[发明专利]基于电沉积和机器人操作的3D微组织构建方法

权利要求书

1.一种3D微组织构建方法，包括：

S1，电沉积步骤，通过电沉积形成可控的水凝胶微结构；

S2，处理步骤，形成中空的微胶囊结构，并且进行后续培养细胞、接种；

S3，拾取步骤，通过流体力将微结构拾取；

S4，对准及固定步骤，制造具有复杂结构的微组织；

所述步骤S3进一步包括：

S31，将微结构收集在培养皿中并放置在光学显微镜平台上；

S32，选择一个微结构，并将显微操作器的尖端移动到微结构的中心孔部分；同时将微量移液器移动到微结构的另一侧；移动显微操作器向下移动直到触碰到培养皿底部；微量移液管通过喷射泵向选定的微结构喷射培养基，利用流体产生的推力拾取微结构；

S33，重复上述步骤S31和S32直到拾取足够数量的微结构；

所述步骤S4进一步包括：

S41，将拾取的一个微结构放置在与所述微结构中心孔尺寸相同的导向微柱上；

S42，若所述微结构并未与导向微柱对准，则利用喷射泵沿所述微结构切向且向下方向施加流体力，完成所述微结构的对准；

S43，重复上述步骤S41和S42，直到将一定数量的微结构全部对准；

S44，将所述整体在培养皿中培养数日，至所述微结构表面产生足够细胞将所有微结构连结为一整体，以实现微结构到微组织的固定。

2.根据权利要求1所述的3D微组织构建方法，其特征在于，所述步骤S1进一步包括：

S11，提供第一导电玻璃，并在第一导电玻璃上涂覆光刻胶；

S12，利用预先设计具有特定形状的光掩模，在均匀的紫外线下，在所述第一导电玻璃上成像；

S13，对所述第一导电玻璃使用显影液洗涤，使具有所述特定形状的电极留在所述第一导电玻璃上；

S14，提供第二导电玻璃，用所述第一导电玻璃的所述电极作为阳极，所述第二导电玻璃作为阴极；将沉积溶液填充到所述阳极和阴极之间；

S15，在所述两个电极之间施加直流电压，使所述沉积溶液沉积在所述第一导电玻璃的所述电极上沉积，至沉积完全；

S16，将所述第一导电玻璃在HEPES缓冲液中洗涤，直到所有的水凝胶微结构从所述第一导电玻璃上分离。

3.根据权利要求2所述的3D微组织构建方法，其特征在于，所述步骤S2进一步包括：

S21，利用氯化钙溶液对所述水凝胶微结构进行固化成型；

S22，利用多聚赖氨酸PLL溶液与所述水凝胶微结构反应，形成藻酸盐-PLL结构AP微结构；

S23，利用褐藻酸钠溶液与所述AP微结构反应，形成藻酸盐-PLL-藻酸盐结构APA微结构；

S24，利用柠檬酸钠溶液处理所述APA微结构，溶解内部藻酸盐水凝胶形成中空微胶囊结构微结构；

S25，将所述中空微胶囊结构微结构在含有细胞培养基的培养皿中培养，至形成细胞完全填充的微结构；

S26，利用多聚赖氨酸PLL溶液与所述细胞完全填充的微结构反应形成藻酸盐-PLL-藻酸盐-LL结构APAP微结构；

S27，将所述APAP微结构在纤连蛋白溶液中浸泡，接种成纤细胞。

4.根据权利要求2-3中任一项所述的3D微组织构建方法，其特征在于，所述第一导电玻璃为ITO玻璃。

5.根据权利要求2-3中任一项所述的3D微组织构建方法，其特征在于，所述沉积溶液包括褐藻酸钠、CaCO₃颗粒、HEPES缓冲液、HepG2细胞。

6.根据权利要求2-3中任一项所述的3D微组织构建方法，其特征在于，向两个电极之间施加4V直流电压，维持时间为15秒。