[发明专利]一种人工组织球聚体构建装置及构建方法

说明书

一种人工组织球聚体构建装置及构建方法，该装置包括自下而上的载片、PDMS片垫片、插片和压板，并在PDMS片上形成有腔室，在腔室中通过生物因子诱导内皮细胞环绕圆形的含组织细胞的凝胶形成紧密的内皮薄层，构建出功能内皮层包裹的人工组织球聚体。本发明产生的球聚体可以模拟相应组织在血管内皮层的保护下对于理化或生化刺激的反应，应用于药物筛选、病理研究和疗法检测时，可以得到更加准确的结果。PDMS片上构建的球聚体既可以在出入口孔分别集成理化/生化刺激控制模块和检测模块，实现芯片上的相应的刺激‑检测模型构建；同时，在内皮层成形后也可以剥开载片，将球聚体取出用于后续更加复杂的模型构建或检测。

技术领域

本发明涉及一种人工组织球聚体构建装置及构建方法。

背景技术

人工组织球聚体是一种由同种细胞相互作用组团或者不同细胞按照一定结构组团形成的细胞团球体，直径为百微米级别。球聚体由于细胞之间存在紧密的联系，同时也具备足够的营养供给的微纳间隙，因此是一种最小的、具备一定三维组织功能的单元，具备消耗少、反应快、一般可以批量制造的优点，在组织工程中，常用于相应组织的药物筛选和病理研究。

但是，药物或者其他化学刺激物吸收进入人体的循环系统后，一般需要通过毛细血管进入靶向目标组织，进而产生作用。毛细血管一般为内皮细胞单层紧密结合组成。现有的球聚体大多为单种细胞，少有的多种细胞球聚体也并不具备完整排列的内皮层，都不能实现血管对于各类溶质的筛选和对于组织的保护作用，导致这些球聚体用于药物筛选、病理研究和疗法检测时产生很大偏差。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术的不足，提供一种人工组织球聚体构建装置及构建方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种人工组织球聚体构建装置，包括自下而上依次组合在一起的载片(1)、PDMS片(2)、垫片(3)、插片(4)和压板(5)，其中所述PDMS片(2)上形成有前腔室(13)、中间腔室(8)和后腔室(14)，其中至少所述中间腔室(8)由所述载片(1)封底而界定的腔室，所述PDMS片(2)和所述垫片(3)上具有对应地连通各腔室的出入口孔和通道，所述中间腔室(8)包括通过通道相互连通的一系列圆形腔室单元，每一圆形腔室单元又通过小通道和前、后腔室连通，各圆形腔室单元之间的通道上形成有贯穿所述PDMS片(2)和所述垫片(3)的插片孔，多个所述插片(4)对应于每个插片孔设置在所述压板(5)的底部，所述垫片(3)在对应于所述出入口孔和所述插片孔的位置设置有单边缺口，从而所述垫片(3)既能保持孔的连贯，又能从所述PDMS片(2)和所述压板(5)之间抽出，所述插片和所述插片孔的尺寸设置成，所述垫片(3)抽出前，所述插片(4)不阻隔各圆形腔室单元之间的连通，所述垫片(3)抽出后，所述压板(5)朝所述PDMS片(2)的扣合使得所述插片(4)阻隔各圆形腔室单元之间的连通；其中，所述前腔室(13)用于灌注内皮细胞悬液，所述中间腔室(8)用于灌注组织细胞凝胶，所述后腔室(14)用于灌注生物因子。

进一步地：

所述一系列圆形腔室单元的圆心在一条直线上，优选地，圆形腔室单元的厚度均在0.1mm左右。

所述插片孔为沿着所述直线设置的一排方形通孔。

所述压板(5)的底部设置有对应于各插片孔的多个盲孔，各插片对应插入各盲孔中，优选地，所述盲孔与所述插片形成间隙配合以便取下所述压板时不带动所述插片。

连接所述圆形腔室单元与前后腔室的小通道的宽度为0.025～0.05mm。

所述圆形腔室单元的直径为0.1～0.6mm，所述圆形腔室单元的间距不小于0.25mm。

连接所述圆形腔室单元和对应的出入口孔的通道的宽度为0.1～0.2mm。