[發明專利]一種類器官灌流培養芯片及其使用方法

在審

• 申請號: 202010559574.8
• 申請日: 2020-06-18
• 公開（公告）號: CN111548939A
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發明（設計）人: 王麗;魏文博;王南;馮可
• 申請（專利權）人: 蘇州濟研生物醫藥科技有限公司
• 主分類號: C12M3/00
• 分類號: C12M3/00;C12M1/00
• 代理公司: 蘇州市方略專利代理事務所(普通合伙) 32267
• 代理人: 石磊

1.一種類器官灌流培養芯片，其特征在于，所述芯片含有一個可灌流的腔室（100），所述腔室（100）設有一組流體的出入口（101）；所述腔室（100）分為微孔和微柱層，腔室微孔層（110）為實心結構，并在其中開設有陣列結構的微孔（102），在每個微孔（102）的周圍至少設有3個微柱（103），所述微柱（103）凸出微孔（102）的表面，形成帶有空隙的腔室微柱層（120）；所述腔室微柱層（120）的微柱（103）之間形成可互通的獨立空間（104）；所述出入口（101）連通所述腔室微柱層（120）。

2.根據權利要求1所述的一種類器官灌流培養芯片，其特征在于，所述芯片的微孔層頂部設有一組連接出入口（101）的儲液池（105）；所述儲液池（105）可以配有一組蓋子（106）；所述蓋子（106）內設有一組與出入口（101）連通的流體通道（107），所述微柱層（120）底面采用可逆封接。

3.根據權利要求1所述的一種類器官灌流培養芯片，其特征在于，所述腔室（100）的橫截面選自但不限定于圓形、橢圓形、正方形和長方形；所述腔室（100）的橫截面的半徑或者對角線長度為1-100mm；所述室（100）的高度為0.6-2mm。

4.根據權利要求2所述的一種類器官灌流培養芯片，其特征在于，所述儲液池為圓柱形結構，體積為50-500微升；所述蓋子（106）與所述儲液池（105）的內徑相匹配，可以對儲液池進行密封；所述蓋子（106）內的流體通道（107）外側為魯爾接頭或寶塔樣接頭。

5.根據權利要求1所述的一種類器官灌流培養芯片，其特征在于，所述微孔（102）的開口為正方形或圓形；當開口為正方形時，正方形的邊長為200-800微米；當開口為圓形時，圓形的直徑為200-800微米。

6.根據權利要求5所述的一種類器官灌流培養芯片，其特征在于，所述微孔（102）的側壁為垂直或傾斜的；所述微孔（102）底部為平面結構或“U”型結構；所述微孔（102）的深度為200-600微米。

7.根據權利要求1所述的一種類器官灌流培養芯片，其特征在于，所述微柱（103）為圓柱結構，所述圓柱結構的底面直徑為300-1200微米，高度為300-1500微米。

8.根據權利要求7所述的一種類器官灌流培養芯片，其特征在于，所述圓柱之間的間隙距離為50-250微米。

9.根據權利要求1-8任一項所述的類器官灌流培養芯片，其特征在于，所述芯片的制造材料選自PC、PS、PMMA、PET中的一種或多種。

10.如權利要求1-8任一項所述的類器官灌流培養芯片的使用方法，包括以下步驟：

a.將所述的類器官灌流培養芯片進行滅菌處理，滅菌方法包括但不限于以下方法：酒精、紫外線或氣體滅菌；

b.將蓋子（106）安裝到儲液池（105）上，并將含有微孔（102）的腔室微孔層（110）朝下，將含有一定濃度的細胞懸液從蓋子上的流體通道（107）注入，再通過出入口（101）進入腔室（100）內；輕輕搖晃使細胞懸液均勻分布在腔室（100）內，最后封死蓋子上的流體通道（107）；

c.通過離心或靜止的方法使細胞沉降到微孔（102）內，再放置到培養箱內培養12-48小時，使聚集在微孔（102）底部的細胞形成細胞球（200）；本過程為靜態培養，如需更換培養基，可以通過蓋子上流體通道（107）進行更換；

d.待細胞球形成后，將芯片翻轉，使微孔（102）內的細胞球、（200）掉落在由所在微孔（102）周圍的微柱（103）所圍成的獨立空間（104）；

e.將流體操控單元與所述芯片蓋子（106）上的流體通道（107）進行連接，并開始所需的灌流培養；所述流體操控單元包括但不限于注射泵、蠕動泵和壓力泵；也可在芯片翻轉后，移除蓋子（106），并將一定量的培養基加入到如權利要求2所述的儲液池（105）中，再將芯片放置在搖板上進行培養，搖板的擺動角度為5-15°；

f.待培養結束后，如果需要對芯片內的細胞進行后續測試，可以移除微柱層的底面結構，將芯片內的細胞球200取出。