[实用新型]一种类器官成型装置

说明书

本实用新型提供一种类器官成型装置。一种类器官成型装置，其中，包括泵，一端与所述泵连接并用于储运细胞悬液的螺旋管，连接于所述螺旋管另一端并将由螺旋管输送过来的细胞悬液挤出形成细胞悬液微球的喷头单元。本实用新型能够使得得到的用于类器官培养的细胞悬液样品液滴的初始细胞含量均匀一致，进而使得最终构建的类器官体尺寸统一。

技术领域

本实用新型涉及生物医疗技术领域，更具体地，涉及一种类器官成型装置。

背景技术

类器官是一种基于3D体外细胞培养系统，建立的与体内的来源组织或器官高度相似的一种模型。这些3D体外培养系统可复制出已分化组织的复杂空间形态，并能够表现出细胞与细胞之间，细胞与其周围基质之间的相互作用和空间位置形态。其特征必须包含一种以上与来源器官相同的细胞类型；应该表现出来源器官所特有的一些功能；细胞的组织方式应当与来源器官相似。类器官技术应用领域广泛，包括发育生物学、疾病病理学、细胞生物学、再生机制、精准医疗以及药物毒性和药效试验。

类器官制备的典型方法首先要分离出相应的种子细胞，例如肿瘤中的肿瘤干细胞或者是正常组织来源的多能干细胞，然后将它们培养在一个生物相容性良好的材料上如基质胶或者手工挤出点样工艺。培养的同时培养基中需要添加生长因子和小分子等，以激活或者抑制参与类器官形成所依赖的特定信号通路，制备不同的类器官需使用不同的添加物组合，经过一段时间的培养形成球形细胞团簇。但是传统方法是采用培养皿直接进行培养，这样细胞是自发组成团簇的，形成团簇的细胞初始数量是不受控制的，所以形成的类器官大小也是不一致的，且位置随机，如图1所示；更麻烦的是细胞成型团簇后是悬浮培养与生长，这就很难进行针对性的分析，或者是进行统一、批量化的药物筛选工作。为解决上述问题，目前有一种方法是采用注射器点样来得到比较大阵列的样品液滴，以保证各个样品液滴大小均匀，如中国专利CN109613294A就公开了一种高通量液滴阵列微流体点样液体样品进样装置，但是采用这种注射器点样的方法，细胞会因为自身重力的原因沉降在注射器的底部，从而造成初期的样品液滴细胞浓度较高，而后期的样品液滴细胞浓度较低，这样明显的浓度差异，如图2所示；如果细胞初量不统一对后期的药物评价也无法客观对比。

实用新型内容

为克服现有采用注射器点样方法得到类器官培养的细胞悬液样品液滴时，细胞会因为自身重力的原因沉降在注射器的底部，从而造成初期的样品液滴细胞浓度较高，而后期的样品液滴细胞浓度较低，这样明显的浓度差异的缺陷，本实用新型提供一种类器官成型装置。本实用新型能够使得得到的用于类器官培养的细胞悬液样品液滴的初始细胞含量均匀一致，进而使得最终构建的类器官体尺寸统一。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种类器官成型装置，其中，包括泵，一端与所述泵连接并用于储运细胞悬液的螺旋管，连接于所述螺旋管另一端并将由螺旋管输送过来的细胞悬液挤出形成细胞悬液微球的喷头单元。本实用新型中，螺旋管采用的是一种医用硅橡胶管，内径在0.7-3.6mm之间，其内的液体因为与管壁的粘附及毛细吸附作用而保持一定状态的稳定性，不会自发流动，这样细胞悬液就可以在螺旋管内稳定存储从而保证细胞悬液微球成型过程中细胞浓度的前后统一，并最终使得构建的的类器官体尺寸统一，适用于高通量药物筛选、免疫治疗、肿瘤发生发展等方面的研究。

作为一种优选方案，所述喷头单元包括设于所述螺旋管另一端的喷头软管，从所述喷头软管侧壁插进其内腔并与喷头软管形成同轴结构的针头，分别设置于所述喷头软管上位于所述针头所在位置的上游和下游的第一夹管阀和第二夹管阀，所述针头尾端连接有输气装置，可给针头尾端提供10-100kPa气压。喷头软管其实与螺旋管为一体结构，同样是采用的医用硅橡胶管，针头为钢制针头。

进一步的，所述输气装置包括通过气管与所述针头连接的气泵以及设于所述气管上的电磁阀，电磁阀控制通过针头的气流的通断，所述泵为蠕动泵。