[發明專利]一種卵巢器官芯片、制作方法及其應用

在審

• 申請號: 202211242365.6
• 申請日: 2022-10-11
• 公開（公告）號: CN115678774A
• 公開（公告）日: 2023-02-03
• 發明（設計）人: 王世宣;吳桐;張金金
• 申請（專利權）人: 華中科技大學同濟醫學院附屬同濟醫院
• 主分類號: C12M3/00
• 分類號: C12M3/00;C12M1/00;C12M1/14;C12M1/12;C12M1/36;C12N5/071
• 代理公司: 北京眾達德權知識產權代理有限公司 11570
• 代理人: 代春茹

本申請涉及一種卵巢器官芯片、制作方法及其應用，所述卵巢器官芯片由四層結構封接而成，自上而下依次為卵巢芯片上層、卵泡培養層、多孔濾膜層和卵巢芯片下層，卵巢芯片上層的上層培養基灌流室上端通過上層灌流通道與上層入口池相通，下端通過上層灌流通道與上層出口池相通；卵巢芯片下層的下層培養基灌流室上端通過下層灌流通道與下層入口池相通，下端通過下層灌流通道與下層出口池相通；所述卵泡培養層上設有圓孔或圓柱。本發明通過構建卵巢器官芯片，在體外模仿卵巢內實質細胞的生理環境和病理改變，從而進行激素合成、卵巢發育與成熟、疾病發生機制、腫瘤的發生發展與侵襲轉移等研究，并將其用于研究研發藥物、腫瘤的個體化治療、生育力保存。

技術領域

本申請涉及生殖醫學技術領域，尤其涉及一種卵巢器官芯片、制作方法及其應用。

背景技術

隨著經濟水平的快速發展和醫療技術的巨大進步，進入二十一世紀以后，人類的壽命顯著延長。據估計，2050年老年人口總數將是十九世紀五十年代的5倍。中國作為全球人口數目最多的國家，早已步入老齡化社會，根據最新的人口普查數據，中國老年群體的規模和增速均遠超國際一般水平，伴隨帶來了巨大的社會養老負擔和器官衰老引發的健康問題。此外，器官衰老與腫瘤、糖尿病、心血管疾病和肥胖也息息相關，上述情況將共同導致生活質量的下降，延長調整傷殘年。因此，如何延緩器官衰老尤為重要。

卵巢是人體內最早發生衰老的器官之一，其特征為卵泡數目和質量的顯著降低，并最終表現為絕經。卵巢的主要功能在于分泌性激素和產生卵子，當卵巢逐漸衰老時，卵巢分泌的雌激素和孕激素水平下降，同時伴隨著卵泡刺激素和黃體生成素水平增高，在激素的影響下，女性骨質疏松、阿爾茨海默病和心血管疾病的風險均顯著增加，因此，卵巢衰老亦被稱為女性機體衰老的“起搏器”。對卵巢展開廣泛而深入的研究，有助于尋找延緩卵巢衰老的策略。

另一方面，越來越多的女性選擇推遲婚育，但卵巢衰老隨著增齡卻在不斷加速，卵子數量和質量驟減，女性的生育能力受到極大挑戰。目前，全球有超過15％的夫妻面臨不孕不育問題。對卵泡的存活和閉鎖展開研究，有望為女性不孕癥提供新的解決方案。除此之外，卵巢原因導致的不孕也會受到卵巢性疾病的影響，如卵巢纖維化、子宮內膜異位癥、卵巢癌等疾病，它們通過細胞外基質過度沉積、炎癥因子和免疫細胞浸潤，或者受到疾病治療過程中的醫源性干預影響，最終將導致不同程度的卵巢損害。

發明內容

本發明的目的在于提供一種卵巢器官芯片、制作方法及其應用，以改善上述問題。

為了實現上述目的，本申請實施例提供了如下技術方案：

一方面，本申請實施例提供了一種卵巢器官芯片，包括：

所述卵巢器官芯片由四層結構封接而成，自上而下依次為卵巢芯片上層、卵泡培養層、多孔濾膜層和卵巢芯片下層，所述卵巢芯片上層包括上層入口池、上層培養基灌流室、上層出口池和上層灌流通道；所述上層培養基灌流室上端通過上層灌流通道與上層入口池相通，下端通過上層灌流通道與上層出口池相通；所述卵巢芯片下層包含下層入口池、下層培養基灌流室、下層出口池和下層灌流通道，所述下層培養基灌流室上端通過下層灌流通道與下層入口池相通，下端通過下層灌流通道與下層出口池相通；所述卵巢芯片上層(1)和卵巢芯片下層(4)的灌流通道所在方向互相垂直；所述卵泡培養層上設有圓孔或圓柱。

可選地，所述卵巢芯片上層、所述卵泡培養層和所述卵巢芯片下層所用材料選自聚二甲基硅氧烷PDMS、聚苯乙烯、玻璃或聚己內酯PCL中的至少一種或組合。

可選地，分別使用獨立的微泵對所述卵巢芯片上層和所述卵巢芯片下層進行控制，所述微泵的流速為10-1000μL/h。

可選地，所述卵巢器官芯片的封接方式包括但不限于PDMS膠體粘合連接、氧氣等離子體不可逆封接或環氧樹脂封接中的任意一種。

可選地，所述圓孔或圓柱呈陣列通量，個數為10-200。