[实用新型]一种3D高通量器官微芯片

说明书

本实用新型公开了一种3D高通量器官微芯片，属于生物组织工程领域。芯片，包括顺次层状设置的储液层、3D培养层和底板层。利用双面胶完成储液层、3D培养层和底板层的连接，或者一次性注塑实现整体结构。在芯片3D培养层的培养微孔内进行3D细胞培养，仿生构建得相应的器官模型，仿生能力强。该器官芯片可用于高通量3D药物筛选及相关研究。而且，液体操作方便、适合高通量、不需要外接设备。构建方法简单，有效。

技术领域

本实用新型涉及生物组织工程技术领域，特别涉及一种3D高通量器官微芯片。

背景技术

研究结果表明三维培养细胞同二维培养的单层细胞相比，在细胞形态、基因和蛋白表达、细胞代谢等多方面更接近体内细胞。目前体外3D细胞培养技术包括细胞悬液中生长多细胞球体，以及嵌入细胞外基质内生长细胞。其中通过操控液滴和低粘附细胞培养板形成3D细胞球形体培养方法，具有简单、成本低的优势。然而在这种3D球体细胞培养技术中，不能完全反应真实体内的生理环境。随着对细胞微环境研究的深入，细胞外基质(ECM)在维持细胞生理特性、药物抗性、疾病发展以及细胞代谢等方面发挥重要作用。例如在肿瘤发生、发展过程中，3D细胞外基质显著影响着肿瘤细胞对微环境信号的响应。因此迫切需要发展体外细胞外基质内的3D细胞培养方法。基于3D细胞培养的药物筛选平台在临床前药物筛选和临床用药物测试方面结果更加准确，同2D筛选平台相比，可实现更准确、高效的体外药物反应预测。3D药物筛选测试平台将成为常规2D单层细胞药物筛选系统和动物模型筛选之间的桥梁。但是，现有的3D细胞外基质培养平台模型单一、仿生能力有限，细胞、基质材料及药物消耗量大造成应用成本太高，尚未得到广泛推广。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种3D高通量器官微芯片。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。

根据本实用新型实施例的第一方面，提供了一种3D高通量器官微芯片，包括，顺次层状设置的储液层、3D培养层和底板层；

储液层，具有多个储液通孔，所述储液通孔用于储存培养液；

3D培养层，具有多个培养微孔，所述培养微孔用于3D细胞培养；

所述储液通孔与所述培养微孔一一对应。

在一种可选的实施例中，所述储液通孔的孔径大于或等于所述培养微孔的孔径。

在一种可选的实施例中，所述储液层的储液通孔为储液柱孔。

在一种可选的实施例中，多个所述储液通孔构成通孔储液区，在所述通孔储液区的周围的储液层上形成盛液槽。

在一种可选的实施例中，所述储液层的储液通孔为储液柱孔，在通孔储液区周围的储液层上围设边框，形成盛液槽；且所述储液柱孔处于所述盛液槽内。

在一种可选的实施例中，所述储液层的储液通孔和/或所述3D培养层的培养微孔为直孔。

在一种可选的实施例中，所述底板层的与所述3D培养层20相邻的表面具有疏水性。

在一种可选的实施例中，在与3D培养层的培养微孔对应的底板层的表面上形成凹凸不平的粗糙面。

本实用新型实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本实用新型实施例的器官微芯片，可用于高通量3D药物筛选。可以仿生构建与高通量药物筛选相结合的3D体外器官模型，可用于相关药物的科学研究和药物筛选中。本实用新型实施例的高通量器官微芯片，液体操作方便、适合高通量操作与表征、不需要外接设备。本实用新型实施例的器官器官微芯片制备方法简单，有效，粘结或者一体成型均可。