[发明专利]一种hiPSCs来源的体外脑肿瘤的建立方法

说明书

本发明涉及一种hiPSCs来源的体外脑肿瘤的建立方法，该方法主要步骤为(1)微柱阵列芯片的制备；(2)在芯片上诱导类脑；(3)在诱导阶段初期用乳腺癌来源的外泌体处理类脑。该方法主要将干细胞与组织工程相结合，产生了3D类脑组织，通过施加50ug/ml的乳腺癌来源的外泌体，建立新型的脑肿瘤建立模型，以此来探究肿瘤转移以及初期脑瘤的发生机制。该模型是一种新型的脑肿瘤体外模型，在可以观察到肿瘤来源的外泌体作用于类脑之后的形态学变化的同时，可以借助分子生物学等多种方法表征体外脑肿瘤。这样可以建立一种更加简单的体外脑肿瘤模型，为研究脑肿瘤的发生提供新的模型。

技术领域

本发明属于器官芯片技术，具体涉及一种hiPSCs来源的体外脑肿瘤的建立方法。

背景技术

一直以来，人们对怀孕期间患肿瘤的母亲的后代是否会患肿瘤感到困惑。其中一个重要的原因是缺少相应的体内与体外模型。在此我们利用乳腺癌肿瘤来源的外泌体建立了一种新型的肿瘤模型。一来解释了孕期患有肿瘤的女性的后代，可能会通过外泌体传递到期子代大脑，使其患有肿瘤；另一个是我们使用一种比较简单的方法建立体外脑肿瘤模型。比之前使用基因工程方法制造的肿瘤模型要方便，快速。

发明内容

本发明的目的是种hiPSCs来源的体外脑肿瘤的建立方法，该方法使用微流控芯片产生3D类脑器官，不仅可以提供流体，而且小柱的结构有利于类脑器官之间的气体与营养交换，我们可以实时动态监测，类脑器官的发育，同时探究肿瘤来源的外泌体对类脑器官的形态学、分子以及细胞水平的影响，以此证明我们建立模型的有效性；

本发明提供了种hiPSCs来源的体外脑肿瘤的建立方法，其步骤主要分为三部分：

(1)高通量微柱芯片的制备；

(2)在芯片上产生脑类器官；

(3)在诱导阶段初期肿瘤来源的外泌体处理类脑。

所述的微柱阵列芯片是由芯片外围坝结构包围微柱结构形成；可用于类器官的生长,微柱结构的直径为500-1000微米，高度为500-100微米，微柱间距为50-100微米，四个微柱结构围成的区域为类脑的形成区域。

步骤(1)高通量微柱阵列芯片的制备，具体为：

(1)使用软蚀刻技术制备SU-8模板，此模板为高通量凹陷小坑，之后对模板进行低粘附修饰，保证SU-8模板与PDMS聚合物容易分离；

(2)制作高通量阵列微柱结构的PDMS聚合物芯片：将PDMS与引发剂184按照体积比10～14：1混成均匀相，之后浇注到SU-8模板上，抽真空去除泡沫，置于80℃烘箱固化20-120分钟，常温将带有结构的PDMS芯片与SU-8模板分离，得到高通量的微柱阵列PDMS芯片；

(3)在PDMS芯片周边用相当大小的石英环将结构封闭，放于80℃烘箱内加热至凝固，得到微阵列芯片。

步骤(2)在芯片上诱导3D类脑；具体为：

(1)使用高通量的小坑芯片产生拟胚体：坑状结构置于24孔板中，小坑芯片结构直径为600-800微米，深度为100-300微米，用于制备拟胚体的形成；

(2)制备拟胚体阶段，将融合度为70％-80％的hiPSCs消化成单细胞，一个六孔板里面加1.5ml含有ROCK inhibitor Y27632的mTeSR1培养基，之后置于24孔板中用于拟胚体的形成；

所述含有ROCK inhibitor Y27632的mTeSR1培养基中：ROCK inhibitor Y27632的母液与mTeSR1培养基的体积比为1：5000；

所述的ROCK inhibitor Y27632在母液中的浓度为30mM；