[發明專利]用于支持源自卵巢的細胞或組織發育的裝置

在審

• 申請號: 201980026331.3
• 申請日: 2019-04-18
• 公開（公告）號: CN111989394A
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發明（設計）人: 維爾吉尼婭·彭薩貝內;海倫·瑪麗·皮克頓;保羅·約瑟夫·麥基甘;弗朗西斯科·科盧奇
• 申請（專利權）人: 利茲大學
• 主分類號: C12M3/06
• 分類號: C12M3/06
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 李小爽

一種用于支持細胞沉積物發育的裝置，該細胞沉積物包含源自卵巢的細胞或組織中的至少一種。該裝置包括入口孔、出口孔和設置在入口孔和出口孔之間的封閉式培養室。該裝置還包括將入口孔流體連接至培養室的入口通道和將培養室流體連接至出口孔的出口室和/或至少一個出口通道。出口室和至少一個出口通道中的至少一個經設置尺寸以防止細胞沉積物從中通過。

技術領域

本發明涉及一種用于支持源自卵巢的細胞或組織中至少一種的發育的裝置。特別但非排他性地，本發明的實施方式涉及一種用于支持胚胎發育的微流體裝置。還提供了一種包含該裝置的系統和該裝置的相應用途。

背景技術

受精卵成為胚胎的動態過程(稱為胚胎發生)的特點是一系列精確定時和協調的事件，這些事件將確定哪些胚胎具有進行基因組激活、發育到囊胚期并隨后著床(implant)以產生妊娠并產生健康后代的能力。

受精前，卵子(卵母細胞)通過在卵巢卵泡中減數分裂而分裂、擴大并成熟，直到達到稱為減數中期II的減數分裂階段。此時，卵母細胞被釋放到輸卵管中，并受精，輸卵管是連接卵巢和子宮的管狀結構。受精后，哺乳動物受精卵開始其向子宮的旅程，在例如諸如鼠、牛和人類等物種中，該旅程歷時3至7-8天，在此期間，由于纖毛的推動和平滑肌介導的蠕動，著床前胚胎會經歷流體流動并受到剪切應力(shear stress)。隨著行進，受精卵分裂。第一次裂解產生兩個相同的細胞，然后再次分裂產生4個細胞，8個細胞，16個細胞(桑椹胚期)，依此類推，直到達到囊胚期。例如，在諸如小鼠、牛和人類等物種中，16細胞桑椹胚的外部細胞分裂產生細胞的外緣(滋養外胚層)和細胞的內芯(內部細胞團)，這是細胞特化的第一個證據。在滋養外胚層與內部細胞團的物理分離和分化的同時，充滿流體的囊胚腔形成，并且桑椹胚變成囊胚。例如，在小鼠、牛和人類中，在囊胚期(或之后不久)，胚胎到達子宮。

8細胞期胚胎比囊胚早期對剪切應力更敏感。慢性剪切應力(在12h內為1.2dyncm^-2)在囊胚期可致死，而蛋白質透明帶覆膜(覆層，被膜，coat)會減弱剪切應力的影響。當它到達子宮時，囊胚會從透明帶(該結構最初包圍卵母細胞，并且還防止囊胚著床到輸卵管壁)中“孵化”出來。

新興的微流體領域使得可成功地在體外重現著床前發育的生理條件。雖然微流體技術最初是在1970年代中期開發的，但首個“芯片實驗室(lab on chip)”裝置是在1990年代初期，其能夠將常規實驗室設備簡化為將微流體設計與生物學相結合的小型平臺，尤其是用于細胞生物學的研究。微流體系統可以在封閉且優化的系統中支持輔助生殖技術(ART)治療的多個部分。配子的選擇、受精和著床前發育均已在微流體系統中成功完成。由于有了計算模型分析，微流體裝置提供了在制造前定制和優化微流體設計的可能性，從而減少了與傳統培養技術(例如油下的微滴)相關的處理、應力和人為錯誤。當前的體外胚胎培養方法主要是基于培養皿中的胚胎，滴加20至100μL的確定成分培養基，并用礦物油或石蠟油覆蓋以避免蒸發。

機械應力(由使用胚胎處理移液器移動的胚胎引起)或培養環境的變化(例如培養基、pH、溫度、O₂、張力、添加劑)可能對胚胎的健康具有顯著的不利影響。在微流體裝置中，機械和生化地評估并處理胚胎/細胞及其微環境的能力，可以更好地了解如何優化ART，從而有助于開發更具生理相關性的胚胎培養系統。

已經開發出多種微流體裝置，使胚胎在微通道或微室中培養，通過使用孔狀結構或閥固定在適當的位置(參見例如US2007/0231901A1、US6,695,765B1和WO2011/160430A1)。

發明內容

根據本發明的第一方面，提供了一種用于支持(承載，supporting)細胞沉積物發育的裝置，所述細胞沉積物包含來源于卵巢的細胞或組織中的至少一種，該裝置包括：

入口孔、出口孔和設置在入口孔和出口孔之間的封閉式培養室；

將入口孔流體連接(耦連，coupling)至培養室的入口通道；