共培养类器官芯片的制作方法

本申请涉及生物组织工程，例如涉及一种共培养类器官芯片。

背景技术：

1、对于评价药物对神经疾病的修复药效评价、筛查药物潜在的神经毒性，目前工业界通常使用各类经基因编辑或药物诱导的动物模型、或体外神经细胞模型。对于现有的两种主要的评价模型，动物模型与体外神经细胞模型，他们各有自己的优劣，比如动物模型可以体现一些神经疾病所造成的行为学变化，但其长造模时间、高成本与种属差异性均对评价的周期与评价结果的临床转化带来影响；体外细胞模型虽然具有高通量筛查优势，且可为损伤或疾病机制提供更清晰的研究平台，但其过于简单的细胞组成使得评价结果同样面临转化问题。

2、相关技术公开一种空间分辨的神经系统器官芯片及其构建方法和应用，其公开有：神经系统器官芯片包括下层基板、中层基板和上层基板。中层基板上开有四个平行的培养通道，分别为第一培养通道、第二培养通道、第三培养通道、第四培养通道。相邻培养通道之间通过通道交流栅栏结构相连通，共三个通道交流栅栏结构，分别为第一二培养通道交流栅栏结构、第二三培养通道交流栅栏结构和第三四培养通道交流栅栏结构。上层基板上、对应四个培养通道的两端，开有四组培养通道进出液口，分别为第一培养通道进出液口、第二培养通道进出液口、第三培养通道进出液口、第四培养通道进出液口；并开设有上层细胞培养通道，以及对应上层细胞培养通道两端的上层细胞培养通道进出液口。

3、在实现本公开实施例的过程中，发现相关技术中至少存在如下问题：

4、各细胞培养通道的细胞接种孔分别设于相对应的各细胞培养通道长度方向的两端，细胞从接种孔接种后进入相对应的细胞培养通道进行生长。由于细胞培养通道各处与细胞接种孔的距离不同，靠近细胞接种孔处细胞密度大，远离细胞接种孔处细胞密度小，导致细胞培养通道各处细胞分布密度差异大。

5、需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本申请的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现思路

1、为了对披露的实施例的一些方面有基本的理解，下面给出了简单的概括。所述概括不是泛泛评述，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，而是作为后面的详细说明的序言。

2、本公开实施例提供一种共培养类器官芯片，以解决相关技术中细胞培养通道各处细胞分布密度差异大的问题。

3、根据本发明实施例的第一方面，提供了一种共培养类器官芯片，包括：芯片本体，其上设有一个或多个培养单元，培养单元包括子单元，子单元包括：微流道层，微流道层设有第一细胞培养微孔；蓄液池层，设于微流道层的上方，蓄液池层设有第一储液通孔；其中，第一储液通孔设于第一细胞培养微孔的正上方并与第一细胞培养微孔相连通，第一细胞培养微孔包括相连通的第一区域和第二区域，第一区域位于第二区域的内侧，细胞经第一储液通孔接种至第一区域，至少有第二区域作为细胞的生长区域。

4、可选地，第二区域呈环绕第一区域的周向设置的环形；和/或第一储液通孔的开口尺寸大于第一细胞培养微孔的开口尺寸。

5、可选地，微流道层还设有第二细胞培养微孔和通道，第一细胞培养微孔和第二细胞培养微孔分别位于通道宽度方向相对的两侧并通过通道相连通；蓄液池层还设有第二储液通孔，第二储液通孔与第二细胞培养微孔相连通。

6、可选地，第二储液通孔设于第二细胞培养微孔的正上方并与第二细胞培养微孔相连通，第二细胞培养微孔包括相连通的第三区域和第四区域，第三区域位于第四区域的内侧，细胞经第二储液通孔接种至第三区域，至少有第四区域作为细胞的生长区域；或者微流道层还设有第一细胞接种孔，第一细胞接种孔设于第二细胞培养微孔的一侧并与第二细胞培养微孔相连通，第二储液通孔设于第二细胞培养微孔的正上方或在上下方向上与第二细胞培养微孔错开设置。

7、可选地，通道与第一细胞培养微孔之间设有沿第一细胞培养微孔的边缘依次设置的多个微通道，以连通第一细胞培养微孔与通道；和/或通道与第二细胞培养微孔之间设有沿第二细胞培养微孔的边缘依次设置的多个微通道，以连通第二细胞培养微孔与通道。

8、可选地，微流道层还设有补给区、第二细胞接种孔，补给区和第二细胞接种孔设于通道长度方向的端部且沿通道宽度方向依次设置，补给区与第二细胞接种孔均与通道相连通；蓄液池层还设有第三储液通孔和第四储液通孔，第三储液通孔与补给区相连通，第四储液通孔与第二细胞接种孔相连通，其中，第三储液通孔设于补给区的正上方，或与补给区在上下方向上错开设置。

9、可选地，通道内设有多个分隔微柱，以将通道分隔为沿通道的宽度方向依次设置的第一子通道和第二子通道，相邻两个分隔微柱之间形成微通道或分隔微柱设有微通道，以使第一子通道与第二子通道相连通，其中，第一子通道和第二子通道中的一个长度方向的端部与补给区相连通，第一子通道和第二子通道中的另一个长度方向的同一端部与第二细胞接种孔相连通。

10、可选地，第二细胞培养微孔内设有凸柱，以供细胞培养物攀附。

11、可选地，第二细胞培养微孔的数量为多个，多个第二细胞培养微孔沿通道的长度方向依次设置，且均与第二储液通孔相连通。

12、可选地，共培养类器官芯片还包括：基底层，设于微流道层的下方，与微流道层相结合并封闭其底部，基底层上对应通道处、第一细胞培养微孔、第二细胞培养微孔中的至少一个设有微电极、微导线以及外接电路接口。

13、可选地，一个培养单元中子单元的数量为多个，相邻两子单元的第一细胞培养微孔相邻设置；和/或，培养单元的数量为多个，多个培养单元分为多组，每组包括沿第一方向依次设置的多个培养单元，多组培养单元沿第二方向依次设置。

14、本公开实施例提供的共培养类器官芯片，可以实现以下技术效果：

15、第一细胞培养微孔包括相连通的第一区域和第二区域，细胞经第一储液通孔接种至第一区域，接种至第一区域后，细胞至少在第二区域内生长。相比于相关技术中细胞接种孔位于培养通道的两端，一方面，本申请中第一区域位于第二区域内侧，能够减小第二区域各处与第一区域之间的距离的差异性，从而细胞能够更加均衡地分布于第二区域内进行生长，细胞在第二区域内生产的均一性更好；另一方面，能够减小微流道层沿培养通道长度方向的尺寸，使得为流道层体积更小、结构更紧凑。

16、由于第一储液通孔位于第一细胞培养微孔的正上方，第一培养微孔直接经第一储液通孔与外界相连通。用于第一细胞培养微孔内细胞培养所需的培养基经第一储液通孔直接加入第一细胞培养微孔内，培养基不需要经过微流道流入第二区域，实现开放或半开放式的培养方式，该共培养类器官芯片形成一种开放式共培养类器官芯片。该相对开放的培养方式，能够使得细胞培养中营养物质的交换、氧气的交换更加充分。

17、以上的总体描述和下文中的描述仅是示例性和解释性的，不用于限制本申请。

技术特征：

1.一种共培养类器官芯片，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的共培养类器官芯片，其特征在于，

3.根据权利要求1所述的共培养类器官芯片，其特征在于，

4.根据权利要求3所述的共培养类器官芯片，其特征在于，

5.根据权利要求3所述的共培养类器官芯片，其特征在于，

6.根据权利要求3所述的共培养类器官芯片，其特征在于，

7.根据权利要求6所述的共培养类器官芯片，其特征在于，

8.根据权利要求3至7中任一项所述的共培养类器官芯片，其特征在于，

9.根据权利要求3至7中任一项所述的共培养类器官芯片，其特征在于，

10.根据权利要求3至7中任一项所述的共培养类器官芯片，其特征在于，还包括：

11.根据权利要求1至7中任一项所述的共培养类器官芯片，其特征在于，

技术总结本申请涉及生物组织工程技术领域，公开一种共培养类器官芯片。共培养类器官芯片包括：芯片本体，其上设有一个或多个培养单元，培养单元包括子单元，子单元包括：微流道层，微流道层设有第一细胞培养微孔；蓄液池层，设于微流道层的上方，蓄液池层设有第一储液通孔；其中，第一储液通孔设于第一细胞培养微孔的正上方并与第一细胞培养微孔相连通，第一细胞培养微孔包括相连通的第一区域和第二区域，第一区域位于第二区域的内侧，细胞经第一储液通孔接种至第一区域，至少有第二区域作为细胞的生长区域。该相对开放的培养方式，能够使得细胞培养中营养物质的交换、氧气的交换更加充分。技术研发人员：肖荣荣,严磊,李丹丹,郑媛媛,周宇受保护的技术使用者：北京大橡科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/18