使高粘性的含細(xì)胞溶液為材料、也能夠以短時(shí)間大量地制造安全性及再現(xiàn)性較高、具有希望的涂敷量的細(xì)胞芯片及三維組織芯片、具有希望的細(xì)胞密度并呈現(xiàn)較高的細(xì)胞生存率的細(xì)胞芯片及三維組織芯片、及其制造方法。細(xì)胞芯片及三維組織芯片的制造方法包括：附著工序，使含細(xì)胞溶液附著于涂敷針的前端；移動(dòng)工序，使附著有含細(xì)胞溶液的涂敷針的前端向涂敷對(duì)象物移動(dòng)；涂敷工序，附著有含細(xì)胞溶液的涂敷針的前端與涂敷對(duì)象物接觸或與已經(jīng)涂敷于涂敷對(duì)象物上的含細(xì)胞溶液接觸，將附著于涂敷針的前端的含細(xì)胞溶液接觸涂敷；以及背離工序，在含細(xì)胞溶液被接觸涂敷后，使涂敷針的前端從涂敷對(duì)象物背離。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及在生物體外細(xì)胞芯片（chip）及三維組織芯片、及其制造方法。

背景技術(shù)

在生物體外構(gòu)建細(xì)胞的三維組織的技術(shù)在藥物創(chuàng)制研究及再生醫(yī)療研究中是重要的，特別要求與人生物體組織接近的細(xì)胞組織的構(gòu)建。

在生物體外處置細(xì)胞的情況下，一般使用塑料盤或玻璃培養(yǎng)皿等培養(yǎng)容器二維地進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)。但是，由于在實(shí)際的生物體內(nèi)，細(xì)胞三維地增殖而形成組織或內(nèi)臟器官，所以為了實(shí)現(xiàn)與生物體內(nèi)接近的培養(yǎng)環(huán)境而構(gòu)建三維的細(xì)胞組織芯片并對(duì)該三維組織芯片進(jìn)行評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)，這對(duì)于藥物創(chuàng)制研究及再生醫(yī)療研究的發(fā)展是重要的。

在細(xì)胞功能的評(píng)價(jià)及選擇作為新醫(yī)藥品有效的化合物的篩選中廣泛地使用檢定（assay）法，所述檢定法將細(xì)胞彼此集合、凝集化的三維組織芯片（細(xì)胞集合體）向例如孔板（well plate）的排列的多個(gè)孔（凹部）的各自配置，對(duì)各個(gè)細(xì)胞集合體進(jìn)行評(píng)價(jià)。通過對(duì)這樣的細(xì)胞集合體進(jìn)行檢定法，能夠以少量的試料在短時(shí)間中評(píng)價(jià)多個(gè)項(xiàng)目，在確保迅速性、簡(jiǎn)便性、安全性、再現(xiàn)性及較高的信賴性這一點(diǎn)上是有利的。

作為將細(xì)胞向基板上精密布圖配置的技術(shù)，有通過光刻技術(shù)將基板加工來控制細(xì)胞粘接的方法、和將細(xì)胞直接打印而配置及固定化的方法。近年來，隨著用來將細(xì)胞三維（3D）地配置及層疊的3D打印機(jī)技術(shù)的發(fā)展，研究了使用3D打印機(jī)的細(xì)胞集合體的構(gòu)建，正在熱烈地開展從細(xì)胞集合體得到的組織模型的向藥物創(chuàng)制研究及再生醫(yī)療的應(yīng)用。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2008－126459號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：日本特開2008－017798號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)3：日本特開2010－022251號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)4：日本特開2015－229148號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)5：日本特開2016－087822號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)6：日本特開2017－163931號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)7：日本特開2017－169560號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)8：日本特開2017－131144號(hào)公報(bào)。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明要解決的課題

作為用于細(xì)胞集合體的構(gòu)建的3D打印機(jī)，存在噴墨打印機(jī)（inkjet printer：噴墨方式熱型、壓電型）、微擠壓打印機(jī)（microextrusion printer：分配器方式）、激光輔助打印機(jī)（laser－assisted printer：脈沖激光方式）。但是，在這些打印機(jī)中，能夠噴出的材料被限制，此外在打印速度（制作速度）及析像度（噴出量）上也受到制約。進(jìn)而，在以往的3D打印機(jī)中，在噴出的材料是包含細(xì)胞的含細(xì)胞溶液的情況下，關(guān)于噴出后的狀態(tài)下的細(xì)胞生存率及細(xì)胞密度等，在應(yīng)制造的細(xì)胞集合體中也有問題。特別是，在從具有較高的粘性的含細(xì)胞溶液制造細(xì)胞集合體的情況下，由于在打印機(jī)的噴嘴中，高粘性的溶液有可能孔眼堵塞，所以有不能大量地制造較高的析像度即微細(xì)的細(xì)胞集合體的問題。