[发明专利]一种流加式两层细胞共培养器官芯片

摘要

本发明公开了一种流加式两层细胞共培养器官芯片，包括芯片槽、多孔膜、套层和顶盖，芯片槽包括下层细胞培养区和三个均匀分布的阻流栅栏，芯片槽的外部分布安装有上层培养液进口、上层试剂进口、下层培养液进口、下层试剂进口、上层出口和下层出口，套层的正面包括上层细胞培养区和三个均匀分布的U形阻流栅栏，套层的背面设有套层间隙和三个固定栅栏。本发明具备非接触式的两层细胞共培养能力，特别是通过多孔膜的设计实现上下两层培养体系的细胞非接触式信息交流，可以实时在线检测细胞生长情况和药物毒性或药理活性，具有简单、便携、经济、高效和准确的特点，能推广到多种器官和组织的相互作用关系及药物筛选和毒性评价。

主权项

1.一种流加式两层细胞共培养器官芯片，其特征在于，包括芯片槽(1)、多孔膜(2)、套层(3)和顶盖(4)，所述顶盖(4)通过键合密封安装在芯片槽(1)的上方，所述多孔膜(2)和套层(3)从下到上依次安装在芯片槽(1)和顶盖(4)组成的空间内部，所述芯片槽(1)包括下层细胞培养区(5)和三个均匀分布的阻流栅栏(6)，芯片槽(1)的外部分布安装有上层培养液进口(7)、上层试剂进口(8)、下层培养液进口(9)、下层试剂进口(10)、上层出口(11)和下层出口(12)，所述套层(3)的正面包括上层细胞培养区(13)和三个均匀分布的U形阻流栅栏(14)，套层(4)的背面设有套层间隙(15)和三个固定栅栏(16)，所述U形阻流栅栏(14)的内部以及套层(3)四周均设有长条形的贯通通道(17)，所述多孔膜(2)上设有多个通孔(18)；所述多孔膜(2)的材质为聚二甲基硅氧烷膜、Transwell透明聚酯膜或透明聚碳酸酯膜；所述流加式两层细胞共培养器官芯片在使用时，首先将多孔膜(2)置入芯片槽的(1)的阻流栅栏(6)的上方，与边缘紧密结合，使上下层仅有多孔膜(2)的通孔(18)进行贯通，将套层(3)的正面朝上置于多孔膜(2)上方并紧密键合在一起，最后将顶盖(4)和芯片槽(1)进行键合，形成封闭的两层共培养器官芯片；细胞种植时，先将设定的细胞浓度的培养液或负载细胞的三维凝胶前体液注入芯片的上层细胞培养区(5)和下层培养区(13)，待细胞贴壁生长或凝胶成型以后，在用培养基填满芯片空间；添加上层培养液体积没过U形阻流栅栏(14)，培养液就会通过贯通通道(17)即进入套层(3)的套层间隙(15)，并完全覆盖多孔膜(2)，使得上下两层的细胞培养液体系通过多孔膜(2)进行充分的传质转换，从而形成间接共培养体系；将芯片置于培养箱内，开展细胞自动培养与实验，通过进出口实现按时定量向细胞培养板中加入或导出所需的试剂或培养液，并在线检测细胞生长状态，进行相关表征。