可替换的类器官芯片、柔性制造类器官设备及方法

1.本发明涉及生物组织工程技术领域，特别涉及可替换的类器官芯片、柔性制造类器官设备及方法。

背景技术：

2.类器官是由干细胞诱导分化而来的带有器官特性的细胞组织，保留了供体的全部遗传特性，能够模拟重现体内状态，类器官是目前最接近人体真实状态的实验模型，有望对人类发育和疾病研究乃至手段产生深远影响。而类器官的形成是通过自组织过程形成的，在这个过程中，最初均匀的干细胞体自发地打破对称性，并经历与体内相似的形态发展。
3.虽然类器官在微观和功能上的复杂性远远超过了目前组织工程技术所获得的组织，在攻克人类重大疾病、揭示生命本质等方面具有极大的潜力，但目前方法培养的类器官大小和形状不一致，与真实体内组织相比仅包含表皮层，尺寸小，缺乏不同组织器官的协同作用的缺点。例如cn113773959a和cn111909846a，该专利文献只停留在设计个一个类器官生长的模具，无法实现对类器官制造中的初始状态的改变。

技术实现要素：

4.本发明为克服现有技术的不足，提供可替换的类器官芯片、柔性制造类器官设备及方法，
5.方案一：可替换的类器官芯片，包含上盖板、下盖板和基质胶薄片；基质胶薄片布置在下盖板上，上盖板和下盖板密封连接，并将布置于下盖板上的基质胶薄片包覆，所述基质胶薄片上具有多个含有细胞的凹坑，所述凹坑的形状为圆形、方形、圆弧形或者任意两者的组合。
6.方案二：柔性制造类器官的设备，包含显微镜、装载板、可替换的类器官芯片和带玻璃针的显微操作机械臂；带玻璃针的显微镜操作机械臂布置在显微镜上的电动台的一侧，温度和二氧化碳传感器布置在显微镜上的电动台的另一侧，装载板布置在显微镜上的电动台的中部，装载板上摆放有可替换的类器官芯片，所述装载板上分布有pcr管装载区和培养皿装载区。
7.方案三：柔性制造类器官的方法，其特征在于：包含以下步骤：
8.1)准备细胞液
9.先将一定浓度的细胞液装入pcr管中，再将pcr管插入装载板的装载区上，控制显微操作机械臂上携带的玻璃针的末端深入pcr管底部，吸入一定量的细胞液后从pcr管中移出；
10.2)填充细胞
11.将带有凸起的pdms模具在琼脂糖上倒模获得带有凹坑的琼脂糖薄片，然后将装有琼脂糖薄片的培养皿，放入装载板的培养皿装载区中，并置于显微镜视野内，控制显微操作
机械臂携带的玻璃针末端置于显微镜视野内，将玻璃针依次深入琼脂糖薄片的凹坑内，启动细胞注射泵，将一定量的细胞填充到凹坑中，填充完所有凹坑后，放入培养箱培养，直到细胞自组织成球；
12.3)成型类器官芯片
13.在带有细胞球的琼脂糖薄片上覆盖基质胶，待基质胶凝固后获得到基质胶薄片，将基质胶薄片与琼脂糖薄片分离，将分离后的基质胶薄片放入下盖板的凹槽中，将上盖板和下盖板盖合，并将布置于下盖板的凹槽内的基质胶薄片包覆，完成类器官的柔性制造。
14.方案四：柔性制造类器官的方法，其特征在于：包含以下步骤：
15.1)准备细胞液
16.先将一定浓度的m种细胞液装入不同的pcr管中，再将不同的pcr管分别插入装载板的装载区上，再准备都装有pbs缓冲液的n根pcr管，并插入装载板的装载区上，其中，m≥2的整数；
17.2)填充细胞
18.控制显微操作机械臂上的玻璃针的末端深入装有第一种细胞液的pcr管的底部，吸入一定量的第一种细胞液后从pcr管中移出；
19.将带有相同形状凸起的pdms模具在琼脂糖上倒模获得带有相同形状凹坑的琼脂糖薄片，再将装有琼脂糖薄片的培养皿，放入培养皿装载区中，并置于显微镜视野内，控制显微操作机械臂携带的玻璃针末端置于显微镜视野内，将玻璃针依次深入琼脂糖薄片的凹坑内，启动细胞注射泵，将一定量的第一种细胞填充到的凹坑中，填充完后，将玻璃针从凹坑中移出，将玻璃针依次深入装有pbs缓冲液的n根pcr管中，来回抽吸液体清洗针管，清洗完毕后，再控制被清洗的玻璃针的末端深入装有第二种细胞的pcr管的底部；重复以上操作，直到将m种细胞填充完所有凹坑，之后放入培养箱培养，等待细胞自组织成球；
20.3)成型类器官芯片
21.在带有细胞球的琼脂糖薄片上加入基质胶，待基质胶凝固后获得到基质胶薄片，将基质胶薄片与琼脂糖薄片分离，将基质胶薄片放入下盖板的凹槽中，将上盖板和下盖板盖合，并将布置于下盖板的凹槽内的基质胶薄片包覆，完成同一种类器官芯片内用于柔性制造不同种类器官。
22.本发明相比现有技术的有益效果是：
23.本发明基于可替换的类器官芯片和柔性制造设备，能实现不同形状、尺寸和类型等初始条件下的单个类器官柔性制造，以及基于所制造的单个类器官，实现带外基质的复合类器官，大尺寸类器官，互相联通的多类器官的柔性制造。
24.本发明方法通过显微操作技术，结合可定制化形状和物化特性的微阵列技术，可实现类器官的柔性制造，具体体现在能调控初始状态，诱导对称性或缺的发生，调节培养环境的物化特性，大尺度复杂类器官的制造。
25.本发明方法能获得大批量，一致性，复杂的类器官，进而为生物学实验，医学医用提供更好的原材料。制造得到的带外基质的类器官相比常见类器官给接近体内组织；制造得到的大尺寸类器官能更便于用于体内修复等应用的场景，制造得到的多类器官芯片具有能实现在体外研究多种器官协同作用的效果。
26.下面结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步地说明：
附图说明
27.图1为本发明的可替换类器官芯片的分解示意图；
28.图2为本发明柔性制造类器官的设备的三维实体图；
29.图3为本发明柔性制造类器官的设备的三维立体图；
30.图4为装载板的示意图；
31.图5为实施例1中制造不同形状类器官或带外基质复合类器官结合的pdms模具的俯视图；
32.图6为实施例2中制造不同尺寸类器官或带外基质复合类器官结合的pdms模具的主视图；
33.图7为实施例2中制造不同尺寸类器官或带外基质复合类器官结合的pdms模具的俯视图；
34.图8为实施例4中制造大尺寸类器官结合的pdms模具的示意图；
35.图9为实施例5中制造互相连通的类器官结合的pdms模具的示意图。
具体实施方式
36.下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
37.需要注意的是，除非另有说明，本技术使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
38.如图1、图5-图9所示，本实施方式的可替换的类器官芯片包含上盖板1、下盖板2和基质胶薄片3；基质胶薄片3布置在下盖板2的凹槽内，上盖板1和下盖板2密封连接，并将布置于下盖板2的凹槽内的基质胶薄片3包覆，所述基质胶薄片3上具有多个含有细胞的凹坑，所述凹坑的形状为圆形、方形、圆弧形或者任意两者的组合。
39.本实施方式的可替换的类器官芯片的凹坑的形状设计可根据需求对其形状进行定制，可实现用于不同形状或不同尺寸等初始条件下的单个或复合类器官制造，有助于培养大批量，一致性，复杂的类器官，为生物学实验，医学医用提供更好的原材料。
40.所述的基质胶薄片3上有经柔性制造的类器官。
41.基于上述，在一种可能的实施方式中，还提供柔性制造类器官的设备，包含显微镜4、装载板5、可替换的类器官芯片和带玻璃针的显微操作机械臂6；带玻璃针的显微镜操作机械臂6布置在显微镜4上的电动台4-1的一侧，温度和二氧化碳传感器7布置在显微镜4上的电动台4-1的另一侧，装载板5布置在显微镜4上的电动台4-1的中部，装载板5上摆放有所述可替换的类器官芯片，所述装载板5上分布有pcr管装载区5-1和培养皿装载区5-2。本实施方式通过显微操作技术，结合可定制化形状和物化特性的微阵列技术(可替换的类器官芯片的凹坑微阵列)，可实现类器官的柔性制造，具体体现在能调控初始状态(起始细胞类型，培养环境物化特性)，诱导对称性或缺的发生，调节培养环境的物化特性，实现大尺度复杂类器官的制造。
42.基于上述，结合1-图4所示，在一种可能的实施方式中，还提供一种柔性制造类器官的方法，包含以下步骤：
43.1)准备细胞液
44.先将一定浓度的细胞液装入pcr管中，再将pcr管插入装载板的装载区上，控制显微操作机械臂上携带的玻璃针的末端深入pcr管底部，吸入一定量的细胞液后从pcr管中移出；
45.2)填充细胞
46.将带有凸起的pdms模具在琼脂糖上倒模获得带有凹坑的琼脂糖薄片，然后将装有琼脂糖薄片的培养皿，放入装载板的培养皿装载区中，并置于显微镜视野内，控制显微操作机械臂携带的玻璃针末端置于显微镜视野内，将玻璃针依次深入琼脂糖薄片的凹坑内，启动细胞注射泵，将一定量的细胞填充到凹坑中，填充完所有凹坑后，放入培养箱培养24小时，直到细胞自组织成球；
47.3)成型类器官芯片
48.在带有细胞球的琼脂糖薄片上覆盖基质胶，待基质胶凝固后获得到基质胶薄片，将基质胶薄片与琼脂糖薄片分离，将分离后的基质胶薄片放入下盖板的凹槽中，将上盖板和下盖板盖合，并将布置于下盖板的凹槽内的基质胶薄片包覆，完成类器官的柔性制造。
49.上述方案中，pdms模具采用聚二甲基硅氧烷模具。
50.实施例1、基于上述方法，提供柔性制造不同形状的类器官，形状可根据需求对其形状进行定制，如可设计为圆形、方形、圆弧或者任意二者的组合。
51.如图5和图6所示，所述pdms模具包含手柄8、本体11、导气通道10和高度调整台9；本体11与手柄8相连，本体11的外边缘沿周向设有高度调整台9，位于高度调整台9内的本体11端面上由外到内设置有导气通道10和凸起。凸起的形状为圆柱体11-1，顶部为圆弧形，或者矩形状体11-2、或者矩形的组合形成角形体11-3，或者矩形状组合形成十字叉形体11-4，模具成型后为带有不同形状凹坑的琼脂糖薄片，凹坑为矩形坑、柱形坑、角形坑或者十字叉形坑等不同形状，可选地，柱形坑做成柱形微阵列，如此有利于柔性制造出不同形状的类器官。上述中导气通道10的作用是便于成型后pdms模具与琼脂糖薄片分离。高度调整台9的作用是约束琼脂糖并保证充分成型。所述显微镜视野内通常为显微镜视野中心。
52.可选地，实施例1的所述步骤1)中细胞液的浓度为1
×
10e6个/ml，所述步骤2)中的琼脂糖的浓度为1-3ml/g。实施例1能获得大批量，一致性，复杂的类器官，进而为生物学实验，医学医用提供更好的原材料。
53.实施例2、基于上述方法，提供柔性制造单一形状下不同尺寸的类器官，形状可根据需求对其形状进行定制，如可设计为圆形、方形或者圆弧形。
54.结合图6-图7所示，与实施例1不同的是，一方面，所述pdms模具的凸起形状为单一的圆柱体11-1，顶部为圆弧形，柱形坑为柱状微阵列，阵列高0.8-1mm，单个凸起底部直径为1mm，顶部为圆弧形，相邻阵列间的间距为1.5mm；另一方面，本实施例是调整显微操作机械臂，通过控制在近似圆弧形凹坑内的细胞堆积形成的尺寸大小进而可控制最终类器官的大小细胞，实现单一形状下不同尺寸的类器官的柔性制造。所述显微镜视野内通常为显微镜视野中心。
55.可选地，实施例2的所述步骤1)中细胞液的浓度为1
×
10e6个/ml，所述步骤2)中的琼脂糖的浓度为1-3ml/g。
56.在另一个可能的实施方式中，如图1-图4、图6-图7所示，还提供一种柔性制造类器
官的方法，该方法是在同一类器官芯片内制造不同类型的类器官，包含以下步骤：
57.1)准备细胞液
58.先将一定浓度的m种细胞液装入不同的pcr管中，再将不同的pcr管分别插入装载板的装载区上，再准备都装有pbs缓冲液的n根pcr管，并插入装载板的装载区上，其中，m≥2的整数；
59.2)填充细胞
60.控制显微操作机械臂上的玻璃针的末端深入装有第一种细胞液的pcr管的底部，吸入一定量的第一种细胞液后从pcr管中移出；
61.将带有相同形状凸起的pdms模具在琼脂糖上倒模获得带有相同形状凹坑的琼脂糖薄片，再将装有琼脂糖薄片的培养皿，放入培养皿装载区中，并置于显微镜视野内，控制显微操作机械臂携带的玻璃针末端置于显微镜视野内，将玻璃针依次深入琼脂糖薄片的凹坑内，启动细胞注射泵，将一定量的第一种细胞填充到阵列的凹坑中，填充完后，将玻璃针从凹坑中移出，将玻璃针依次深入装有pbs缓冲液的n根pcr管中，来回抽吸液体清洗针管，清洗完毕后，再控制被清洗的玻璃针的末端深入装有第二种细胞的pcr管的底部；重复以上操作，直到将m种细胞填充完所有凹坑，之后放入培养箱培养24小时，等待细胞自组织成球；
62.3)成型类器官芯片
63.在带有细胞球的琼脂糖薄片上加入基质胶，待基质胶凝固后获得到基质胶薄片，将基质胶薄片与琼脂糖薄片分离，将基质胶薄片放入下盖板的凹槽中，将上盖板和下盖板盖合，并将布置于下盖板的凹槽内的基质胶薄片包覆，完成同一种类器官芯片内用于柔性制造不同种类器官。
64.本实施方式的将带有相同形状凸起的pdms模具为带有顶部为圆弧形的柱状阵列的pdms模具，阵列高0.8-1mm，单个凸起底部直径为1mm，顶部为圆弧形，相邻阵列间的间距为1.5mm，成型后的带有相同形状凹坑的琼脂糖薄片的凹坑形状为柱形。
65.本实施方式的所述步骤1)中细胞液的浓度为1
×
10e6个/ml，所述步骤2)中的琼脂糖的浓度为1-3ml/g。实施例2能获得大批量，一致性，复杂的类器官，进而为生物学实验，医学医用提供更好的原材料。
66.上述两大类实施方式的柔性制造方法，重点在于类器官的制造，即可以控制初始状态，以及大尺度类器官的组装。在控制初始状态时，可以从不同细胞类型，不同细胞密度，不同生长环境形状以及不同外基质的物化性质出发进行控制。而实现以上的控制初始状态，需要芯片的形状，显微操作技术以及基质胶的材料共同作用。
67.实施例3、基于上述两大类实施方式的柔性制造方法，可进一步制造带基质的复合类器官，上述步骤基础上的替代步骤为：
68.4)在琼脂糖薄片中获得细胞球的情况下，成球后，先将带有细胞球的琼脂糖薄片放于显微镜视野内(例如显微镜视野中心)，将基质细胞加入带有细胞球的琼脂糖薄片中，之后，将新的琼脂糖薄片放入培养箱培养(例如培养24小时)，等待基质细胞充满细胞球，充满后，再在新的琼脂糖薄片中加入基质胶，等基质胶凝固后获得到基质胶薄片，将基质胶薄片与琼脂糖薄片分离，将基质胶薄片放入下盖板的凹槽中，将上盖板和下盖板盖合，并将布置于下盖板的凹槽内的基质胶薄片包覆，完成用于培养带外基质的复合类器官的柔性制造。实施例3获得的带外基质的类器官相比常见类器官更接近体内组织。
69.可选地，实施例3结合的pdms模具参见图1-图7所示；实施例3的所述步骤1)中细胞液的浓度为1
×
10e6个/ml，所述步骤2)中的琼脂糖的浓度为1-3ml/g。。
70.实施例4、基于上述两大类实施方式的柔性制造方法，可进一步制造大尺寸的类器官，上述步骤基础上的替代步骤为：
71.4)在琼脂糖薄片中获得细胞球的情况下，成球后，先将带有细胞球的琼脂糖薄片放于装载板的培养皿装载区内，并置于显微镜视野内(例如显微镜视野中心)；
72.5)将带有大尺寸不同长度凸起阵列的pdms模具在琼脂糖上倒模获得大尺寸类器官制造用的大尺寸不同长度凹坑阵列的琼脂糖薄片，并将大尺寸琼脂糖薄片放在装载板的培养皿装载区，控制显微操作机械臂携带的玻璃针末端置于显微镜视野内，将装有细胞球的琼脂糖薄片中的细胞球依次吸出，再转移至布置于显微镜视野内的大尺寸琼脂糖薄片中的凹坑阵列内，之后，将带有细胞球的大尺寸琼脂糖薄片放入培养箱培养(例如培养24小时)，等待细胞球相互融合，融合后，再在融合后的琼脂糖薄片中加入基质胶，等基质胶凝固后获得到基质胶薄片，将基质胶薄片与琼脂糖薄片分离，将基质胶薄片放入下盖板的凹槽中，将上盖板和下盖板盖合，并将布置于下盖板的凹槽内的基质胶薄片包覆，完成用于培养大尺寸类器官的柔性制造。
73.实施例4结合的大尺寸不同长度凸起阵列的pdms模具如图8所示(具体结构组成如图6所示)，可选地为带有不同长度的矩形凸起11-2的pdms模具，在琼脂糖上成型得到大尺寸矩形凹坑类器官制造用的琼脂糖薄片。不同长度矩形凸起并排设置，长度由外到内逐渐增长，高度都相同。实施例4获得的大尺寸类器官能更便于用于体内修复等应用的场景。
74.可选地，实施例4的所述步骤1)中细胞液的浓度为1
×
10e6个/ml，所述步骤2)中的琼脂糖的浓度为1-3ml/g。
75.实施例5、基于上述两大类实施方式的柔性制造方法，可进一步制造互相连通的类器官，上述步骤基础上的替代步骤为包含以下替代步骤：
76.4)在获得了带有细胞球的琼脂糖薄片的情况下，先在装载板的培养皿装载区上放入已经获得的用于制造互相连通的多类器官的互通凹坑的琼脂糖薄片，互通凹坑分为细胞球填充区域11-6和基质细胞填充区域11-5，再依次将步骤3)获得带有细胞球的琼脂糖薄片放入装载板的培养皿装载区中，将装有细胞球的琼脂糖薄片中的细胞球依次用显微操作机械臂的玻璃针吸出，再转移至互通凹坑的琼脂糖薄片中的细胞球填充区域11-6，并在基质细胞填充区域11-5导入基质细胞，之后，将新的琼脂糖薄片放入培养箱培养(例如培养24小时)，等待细胞球相互融合，再在融合后的琼脂糖薄片中加入基质胶，等基质胶凝固后获得到基质胶薄片，将基质胶薄片与琼脂糖薄片分离，将基质胶薄片放入下盖板的凹槽中，将上盖板和下盖板盖合，并将布置于下盖板的凹槽内的基质胶薄片包覆，完成用于培养互相连通类器官的柔性制造。
77.可选地，实施例5的所述步骤1)中细胞液的浓度为1
×
10e6个/ml，所述步骤2)中的琼脂糖的浓度为1-3ml/g。
78.实施例5结合的pdms模具如图9所示(具体结构组成如图6所示)，带有不同形状的凸起的pdms模具在琼脂糖上成型得到不同形状互相连通的类器官制造用的琼脂糖薄片，琼脂糖薄片上互相连通的凹坑分为细胞球填充区域11-6和基质细胞填充区域11-5，形成如图9所示的互相连通的“分水器”结构，也即基质细胞填充区域11-5为矩形凹坑，一竖多横式排
布，细胞球填充区域11-6为圆形凹坑，布置在横向排布的矩形凹坑的端部，形成互相连通的一体化凹坑。实施例5获得的互相连通的多类器官具有能实现在体外研究多种器官协同作用的效果。
79.本发明已以较佳实施案例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可以利用上述揭示的结构及技术内容做出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施案例，均仍属本发明技术方案范围。

技术特征：

1.可替换的类器官芯片，其特征在于：包含上盖板、下盖板和基质胶薄片；基质胶薄片布置在下盖板上，上盖板和下盖板密封连接，并将布置于下盖板上的基质胶薄片包覆，所述基质胶薄片上具有多个含有细胞的凹坑，所述凹坑的形状为圆形、方形、圆弧形或者任意两者的组合。2.柔性制造类器官的设备，其特征在于：包含显微镜、装载板、可替换的类器官芯片和带玻璃针的显微操作机械臂；带玻璃针的显微镜操作机械臂布置在显微镜上的电动台的一侧，温度和二氧化碳传感器布置在显微镜上的电动台的另一侧，装载板布置在显微镜上的电动台的中部，装载板上摆放有可替换的类器官芯片，所述装载板上分布有pcr管装载区和培养皿装载区。3.柔性制造类器官的方法，其特征在于：包含以下步骤：1)准备细胞液先将一定浓度的细胞液装入pcr管中，再将pcr管插入装载板的装载区上，控制显微操作机械臂上携带的玻璃针的末端深入pcr管底部，吸入一定量的细胞液后从pcr管中移出；2)填充细胞将带有凸起的pdms模具在琼脂糖上倒模获得带有凹坑的琼脂糖薄片，然后将装有琼脂糖薄片的培养皿，放入装载板的培养皿装载区中，并置于显微镜视野内，控制显微操作机械臂携带的玻璃针末端置于显微镜视野内，将玻璃针依次深入琼脂糖薄片的凹坑内，启动细胞注射泵，将一定量的细胞填充到凹坑中，填充完所有凹坑后，放入培养箱培养，直到细胞自组织成球；3)成型类器官芯片在带有细胞球的琼脂糖薄片上覆盖基质胶，待基质胶凝固后获得到基质胶薄片，将基质胶薄片与琼脂糖薄片分离，将分离后的基质胶薄片放入下盖板的凹槽中，将上盖板和下盖板盖合，并将布置于下盖板的凹槽内的基质胶薄片包覆，完成类器官的柔性制造。4.柔性制造类器官的方法，其特征在于：包含以下步骤：1)准备细胞液先将一定浓度的m种细胞液装入不同的pcr管中，再将不同的pcr管分别插入装载板的装载区上，再准备都装有pbs缓冲液的n根pcr管，并插入装载板的装载区上，其中，m≥2的整数；2)填充细胞控制显微操作机械臂上的玻璃针的末端深入装有第一种细胞液的pcr管的底部，吸入一定量的第一种细胞液后从pcr管中移出；将带有相同形状凸起的pdms模具在琼脂糖上倒模获得带有相同形状凹坑的琼脂糖薄片，再将装有琼脂糖薄片的培养皿，放入培养皿装载区中，并置于显微镜视野内，控制显微操作机械臂携带的玻璃针末端置于显微镜视野内，将玻璃针依次深入琼脂糖薄片的凹坑内，启动细胞注射泵，将一定量的第一种细胞填充到的凹坑中，填充完后，将玻璃针从凹坑中移出，将玻璃针依次深入装有pbs缓冲液的n根pcr管中，来回抽吸液体清洗针管，清洗完毕后，再控制被清洗的玻璃针的末端深入装有第二种细胞的pcr管的底部；重复以上操作，直到将m种细胞填充完所有凹坑，之后放入培养箱培养，等待细胞自组织成球；3)成型类器官芯片
在带有细胞球的琼脂糖薄片上加入基质胶，待基质胶凝固后获得到基质胶薄片，将基质胶薄片与琼脂糖薄片分离，将基质胶薄片放入下盖板的凹槽中，将上盖板和下盖板盖合，并将布置于下盖板的凹槽内的基质胶薄片包覆，完成同一种类器官芯片内用于柔性制造不同种类器官。5.根据权利要求3或4所述柔性制造类器官的方法，其特征在于：包含以下替代步骤：4)成球后，先将带有细胞球的琼脂糖薄片放于显微镜视野内，将基质细胞加入带有细胞球的琼脂糖薄片中，之后，将新的琼脂糖薄片放入培养箱培养，等待基质细胞充满细胞球，充满后，再在新的琼脂糖薄片中加入基质胶，等基质胶凝固后获得到基质胶薄片，将基质胶薄片与琼脂糖薄片分离，将基质胶薄片放入下盖板的凹槽中，将上盖板和下盖板盖合，并将布置于下盖板的凹槽内的基质胶薄片包覆，完成用于培养带外基质的复合类器官的柔性制造。6.根据权利要求3或4所述柔性制造类器官的方法，其特征在于：包含以下替代步骤：4)成球后，先将带有细胞球的琼脂糖薄片放于装载板的培养皿装载区内，并置于显微镜视野内；5)将带有大尺寸不同长度凸起阵列的pdms模具在琼脂糖上倒模获得大尺寸类器官制造用的大尺寸不同长度凹坑阵列的琼脂糖薄片，并将大尺寸琼脂糖薄片放在装载板的培养皿装载区，控制显微操作机械臂携带的玻璃针末端置于显微镜视野内，将装有细胞球的琼脂糖薄片中的细胞球依次吸出，再转移至布置于显微镜视野内的大尺寸琼脂糖薄片中的凹坑阵列内，之后，将带有细胞球的大尺寸琼脂糖薄片放入培养箱培养，等待细胞球相互融合，融合后，再在融合后的琼脂糖薄片中加入基质胶，等基质胶凝固后获得到基质胶薄片，将基质胶薄片与琼脂糖薄片分离，将基质胶薄片放入下盖板的凹槽中，将上盖板和下盖板盖合，并将布置于下盖板的凹槽内的基质胶薄片包覆，完成用于培养大尺寸类器官的柔性制造。7.根据权利要求3或4所述柔性制造类器官的方法，其特征在于：包含以下替代步骤：4)在获得了带有细胞球的琼脂糖薄片的情况下，先在装载板的培养皿装载区上放入已经获得的用于制造互相连通的多类器官的互通凹坑的琼脂糖薄片，互通凹坑分为细胞球填充区域和基质细胞填充区域，再依次将步骤3)获得带有细胞球的琼脂糖薄片放入装载板的培养皿装载区中，将装有细胞球的琼脂糖薄片中的细胞球依次用显微操作机械臂的玻璃针吸出，再转移至互通凹坑的琼脂糖薄片中的细胞球填充区域，并在基质细胞填充区域导入基质细胞，之后，将新的琼脂糖薄片放入培养箱培养，等待细胞球相互融合，再在融合后的琼脂糖薄片中加入基质胶，等基质胶凝固后获得到基质胶薄片，将基质胶薄片与琼脂糖薄片分离，将基质胶薄片放入下盖板的凹槽中，将上盖板和下盖板盖合，并将布置于下盖板的凹槽内的基质胶薄片包覆，完成用于培养互相连通类器官的柔性制造。8.根据权利要求3或4所述柔性制造类器官的方法，其特征在于：所述步骤1)中细胞液的浓度为1
×
10e6个/ml。9.根据权利要求3或4所述柔性制造类器官的方法，其特征在于：所述步骤2)中的琼脂糖的浓度为1-3ml/g。10.根据权利要求3或4所述柔性制造类器官的方法，其特征在于：所述pdms模具包含手柄、本体、导气通道和高度调整台；本体与手柄相连，本体的外边缘沿周向设有高度调整台，
位于高度调整台内的本体端面上由外到内设置有导气通道和凸起。

技术总结

可替换的类器官芯片、柔性制造类器官设备及方法，所述设备包含显微镜、装载板、可替换的类器官芯片和带玻璃针的显微操作机械臂；带玻璃针的显微镜操作机械臂布置在显微镜上的电动台的一侧，温度和二氧化碳传感器布置在显微镜上的电动台的另一侧，装载板布置在显微镜上的电动台的中部，装载板上摆放有可替换的类器官芯片，所述装载板上分布有PCR管装载区和培养皿装载区；所述方法包含1)准备细胞液、2)填充细胞、3)成型类器官芯片，完成类器官的柔性制造。本发明能获得大批量，一致性，复杂的类器官，进而为生物学实验，医学医用提供更好的原材料。材料。材料。