[发明专利]培养单元、培养组件、芯片以及类器官共培养模型及其构建方法和构建装置以及应用

说明书

本发明公开了类器官共培养的培养单元、培养组件、芯片以及类器官共培养模型及其构建方法和构建装置以及应用，其中该培养单元包括：单元本体和形成于该单元本体的一个培养腔，该培养腔包括：第一储液孔和第一种植孔，该第一种植孔位于所述第一储液孔下方且与该第一储液孔相通；第二储液孔和第二种植孔，该第二种植孔位于所述第二储液孔下方且与该第二储液孔相通；和共培养连通区，该共培养连通区在所述培养腔内且位于所述第一储液孔和第二储液孔的上方，所述第一种植孔和所述第二种植孔具有不同的容积。

技术领域

本发明涉及生物工程领域，更具体地说，涉及一种芯片、类器官模型及其构建方法和构建装置以及该类器官模型的应用。

背景技术

类器官(Organoid)是指一种体外细胞培养模型，与体内来源组织或器官高度相似，与体内器官拥有高度相似的组织学特征，能够重现其生理功能并具有稳定的表型和遗传学特征，因而在培养个性化器官或组织、肿瘤个性化研究、药物筛选等方面有广阔的应用。

目前随着生物医学的发展，已经提出类器官共培养的需求。业内已经提出了用于多个或多种类器官共培养的解决方案。然而，传统的类器官共培养的解决方案专注于多种类器官的单独或共同培养，而有意或无意地忽视了类器官共培养场景中不同细胞在共培养场景下的个性化要求。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了关注不同细胞在类器官共培养场景下个性化需求的培养方案。

根据本发明的一个方面，提出了类器官共培养的培养单元，该培养单元包括：单元本体和形成于该单元本体的一个培养腔，该培养腔包括如下技术特征：第一储液孔和第一种植孔，该第一种植孔位于所述第一储液孔下方且与该第一储液孔相通；第二储液孔和第二种植孔，该第二种植孔位于所述第二储液孔下方且与该第二储液孔相通；和共培养连通区，该共培养连通区在所述培养腔内且位于所述第一储液孔和第二储液孔的上方，所述第一种植孔和所述第二种植孔具有不同的容积。

根据本发明的另一方面，还提供了一种类器官共培养的培养组件，该培养组件包括相邻布置的两个或两个以上的培养单元，其中，该培养单元为本发明所提供的培养单元，每个培养单元均具有相同的几何参数，相邻的培养单元的共培养连通区为相通的或不相通的。

根据本发明的又一方面，还提供了一种类器官共培养的芯片，该芯片包括芯片本体和在所述芯片本体上形成的多个培养组件，其中，该培养组件为本发明所提供的培养组件。

根据本发明的还一方面，提供了一种类器官共培养模型的构建方法，该构建方法包括：将第一细胞悬液种植于上述培养单元的第一种植孔中，固胶后，在第一储液孔中注入第一培养基；将第二细胞悬液种植于该培养单元的第二种植孔中，固胶后，在第二储液孔中注入第二培养基；其中，所述第一细胞和第二细胞为相同或不同的细胞且其中至少一者为类器官细胞，其中，所述第一种植孔和所述第二种植孔具有不同的容积，从而为不同细胞总量的所述第一细胞和第二细胞提供不同的接种空间。

此外，本发明提供了一种类器官共培养模型，该类器官共培养模型由上述构建方法构建而成。

本发明还提供了一种类器官共培养模型的构建装置，该构建装置为实施上述构建方法的自动化装置或半自动化装置。

本发明还提供了一种类器官共培养模型的应用，该应用为上述类器官共培养模型在对外部刺激的响应测试中的应用，所述外部刺激包括病毒、细菌、化学药物、细胞药物、电刺激、磁刺激、各种辐射和基因编辑处理中的至少一种。