[发明专利]一种类器官灌流培养芯片及其使用方法

权利要求书

1.一种类器官灌流培养芯片，其特征在于，所述芯片含有一个可灌流的腔室（100），所述腔室（100）设有一组流体的出入口（101）；所述腔室（100）分为微孔和微柱层，腔室微孔层（110）为实心结构，并在其中开设有阵列结构的微孔（102），在每个微孔（102）的周围至少设有3个微柱（103），所述微柱（103）凸出微孔（102）的表面，形成带有空隙的腔室微柱层（120）；所述腔室微柱层（120）的微柱（103）之间形成可互通的独立空间（104）；所述出入口（101）连通所述腔室微柱层（120）。

2.根据权利要求1所述的一种类器官灌流培养芯片，其特征在于，所述芯片的微孔层顶部设有一组连接出入口（101）的储液池（105）；所述储液池（105）可以配有一组盖子（106）；所述盖子（106）内设有一组与出入口（101）连通的流体通道（107），所述微柱层（120）底面采用可逆封接。

3.根据权利要求1所述的一种类器官灌流培养芯片，其特征在于，所述腔室（100）的横截面选自但不限定于圆形、椭圆形、正方形和长方形；所述腔室（100）的横截面的半径或者对角线长度为1-100mm；所述室（100）的高度为0.6-2mm。

4.根据权利要求2所述的一种类器官灌流培养芯片，其特征在于，所述储液池为圆柱形结构，体积为50-500微升；所述盖子（106）与所述储液池（105）的内径相匹配，可以对储液池进行密封；所述盖子（106）内的流体通道（107）外侧为鲁尔接头或宝塔样接头。

5.根据权利要求1所述的一种类器官灌流培养芯片，其特征在于，所述微孔（102）的开口为正方形或圆形；当开口为正方形时，正方形的边长为200-800微米；当开口为圆形时，圆形的直径为200-800微米。

6.根据权利要求5所述的一种类器官灌流培养芯片，其特征在于，所述微孔（102）的侧壁为垂直或倾斜的；所述微孔（102）底部为平面结构或“U”型结构；所述微孔（102）的深度为200-600微米。

7.根据权利要求1所述的一种类器官灌流培养芯片，其特征在于，所述微柱（103）为圆柱结构，所述圆柱结构的底面直径为300-1200微米，高度为300-1500微米。

8.根据权利要求7所述的一种类器官灌流培养芯片，其特征在于，所述圆柱之间的间隙距离为50-250微米。

9.根据权利要求1-8任一项所述的类器官灌流培养芯片，其特征在于，所述芯片的制造材料选自PC、PS、PMMA、PET中的一种或多种。

10.如权利要求1-8任一项所述的类器官灌流培养芯片的使用方法，包括以下步骤：

a.将所述的类器官灌流培养芯片进行灭菌处理，灭菌方法包括但不限于以下方法：酒精、紫外线或气体灭菌；

b.将盖子（106）安装到储液池（105）上，并将含有微孔（102）的腔室微孔层（110）朝下，将含有一定浓度的细胞悬液从盖子上的流体通道（107）注入，再通过出入口（101）进入腔室（100）内；轻轻摇晃使细胞悬液均匀分布在腔室（100）内，最后封死盖子上的流体通道（107）；

c.通过离心或静止的方法使细胞沉降到微孔（102）内，再放置到培养箱内培养12-48小时，使聚集在微孔（102）底部的细胞形成细胞球（200）；本过程为静态培养，如需更换培养基，可以通过盖子上流体通道（107）进行更换；

d.待细胞球形成后，将芯片翻转，使微孔（102）内的细胞球、（200）掉落在由所在微孔（102）周围的微柱（103）所围成的独立空间（104）；

e.将流体操控单元与所述芯片盖子（106）上的流体通道（107）进行连接，并开始所需的灌流培养；所述流体操控单元包括但不限于注射泵、蠕动泵和压力泵；也可在芯片翻转后，移除盖子（106），并将一定量的培养基加入到如权利要求2所述的储液池（105）中，再将芯片放置在摇板上进行培养，摇板的摆动角度为5-15°；

f.待培养结束后，如果需要对芯片内的细胞进行后续测试，可以移除微柱层的底面结构，将芯片内的细胞球200取出。