[发明专利]一种人工组织球聚体构建装置及构建方法

权利要求书

1.一种人工组织球聚体构建装置，其特征在于，包括自下而上依次组合在一起的载片(1)、PDMS片(2)、垫片(3)、插片(4)和压板(5)，其中所述PDMS片(2)上形成有前腔室(13)、中间腔室(8)和后腔室(14)，其中至少所述中间腔室(8)由所述载片(1)封底而界定的腔室，所述PDMS片(2)和所述垫片(3)上具有对应地连通各腔室的出入口孔和通道，所述中间腔室(8)包括通过通道相互连通的一系列圆形腔室单元，每一圆形腔室单元又通过小通道和前、后腔室连通，各圆形腔室单元之间的通道上形成有贯穿所述PDMS片(2)和所述垫片(3)的插片孔，多个所述插片(4)对应于每个插片孔设置在所述压板(5)的底部，所述垫片(3)在对应于所述出入口孔和所述插片孔的位置设置有单边缺口，从而所述垫片(3)既能保持孔的连贯，又能从所述PDMS片(2)和所述压板(5)之间抽出，所述插片和所述插片孔的尺寸设置成，所述垫片(3)抽出前，所述插片(4)不阻隔各圆形腔室单元之间的连通，所述垫片(3)抽出后，所述压板(5)朝所述PDMS片(2)的扣合使得所述插片(4)阻隔各圆形腔室单元之间的连通；其中，所述前腔室(13)用于灌注内皮细胞悬液，所述中间腔室(8)用于灌注组织细胞凝胶，所述后腔室(14)用于灌注生物因子，所述载片(1)和PDMS片(2)进行了亲/疏水基团的表面修饰，表面修饰基团的亲/疏水性与细胞凝胶表面的性质相反。

2.根据权利要求1所述的人工组织球聚体构建装置，其特征在于，所述一系列圆形腔室单元的圆心在一条直线上。

3.根据权利要求2所述的人工组织球聚体构建装置，其特征在于，所述圆形腔室单元的厚度均在0.1mm。

4.根据权利要求2所述的人工组织球聚体构建装置，其特征在于，所述插片孔为沿着所述直线设置的一排方形通孔。

5.根据权利要求1所述的人工组织球聚体构建装置，其特征在于，所述压板(5)的底部设置有对应于各插片孔的多个盲孔，各插片对应插入各盲孔中。

6.根据权利要求5所述的人工组织球聚体构建装置，其特征在于，所述盲孔与所述插片形成间隙配合以便取下所述压板时不带动所述插片。

7.根据权利要求1至6任一项所述的人工组织球聚体构建装置，其特征在于，连接所述圆形腔室单元与前后腔室的小通道的宽度为0.025～0.05mm。

8.根据权利要求1至6任一项所述的人工组织球聚体构建装置，其特征在于，所述圆形腔室单元的直径为0.1～0.6mm，所述圆形腔室单元的间距不小于0.25mm。

9.根据权利要求1至6任一项所述的人工组织球聚体构建装置，其特征在于，连接所述圆形腔室单元和对应的出入口孔的通道的宽度为0.1～0.2mm。

10.根据权利要求1至6任一项所述的人工组织球聚体构建装置，其特征在于，所述细胞凝胶为鼠尾I型胶原蛋白，所述载片(1)和所述PDMS片(2)的表面进行了亲水基团羟基的修饰。

11.根据权利要求1至6任一项所述的人工组织球聚体构建装置，其特征在于，所述生物因子为细胞生长因子和细胞活化因子的组合。

12.根据权利要求11所述的人工组织球聚体构建装置，其特征在于，所述细胞生长因子选自VEGF、FGF，所述细胞活化因子选自MCP-1、S1P和PMA。

13.根据权利要求11所述的人工组织球聚体构建装置，其特征在于，所述生物因子采用75ng/ml的MCP-1，150ng/ml的VEGF，150ng/ml的PMA和1uM的S1P。

14.根据权利要求11所述的人工组织球聚体构建装置，其特征在于，所述细胞悬液和生物因子的溶剂均为基础培养基RPMI。

15.一种使用根据权利要求1至14任一项所述的人工组织球聚体构建装置的构建方法，其特征在于，先向所述中间腔室(8)灌注组织细胞凝胶，而后取出所述垫片(3)，按压所述压板(5)，使所述插片(4)插入所述中间腔室(8)将凝胶隔断成圆形，凝胶化后，向所述后腔室(14)中灌入生物因子，向所述前腔室(13)中灌入内皮细胞，培养2～5天后，内皮细胞环绕圆形组织细胞团形成功能内皮层；然后，摘下所述载片(1)取出成形的功能内皮层包裹的人工组织球聚体，或者，不摘所述载片(1)而在所述出入口孔集成刺激-检测模块，以用于药物筛选、病理研究和/或疗法检测。