[发明专利]一种类器官培养阵列及其使用方法

说明书

本发明属于生物医学工程领域，具体公开了一种类器官培养阵列及其使用方法，所述类器官培养阵列由三个部分组成，包括一个含有微孔阵列的薄片结构（100），一个放置该薄片结构（100）的底部结构（200）和盖子结构（300）；本发明所设计的类器官培养阵列可以满足高通量制备均匀3D类器官的需求，操作简捷，可以通过摇摆等方式对类器官培养阵列进行流体刺激，形成动态培养，从而促进类器官的增殖与分化，可以应用于生物医学、发育学、新药研发、毒理学等领域的研究工作。

技术领域

本发明属于生物医学工程领域，具体公开了一种类器官培养阵列及其使用方法。

背景技术

2009年，荷兰Hubrecht研究所的Hans Clevers博士证实肠干细胞能够形成类器官，开启了类器官研究的时代。Nature Methods 如此评价类器官（Organoids）技术：利用干细胞直接诱导生成三维组织模型，为人类生物学研究提供了强大的方法，目前对于这种工具的研究正在不断发展进步中。近年来，该技术不仅在更多种类的组织器官构建中获得了突破，在疾病研究、药物筛选、药物毒理测试等领域也展现出作为组织模型的应用潜力。此次，Nature Methods将其确定为2017年的年度技术，再次凸显了该技术的巨大发展潜力，未来该领域有望引起全球更大范围的研究热潮。

然而，目前类器官培养方法依然依赖于基质胶铺板的培养方式，通过细胞自组装形成三维的类器官微组织。该方法形成的类器官无法形成均一尺寸的类器官，并且类器官形成后二次分离挑选过程繁琐。

发明内容

针对以上不足，本发明公开了一种类器官阵列及其使用方法，薄片结构上的微孔阵列结构可以实现均匀接种，从而高通量的形成尺寸更加均一的类器官。此外，该阵列结构也便于观察和后续挑选类器官。

本发明的技术方案如下：

一种类器官培养阵列，所述类器官培养阵列由三个部分组成，包括一个含有微孔阵列的薄片结构，一个放置该薄片结构的底部结构和盖子结构；其中所述的薄片结构上设有阵列结构的微通孔结构，所述每个微通孔结构的底部内侧设置有环形开口，所述薄片结构两侧分别设有凹陷结构，所述薄片结构的底部四角分别设有一个凸起结构，并且所述薄片结构中还设置有若干道凹槽结构，所述凹槽结构位于相邻的两排微通孔结构之间，所述凹槽结构的横截面为V形。所述薄片结构是类器官的主要培养器件，圆形微通孔结构的环形开口有助于包含类器官的基质胶的滞留，由于环形开口的直径较小，而基质胶的粘度较大，在张力作用下包含类器官的基质胶不至于通过环形开口而向下脱离薄片结构，并能控制加样过程；在该微通孔结构中培养类器官，可以实现类器官上下都有培养基接触，促进营养交换。凹槽结构在培养基更换过程中能够促进液体流动，防止产生气泡；底部结构和盖子结构是用来承载类器官和培养基，可以实现动态培养，比如震荡培养；与传统培养皿和培养方式比较，可以实现在基质胶内培养的类器官在底部和上部均有培养基，可以加速营养供给。

进一步的，上述一种类器官培养阵列，所述薄片结构为矩形薄片，长度为60-80毫米，宽度为15-30毫米，厚度为0.5-3毫米。

进一步的，上述一种类器官培养阵列，所述薄片结构上的微通孔结构的直径为1.5-10毫米，所述微通孔结构底部的环形开口的直径为0.1-2.5毫米，厚度为0.1-0.4毫米，所述微通孔结构之间的间距为1-2毫米。

进一步的，上述一种类器官培养阵列，所述微通孔结构的内壁为磨砂或为设有多个环状凸起的结构。

进一步的，上述一种类器官培养阵列，所述薄片结构两侧的凹陷结构，其长边为10-20毫米，短边为1-3毫米，所述薄片结构底部四角的凸起结构的高度为0.2-0.5毫米，所述凹槽结构顶部的宽度为0.1-0.5毫米。