[发明专利]一种基于器官芯片的胰岛病理模型建立方法

权利要求书

1.一种基于器官芯片的胰岛病理模型建立方法，其特征在于：采用器官芯片，按照以下步骤进行：

(1)芯片的制备及修饰

制备出具有“梯形”样的凹陷阵列结构的器官芯片：所述梯形样结构为梯形棱台结构；将具有“梯形”样的凹陷阵列结构的芯片在超净台紫外照射15min灭菌，用PF127修饰芯片，DMEM培养基清洗浸泡过夜备用；

(2)芯片上胰岛β-TC6细胞成球

胰岛β-TC6细胞消化后，调整至合适的细胞密度，接种于步骤(1)中已修饰好的凹陷阵列结构的芯片中，细胞迅速均匀掉落于凹陷中，当在光学显微镜下观察到细胞沉降在凹陷中均匀分布时，立即将芯片移入培养箱中继续培养；

(3)链脲霉素诱导3D细胞球病理模型的建立

待24小时后胰岛β-TC6细胞形成均一的小球，用含链脲霉素的培养基处理胰岛β-TC6细胞球若干天后，用不含链脲霉素的培养基处理若干天，模拟Ⅰ型糖尿病患者胰岛损伤的情况，期间进行相关生物学表征；

步骤(1)芯片中所述梯形棱台结构，其上表面为边长200-800微米的正方形，下表面为边长为100-500微米的正方形，深度为200-600微米；

步骤(1)所述芯片制备方法如下：在玻璃片上甩US8光刻胶，前烘60℃～95℃，冷却后掩膜曝光，玻璃片四条边分别与水平台平行且呈25°～40°紫外曝光，接着玻璃片四个角分别朝向水平台且玻璃片2个对角线分别与水平台平行且呈40°～55°紫外曝光，以此曝光4次，之后将玻璃片水平放置曝光,后烘60℃～95℃，5～20min，显影后坚膜，即形成SU8模板，SU8模板用三甲基氯硅烷蒸汽修饰，60℃～95℃烘2-10min，以便SU8模板疏水不粘附PDMS，之后用PDMS聚合物反模即形成具有“梯形”样的凹陷阵列结构的芯片；

步骤(1)所述玻璃片上甩US8光刻胶厚度为100-800μm，紫外曝光时间为10-150s，PF127浓度为0-2％，PF127修饰芯片时间为1-12h，DMEM培养基清洗3次；

步骤(2)所述细胞密度为1×10³-1×10⁸个/mL；

步骤(3)所述链脲霉素的浓度为0-5mM，链脲霉素处理胰岛β-TC6细胞球的时间为1-5天，不含链脲霉素的培养基处理的时间为1-5天。

2.按照权利要求1所述的一种基于器官芯片的胰岛病理模型建立方法，其特征在于：步骤(3)所述的生物学表征方法如下：

(1)用cck8试剂检测胰岛细胞球每天细胞的活力；

(2)胰岛素检测试剂盒检测胰岛损伤细胞球若干小时后培养基中胰岛素的累积量；

(3)高糖作用若干小时后检测胰岛损伤细胞球和正常胰岛细胞球的降糖水平，表征胰岛细胞损伤后糖代谢水平的变化。

3.按照权利要求2所述的一种基于器官芯片的胰岛病理模型建立方法，其特征在于，所述的方法过程(2)中检测损伤细胞球培养基中胰岛素累积时间为0-72h。

4.按照权利要求2所述的一种基于器官芯片的胰岛病理模型建立方法，其特征在于，所述的方法过程(3)中糖水平的测定采用葡萄糖氧化酶法，高糖浓度为11-30mM，高糖作用时间为12h-72h。