[发明专利]利用微阵列深井培养高通量类器官的装置和方法

权利要求书

1.一种利用微阵列深井培养高通量类器官的装置，其特征在于，包括细胞培养基底、聚二甲基硅氧烷微阵列深井微流控芯片和微流体控制系统，其中：

所述细胞培养基底，粘合于所述聚二甲基硅氧烷微阵列深井微流控芯片之下，用于安置所述聚二甲基硅氧烷微阵列深井微流控芯片；

所述聚二甲基硅氧烷微阵列深井微流控芯片，粘合于所述微流体控制系统之下，同时粘合于所述细胞培养基底之上，所述聚二甲基硅氧烷微阵列深井微流控芯片中的微井阵列与所述微流体控制系统相连通，用于实现与所述微流体控制系统的管道中的物质进行交换；

所述微流体控制系统，粘合于所述聚二甲基硅氧烷微阵列深井微流控芯片之上，所述微流体控制系统中的微流体管道与所述聚二甲基硅氧烷微阵列深井微流控芯片相连通，在进行物质交换的同时对微流体进行控制；

其中，所述聚二甲基硅氧烷微阵列深井微流控芯片中的微井阵列直径为150μm-800μm，高度为100μm-300μm；所述微流体控制系统中的微流体管道是宽度为150μm-800μm，高度为10μm-40μm的长方体的微流体管道；

所述聚二甲基硅氧烷微阵列深井微流控芯片在与所述微流体控制系统的管道中的物质进行交换的同时，在所述聚二甲基硅氧烷微阵列深井微流控芯片的深井中进行类器官的培养，并且以物理方式控制类器官大小，从而实现类器官的均一培养；

所述在进行物质交换的同时对微流体进行控制，具体包括：进行细胞或组织的灌入、培养基的灌入及更换、药物测试时药物流入及排出、以及实验所需的微流体的控制。

2.根据权利要求1所述的利用微阵列深井培养高通量类器官的装置，其特征在于，所述细胞培养基底以物理粘合的方式粘合于所述聚二甲基硅氧烷微阵列深井微流控芯片之下，所述细胞培养基底与所述微流体控制系统或所述聚二甲基硅氧烷微阵列深井微流控芯片均不进行物质交换。

3.根据权利要求1所述的利用微阵列深井培养高通量类器官的装置，其特征在于，所述聚二甲基硅氧烷微阵列深井微流控芯片以热封装后的化学键链接方式粘合于所述微流体控制系统之下，同时以物理粘合的方式粘合于所述细胞培养基底之上。

4.根据权利要求1所述的利用微阵列深井培养高通量类器官的装置，其特征在于，所述微流体控制系统以热封装后的化学键链接方式粘合于所述聚二甲基硅氧烷微阵列深井微流控芯片之上。

5.一种采用权利要求1至4中任一项所述的装置培养高通量类器官的方法，其特征在于，该方法包括：

对类器官培养所需要的细胞或组织以及培养装置中的聚二甲基硅氧烷微阵列深井微流控芯片进行预处理；

在含有基质胶的聚二甲基硅氧烷微阵列深井微流控芯片的深井中进行细胞接种；

清洗未进入深井的多余细胞或组织，并将具有聚二甲基硅氧烷微阵列深井微流控芯片的培养装置放入培养箱中培养类器官。

6.根据权利要求5所述的培养高通量类器官的方法，其特征在于，所述对类器官培养所需要的细胞或组织以及培养装置中的聚二甲基硅氧烷微阵列深井微流控芯片进行预处理，包括：

调整细胞或组织的浓度至1×10⁴～1×10⁷个细胞每毫升细胞悬液；

对培养装置中的聚二甲基硅氧烷微阵列深井微流控芯片进行表面亲水性处理，所述表面亲水性处理包括表面等离子处理、亲疏水改性、以及表面活性剂浸润处理中的至少一个。

7.根据权利要求6所述的培养高通量类器官的方法，其特征在于，所述细胞或组织包括正常组织原代细胞、多能干细胞或组织、以及肿瘤细胞系或组织。

8.根据权利要求5所述的培养高通量类器官的方法，其特征在于，所述在含有基质胶的聚二甲基硅氧烷微阵列深井微流控芯片的深井中进行细胞接种之前，还包括：采用紫外或高压灭菌的方式对聚二甲基硅氧烷微阵列深井微流控芯片进行灭菌处理。