一种新型类器官高通量打印与培养方法

1.本发明涉及医疗器械领域，具体的是涉及一种新型类器官高通量打印与培养方法。

背景技术：

2.原代类器官的培养有助于抗癌药物的研发与患癌病人精准用药筛选。
3.目前原代类器官例如肿瘤类器官的培养方式主要分为两个步骤：第一、肿瘤类器官的制备，肿瘤类器官的制备通常依赖实验员的技术，第二、通过实验员手动将制备的肿瘤类器官转移至高通量培养载体例如孔板的孔位内进行培养，该过程费时费力，操作过程不可控，制备的类器官大小不均一，无法保证类器官的一致性，类器官个体间的差异较大。

技术实现要素：

4.为了克服现有技术的不足，本发明提供一种新型类器官高通量打印与培养方法，可控性好，省时省力，稳定性好，保证了类器官的一致性，降低了类器官个体间的差异。
5.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
6.一种新型类器官高通量打印与培养方法，包括以下步骤：s2、将细胞包裹于分散相1内；s4、将包裹有细胞的分散相1和分散相2分别注射到微流控系统的类器官前体制备区内，分散相1被分散相2剪切成大小均一的的类器官前体液滴，剪切成的类器官前体液滴可依次进入到微流控系统的类器官液滴熟化区内并可在该类器官液滴熟化区内熟化成类器官球体；s6、通过微流控系统的输送泵将类器官液滴熟化区内的第一个类器官球体经3d打印系统的输送管道输送至3d打印系统的打印喷头处；s8、通过3d打印系统的类器官识别检测单元检测打印喷头处是否有类器官球体，当类器官识别检测单元检测到打印喷头处有类器官球体时，类器官识别检测单元输出类器官信号到3d打印系统的控制单元；s10、通过控制单元控制3d打印系统的驱动单元动作，通过驱动打印喷头向下移动至孔板的第一孔位内的连续相的液面处、底部、连续相与第一孔位内的底部的交接处或连续相的内部，停留1-2秒钟后，第一个类器官球体会吸附于第一孔位内的连续相的液面处、底部、连续相与第一孔位内的底部的交接处或连续相的内部，如此第一个类器官球体即打印至孔板的第一孔位内，完毕后，通过驱动单元驱动打印喷头回到初始位置；s12、按照步骤s6至步骤s10的方法依次将类器官液滴熟化区内的剩下的类器官球体打印至孔板的剩下孔位内；s14、对孔板的所有孔位内的类器官球体进行培养。
7.作为优选的技术方案，所述类器官前体制备区为一y型结构，所述y型结构包括第一入口管道、第二入口管道和连接管道，所述第一入口管道的第一端和第二入口管道的第一端分别与第一注射器、第二注射器连接，所述第一注射器连接有第一注射泵，所述第二注射器连接有第二注射泵，第一入口管道的第二端和第二入口管道的第二端均与所述连接管道的第一端连接，所述类器官液滴熟化区为一出口管道，所述连接管道的第二端与所述出口管道连接；所述步骤s4包括以下步骤；s42、将分散相1、分散相2分别置于第一注射器内和
第二注射器内；s44、通过第一注射泵将第一注射器内的分散相1注射到第一入口管道内，通过第二注射泵将第二注射器内的分散相2注射到第二入口管道内，在连接管道内，分散相1被分散相2剪切成大小均一的类器官前体液滴，剪切成的类器官前体液滴可依次进入到出口管道内并可在该出口管道内熟化成类器官球体。
8.作为优选的技术方案，所述类器官前体制备区为一t型结构，所述t型结构包括第一入口管道、第二入口管道和连接管道，所述第一入口管道的第一端和第二入口管道的第一端分别与第一注射器连接、第二注射器连接，所述第一注射器连接有第一注射泵，所述第二注射器连接有第二注射泵，第一入口管道的第二端和第二入口管道的第二端分别与所述连接管道的第一端连接，所述类器官液滴熟化区为一出口管道，所述连接管道的第二端与所述出口管道连接；所述步骤s4包括以下步骤：s42、将分散相1、分散相2分别置于第一注射器内和第二注射器内；s44、通过第一注射泵将第一注射器内的分散相1注射到第一入口管道内，通过第二注射泵将第二注射器内的分散相2注射到第二入口管道内，在连接管道内，分散相1被分散相2剪切成大小均一的类器官前体液滴，剪切成的类器官前体液滴可依次进入到出口管道内并可在该出口管道内熟化成类器官球体。
9.作为优选的技术方案，所述类器官前体制备区为一十字型结构，所述十字型结构包括第一入口管道、两个呈相对设置的第二入口管道和连接管道，所述第一入口管道和连接管道呈相对设置，所述第一入口管道的第一端与第一注射器连接，第一入口管道的第二端与所述连接管道的第一端连接，所述第一注射器连接有第一注射泵，两个第二入口管道的第一端分别与两个第二注射器连接，两个第二入口管道的第二端分别与所述连接管道的第一端连接，所述两个第二注射器分别连接有两个第二注射泵，所述类器官液滴熟化区为一出口管道，所述连接管道的第二端与所述出口管道连接；所述步骤s4包括以下步骤：s42、将分散相1置于第一注射器内，将分散相2分别置于两个第二注射器内；s44、通过第一注射泵将第一注射器内的分散相1注射到第一入口管道内，通过两个第二注射泵分别将两个第二注射器内的分散相2注射到两个第二入口管道内，在连接管道内，分散相1被注射到两个第二入口管道内的分散相2剪切成大小均一的类器官前体液滴，剪切成的类器官前体液滴可依次进入到出口管道内并可在该出口管道内熟化成类器官球体。
10.作为优选的技术方案，所述步骤s10中，通过3d打印系统的驱动单元驱动打印喷头向下移动至孔板的第一孔位内的底部，停留1-2秒钟后，第一个类器官球体会吸附于第一孔位内的底部；所述步骤s14之前还包括步骤s13：向孔板的所有孔位内加入连续相。
11.作为优选的技术方案，所述步骤s10中，通过3d打印系统的驱动单元驱动打印喷头向下移动至孔板的第一孔位内的连续相的液面处，停留1-2秒钟后，第一个类器官球体会吸附于第一孔位内的连续相的液面处；所述打印喷头呈楔形。
12.作为优选的技术方案，所述打印喷头的楔形角度为10-80度。
13.作为优选的技术方案，所述步骤s2中，所述细胞为原代肿瘤组织细胞、干细胞或细胞系。
14.作为优选的技术方案，所述分散相1的材质包括基质胶、胶原蛋白或明胶，所述分散相2的材质包括氟油或植物油。
15.作为优选的技术方案，所述连续相为普通培养基、含生长因子培养基、含药物培养基或杜氏磷酸盐缓冲液。
16.本发明的有益效果是：本发明提供的新型类器官高通量打印与培养方法，通过微流控系统完成类器官的制备，并通过微流控系统与3d打印系统结合，能够简便、快速、精确地将类器官通过打印的方式转移至孔板的孔位内进行培养，可控性好，省时省力，稳定性好，类器官大小均一，保证了类器官的一致性，降低了类器官个体间的差异。
附图说明
17.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
18.图1是本发明第一实施例提供的一种新型类器官高通量打印与培养方法的流程框图；
19.图2是图1所示一种新型类器官高通量打印与培养方法的流程示意图；
20.图3是原代肿瘤组织细胞从原代肿瘤组织中提取的示意图；
21.图4是第一注射器和第二注射器的结构示意图；
22.图5是微流控系统的第一种方案的类器官前体制备区和类器官液滴熟化区的平面示意图；
23.图6是微流控系统的第二种方案的类器官前体制备区和类器官液滴熟化区的平面示意图；
24.图7是微流控系统的第三种方案的类器官前体制备区和类器官液滴熟化区的平面示意图；
25.图8是微流控系统的第四种方案的类器官前体制备区和类器官液滴熟化区的平面示意图；
26.图9是类器官球体打印至孔板的孔位内的连续相的液面处的结构示意图；
27.图10是类器官球体进行培养后的第一天至第六天的效果示意图；
28.图11是本发明第二实施例提供的一种新型类器官高通量打印与培养方法的流程框图；
29.图12是图11所示一种新型类器官高通量打印与培养方法的流程示意图；
30.图13是类器官球体打印至孔板的孔位内的底部的结构示意图；
31.图14是类器官球体进行培养后的第一天至第六天的效果示意图；
32.图15是本发明第三实施例提供的一种新型类器官高通量打印与培养方法的流程框图；
33.图16是图15所示一种新型类器官高通量打印与培养方法的流程示意图；
34.图17是是本发明第四实施例提供的一种新型类器官高通量打印与培养方法的流程框图；
35.图18是图17所示一种新型类器官高通量打印与培养方法的流程示意图。
具体实施方式
36.以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。另外，专利中涉及到
的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本发明创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。
37.第一实施例
38.请参照图1和图2，本发明第一实施例提供的一种新型类器官高通量打印与培养方法，包括以下步骤：
39.s2、将细胞包裹于分散相1内。
40.步骤s2中，细胞为从原代肿瘤组织中提取的原代肿瘤组织细胞，如图3所示。可以理解地，细胞还可以是例如干细胞、细胞系等，细胞的类型、数量可根据实际情况进行设置。
41.本实施例中，包裹于分散相1中的细胞密度为1
×
107个/毫升，本发明所兼容的细胞密度包括但不限于1
×
105个/毫升至1
×
109个/毫升，可依据培养需求及细胞活性灵活调整。
42.分散相1的材质包括基质胶。可以理解地，分散相1的材质还可以是包括例如胶原蛋白、明胶等天然材料，分散相1的材质还可以是包括合成的材料，可根据实际情况进行设置。
43.s4、将包裹有细胞的分散相1和分散相2分别注射到微流控系统的类器官前体制备区内，分散相1被分散相2剪切成大小均一的的类器官前体液滴100。类器官前体液滴100的外部包裹有部分分散相2。剪切成的类器官前体液滴100可依次进入到微流控系统的类器官液滴熟化区内并可在该类器官液滴熟化区内熟化成类器官球体102，类器官即制备完成。
44.步骤s4中，分散相2的材质包括氟油。氟油能够更好的产生液滴现象，剪切力较好，使得包裹有细胞的分散相1形成大小均一的类器官前体液滴100。可以理解地，分散相2还可以是包括例如植物油等与细胞相容性较好且与水相互不相溶的材料，可根据实际情况进行设置。
45.将类器官前体液滴100熟化成类器官球体100的方法包括温度交联法、酶促交联法、离子交联法、光交联法等等方法。
46.本实施例中，类器官前体制备区为一t型结构，结合图5所示。t型结构包括第一入口管道42、第二入口管道43和连接管道44。第一入口管道42的第一端和第二入口管道43的第一端分别与第一注射器32连接(见图4)、第二注射器34(见图4)连接，第一注射器32连接有第一注射泵，第二注射器34连接有第二注射泵，第一入口管道42的第二端和第二入口管道43的第二端分别与连接管道44的第一端连接。第一入口管道42的轴线和连接管道44的轴线位于同一条水平线上，第二入口管道43与第一入口管道42、连接管道44呈垂直设置。第二入口管道43位于第一入口管道42和连接管道44的上方。类器官液滴熟化区为一出口管道50，连接管道44的第二端与出口管道50连接。连接管道44和出口管道50连接为一体。
47.步骤s4具体包括以下步骤：
48.s42、将分散相1、分散相2分别置于第一注射器32内和第二注射器34内。
49.s44、通过第一注射泵将第一注射器32内的分散相1注射到第一入口管道42内，通过第二注射泵将第二注射器34内的分散相2注射到第二入口管道43内，在连接管道44内，分散相1被分散相2剪切成大小均一的类器官前体液滴100，剪切成的类器官前体液滴100可依次进入到出口管道50内并可在该出口管道50内熟化成类器官球体102，如图2和图5所示。
50.本实施例中，分散相1的流速通常设置为20微升/分钟，分散相2的流速通常设置为120微升/分钟。本发明可依据需求调节两分散相流速与流速比，进而调节所生成的类器官前体液滴100的形状(例如为圆形或不等长度椭圆形)、类器官前体液滴100的间距与类器官前体液滴100制备的整体速度。
51.在第一种替换方案中，如图6所示，类器官前体制备区也为一t型结构，与图5的类器官前体制备区不同的是，第一入口管道42的轴线和第二入口管道43的轴线位于同一条水平线上，连接管道44与第一入口管道42、第二入口管道43呈垂直设置，连接管道44位于第一入口管道42和第二入口管道43的下方。
52.在第二种替换方案中，如图7所示，类器官前体制备区为一y型结构。y型结构包括第一入口管道42、第二入口管道43和连接管道44。第一入口管道42的第一端和第二入口管道43的第一端分别与第一注射器32、第二注射器34连接，第一入口管道42的第二端和第二入口管道43的第二端均与连接管道44的第一端连接。第一入口管道42和第二入口管道43形成v状结构，连接管道44位于第一入口管道42和第二入口管道43的下方。类器官液滴熟化区为一出口管道50，连接管道44的第二端与出口管道50连接。连接管道44和出口管道50连接为一体。
53.步骤s4包括以下步骤：
54.s42、将分散相1、分散相2分别置于第一注射器32内和第二注射器34内；
55.s44、通过第一注射泵将第一注射器32内的分散相1注射到第一入口管道42内，通过第二注射泵将第二注射器34内的分散相2注射到第二入口管道43内，在连接管道44内，分散相1被分散相2剪切成大小均一的类器官前体液滴100，剪切成的类器官前体液滴100可依次进入到出口管道50内并可在该出口管道50内熟化成类器官球体102。
56.在第三种替换方案中，如图8所示，类器官前体制备区为一十字型结构。十字型结构包括第一入口管道42、两个呈相对设置的第二入口管道43和连接管道44。第一入口管道42和连接管道44呈相对设置，第一入口管道42的第一端与第一注射器32连接，第一入口管道42的第二端与连接管道44的第一端连接。第一注射器32连接有第一注射泵。两个第二入口管道43的第一端分别与两个第二注射器34连接，两个第二入口管道43的第二端分别与连接管道44的第一端连接。两个第二注射器34分别连接有两个第二注射泵。类器官液滴熟化区为一出口管道50，连接管道44的第二端与出口管道50连接。连接管道44与出口管道50连接为一体。
57.步骤s4具体包括以下步骤：
58.s42、将分散相1置于第一注射器32内，将分散相2分别置于两个第二注射器34内；
59.s44、通过第一注射泵将第一注射器32内的分散相1注射到第一入口管道42内，通过两个第二注射泵分别将两个第二注射器34内的分散相2注射到两个第二入口管道43内，在连接管道44内，分散相1被注射到两个第二入口管道43内的分散相2剪切成大小均一的类器官前体液滴100，剪切成的类器官前体液滴100可依次进入到出口管道50内并可在该出口管道内熟化成类器官球体102。
60.s6、通过微流控系统的输送泵将类器官液滴熟化区内的第一个类器官球体102经3d打印系统的输送管道52输送至3d打印系统的打印喷头62处。
61.步骤s6中，打印喷头62呈楔形，打印喷头62的楔形角度为10-80度，优选为45度。
62.3d打印系统为3d生物打印机。
63.s8、通过3d打印系统的类器官识别检测单元64检测打印喷头62处是否有类器官球体102，当类器官识别检测单元64检测到打印喷头62处有类器官球体102时，类器官识别检测单元64输出类器官信号到3d打印系统的控制单元。
64.步骤s8中，类器官识别检测单元64与打印喷头62相对，如图2所示，通过类器官识别检测单元64检测类器官球体102的例如颜、几何轮廓、荧光信号等等，从而可检测出打印喷头62处有类器官球体102。类器官识别检测单元64例如为一ccd相机。
65.s10、通过控制单元控制3d打印系统的驱动单元动作，通过驱动打印喷头62向下移动至孔板70的第一孔位72内的连续相的液面处，由于打印喷头62是呈楔形的，楔形的打印喷头62可破坏连续相液面的张力，这样停留1-2秒钟后，优选为1秒钟，在第一个类器官球体102与连续相的黏附作用下，第一个类器官球体102会吸附于第一孔位72内的连续相的液面处，形成类器官的气液培养界面，如此即实现第一个类器官球体102的气液界面的打印，第一个类器官球体102即打印至孔板70的第一孔位72内，如图9所示，完毕后，通过驱动单元驱动打印喷头62向上移动以回到初始位置，初始位置即打印喷头62与类器官识别检测单元64相对的位置。
66.本实施例中，打印喷头62的移动速度范围通常为xy轴0-100mm/s(毫米/秒)，z轴速度为0-80mm/s。打印喷头62移动速度与加速度可依据打印速度要求与精度要求实时灵活调整。
67.步骤s10中，连续相优选为普通培养基，可以理解地，连续相也可以是例如含生长因子培养基、含药物培养基、杜氏磷酸盐缓冲液、其他特种培养基等等，可根据实际情况进行设置。
68.s12、按照步骤s6至步骤s10的方法依次将类器官液滴熟化区内的剩下的类器官球体102打印至孔板70的剩下孔位72内，如此即完成类器官气液界面的高通量打印。本实施例中，孔板70的孔位72的数量为96个，可以理解地，孔板70的孔位72的数量可根据实际情况进行设置。
69.s14、对孔板70的所有孔位72内的类器官球体102进行培养。类器官球体102即稳定存在于连续相的液面处进行培养。
70.步骤s14中，对类器官球体102进行培养时，由于分散相2的材质包括氟油，分散相2会自行挥发。
71.图10为类器官球体102进行培养后的第一天至第六天的效果示意图，从图10中可以看出，类器官一致性较好、个体间差异较小。
72.本发明提供的新型类器官高通量打印与培养方法，通过微流控系统完成类器官的制备，并通过微流控系统与3d打印系统结合，能够简便、快速、精确地将类器官通过打印的方式转移至孔板70的孔位72内的连续相的液面处进行培养，可控性好，省时省力，稳定性好，类器官大小均一，保证了类器官的一致性，降低了类器官个体间的差异。
73.第二实施例
74.请参照图11和图12，本实施例的步骤s2至步骤8、步骤s14与第一实施例相同，这里不再赘述，本实施例与第一实施例不同的是，步骤s10、通过控制单元控制3d打印系统的驱动单元动作，通过驱动单元驱动打印喷头62向下移动至孔板70的第一孔位72内的底部，停
留1-2秒钟后，优选为1秒钟，在第一个类器官球体102于第一孔位72内的底部的黏附作用下，第一个类器官球体102会吸附于第一孔位72内的底部，如此即实现第一个类器官球体102的气固界面的打印，第一个类器官球体102即打印至孔板70的第一孔位72内，如图13所示，完毕后，通过驱动单元驱动打印喷头62回到初始位置。
75.步骤s12、按照步骤s6至步骤s10的方法依次将类器官液滴熟化区内的剩下的类器官球体102打印至孔板70的剩下孔位72内，如此即完成类器官气固界面的高通量打印。
76.步骤s14之前还包括步骤s13、向孔板70的所有孔位72内加入连续相。类器官球体102即稳定存在于孔板70的孔位72内的底部进行培养。
77.图14为类器官球体102进行培养后的第一天至第六天的效果示意图，从图10中可以看出，类器官一致性较好、个体间差异较小。
78.另外本实施例的打印喷头62可不设置为楔形。
79.本发明提供的新型类器官高通量打印与培养方法，通过微流控系统完成类器官的制备，并通过微流控系统与3d打印系统结合，能够简便、快速、精确地将类器官通过打印的方式转移至孔板70的孔位72内的底部进行培养，可控性好，省时省力，稳定性好，类器官大小均一，保证了类器官的一致性，降低了类器官个体间的差异。
80.第三实施例
81.请参照图15和图16，本实施例的步骤s2至步骤8、步骤s14与第一实施例相同，这里不再赘述，本实施例与第一实施例不同的是，步骤s10、通过控制单元控制3d打印系统的驱动单元动作，通过驱动单元驱动打印喷头62向下移动至孔板70的第一孔位72内的连续相与第一孔位72内的底部的交接处，停留1-2秒钟后，优选为1秒钟，在第一个类器官球体102与第一孔位72内的底部的黏附作用下，第一个类器官球体102会吸附于第一孔位72内的连续相与第一孔位72内的底部的交接处，如此即实现第一个类器官球体102的液固界面的打印，第一个类器官球体102即打印至孔板70的第一孔位72内，完毕后，通过驱动单元驱动打印喷头62回到初始位置。
82.步骤s12、按照步骤s6至步骤s10的方法依次将类器官液滴熟化区内的剩下的类器官球体102打印至孔板70的剩下孔位72内，如此即完成类器官液固界面的高通量打印。类器官球体102即稳定存在于孔位72内的连续相与孔位72内的底部的交接处进行培养。
83.另外本实施例的打印喷头62可不设置为楔形。
84.本发明提供的新型类器官高通量打印与培养方法，通过微流控系统完成类器官的制备，并通过微流控系统与3d打印系统结合，能够简便、快速、精确地将类器官通过打印的方式转移至孔板70的孔位72内的连续相与孔位72内的底部的交接处进行培养，可控性好，省时省力，稳定性好，类器官大小均一，保证了类器官的一致性，降低了类器官个体间的差异。
85.第四实施例
86.请参照图17和图18，本实施例的步骤s2至步骤8、步骤s14与第一实施例相同，这里不再赘述，本实施例与第一实施例不同的是，步骤s10、通过控制单元控制3d打印系统的驱动单元动作，通过驱动单元驱动打印喷头62向下移动至孔板70的第一孔位72内的连续相的内部，优选为连续相内部的中间位置，停留1-2秒钟后，优选为1秒钟，由于连续相具有一定的粘度，因而第一个类器官球体102会吸附于第一孔位72内的连续相的内部，呈悬浮状态，
如此即实现第一个类器官球体102的悬浮打印，第一个类器官球体102即打印至孔板70的第一孔位72内，完毕后，通过驱动单元驱动打印喷头62回到初始位置。
87.步骤s12、按照步骤s6至步骤s10的方法依次将类器官液滴熟化区内的剩下的类器官球体102打印至孔板70的剩下孔位72内，如此即完成类器官悬浮高通量打印。类器官球体102即稳定且悬浮存在于孔位72内的连续相的内部进行培养。
88.另外本实施例的打印喷头62可不设置为楔形。
89.本发明提供的新型类器官高通量打印与培养方法，通过微流控系统完成类器官的制备，并通过微流控系统与3d打印系统结合，能够简便、快速、精确地将类器官通过打印的方式转移至孔板70的孔位72内的连续相的内部进行培养，可控性好，省时省力，稳定性好，类器官大小均一，保证了类器官的一致性，降低了类器官个体间的差异。
90.以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本技术权利要求所限定的范围内。

技术特征：

1.一种新型类器官高通量打印与培养方法，其特征在于，包括以下步骤：s2、将细胞包裹于分散相1内；s4、将包裹有细胞的分散相1和分散相2分别注射到微流控系统的类器官前体制备区内，分散相1被分散相2剪切成大小均一的的类器官前体液滴，剪切成的类器官前体液滴可依次进入到微流控系统的类器官液滴熟化区内并可在该类器官液滴熟化区内熟化成类器官球体；s6、通过微流控系统的输送泵将类器官液滴熟化区内的第一个类器官球体经3d打印系统的输送管道输送至3d打印系统的打印喷头处；s8、通过3d打印系统的类器官识别检测单元检测打印喷头处是否有类器官球体，当类器官识别检测单元检测到打印喷头处有类器官球体时，类器官识别检测单元输出类器官信号到3d打印系统的控制单元；s10、通过控制单元控制3d打印系统的驱动单元动作，通过驱动单元驱动打印喷头向下移动至孔板的第一孔位内的连续相的液面处、底部、连续相与第一孔位内的底部的交接处或连续相的内部，停留1-2秒钟后，第一个类器官球体会吸附于第一孔位内的连续相的液面处、底部、连续相与第一孔位内的底部的交接处或连续相的内部，如此第一个类器官球体即打印至孔板的第一孔位内，完毕后，通过驱动单元驱动打印喷头回到初始位置；s12、按照步骤s6至步骤s10的方法依次将类器官液滴熟化区内的剩下的类器官球体打印至孔板的剩下孔位内；s14、对孔板的所有孔位内的类器官球体进行培养。2.根据权利要求1所述的新型类器官高通量打印与培养方法，其特征在于，所述类器官前体制备区为一y型结构，所述y型结构包括第一入口管道、第二入口管道和连接管道，所述第一入口管道的第一端和第二入口管道的第一端分别与第一注射器、第二注射器连接，所述第一注射器连接有第一注射泵，所述第二注射器连接有第二注射泵，第一入口管道的第二端和第二入口管道的第二端均与所述连接管道的第一端连接，所述类器官液滴熟化区为一出口管道，所述连接管道的第二端与所述出口管道连接；所述步骤s4包括以下步骤；s42、将分散相1、分散相2分别置于第一注射器内和第二注射器内；s44、通过第一注射泵将第一注射器内的分散相1注射到第一入口管道内，通过第二注射泵将第二注射器内的分散相2注射到第二入口管道内，在连接管道内，分散相1被分散相2剪切成大小均一的类器官前体液滴，剪切成的类器官前体液滴可依次进入到出口管道内并可在该出口管道内熟化成类器官球体。3.根据权利要求1所述的新型类器官高通量打印与培养方法，其特征在于，所述类器官前体制备区为一t型结构，所述t型结构包括第一入口管道、第二入口管道和连接管道，所述第一入口管道的第一端和第二入口管道的第一端分别与第一注射器连接、第二注射器连接，所述第一注射器连接有第一注射泵，所述第二注射器连接有第二注射泵，第一入口管道的第二端和第二入口管道的第二端分别与所述连接管道的第一端连接，所述类器官液滴熟化区为一出口管道，所述连接管道的第二端与所述出口管道连接；所述步骤s4包括以下步骤：s42、将分散相1、分散相2分别置于第一注射器内和第二注射器内；
s44、通过第一注射泵将第一注射器内的分散相1注射到第一入口管道内，通过第二注射泵将第二注射器内的分散相2注射到第二入口管道内，在连接管道内，分散相1被分散相2剪切成大小均一的类器官前体液滴，剪切成的类器官前体液滴可依次进入到出口管道内并可在该出口管道内熟化成类器官球体。4.根据权利要求1所述的新型类器官高通量打印与培养方法，其特征在于，所述类器官前体制备区为一十字型结构，所述十字型结构包括第一入口管道、两个呈相对设置的第二入口管道和连接管道，所述第一入口管道和连接管道呈相对设置，所述第一入口管道的第一端与第一注射器连接，第一入口管道的第二端与所述连接管道的第一端连接，所述第一注射器连接有第一注射泵，两个第二入口管道的第一端分别与两个第二注射器连接，两个第二入口管道的第二端分别与所述连接管道的第一端连接，所述两个第二注射器分别连接有两个第二注射泵，所述类器官液滴熟化区为一出口管道，所述连接管道的第二端与所述出口管道连接；所述步骤s4包括以下步骤：s42、将分散相1置于第一注射器内，将分散相2分别置于两个第二注射器内；s44、通过第一注射泵将第一注射器内的分散相1注射到第一入口管道内，通过两个第二注射泵分别将两个第二注射器内的分散相2注射到两个第二入口管道内，在连接管道内，分散相1被注射到两个第二入口管道内的分散相2剪切成大小均一的类器官前体液滴，剪切成的类器官前体液滴可依次进入到出口管道内并可在该出口管道内熟化成类器官球体。5.根据权利要求1所述的新型类器官高通量打印与培养方法，其特征在于，所述步骤s10中，通过3d打印系统的驱动单元驱动打印喷头向下移动至孔板的第一孔位内的底部，停留1-2秒钟后，第一个类器官球体会吸附于第一孔位内的底部；所述步骤s14之前还包括步骤s13：向孔板的所有孔位内加入连续相。6.根据权利要求1所述的新型类器官高通量打印与培养方法，其特征在于，所述步骤s10中，通过3d打印系统的驱动单元驱动打印喷头向下移动至孔板的第一孔位内的连续相的液面处，停留1-2秒钟后，第一个类器官球体会吸附于第一孔位内的连续相的液面处；所述打印喷头呈楔形。7.根据权利要求6所述的新型类器官高通量打印与培养方法，其特征在于，所述打印喷头的楔形角度为10-80度。8.根据权利要求1所述的新型类器官高通量打印与培养方法，其特征在于，所述步骤s2中，所述细胞为原代肿瘤组织细胞、干细胞或细胞系。9.根据权利要求1所述的新型类器官高通量打印与培养方法，其特征在于，所述分散相1的材质包括基质胶、胶原蛋白或明胶，所述分散相2的材质包括氟油或植物油。10.根据权利要求1所述的新型类器官高通量打印与培养方法，其特征在于，所述连续相为普通培养基、含生长因子培养基、含药物培养基或杜氏磷酸盐缓冲液。

技术总结

本发明公开了一种新型类器官高通量打印与培养方法，包括以下步骤；S2、将细胞包裹于分散相1内；S4、将包裹有细胞的分散相1和分散相2分别注射到微流控系统的类器官前体制备区内，分散相1被分散相2剪切成大小均一的的类器官前体液滴，剪切成的类器官前体液滴可依次进入到微流控系统的类器官液滴熟化区内并可在该类器官液滴熟化区内熟化成类器官球体；S6、通过微流控系统的输送泵将类器官液滴熟化区内的第一个类器官球体经3D打印系统的输送管道输送至3D打印系统的打印喷头处；S8、通过3D打印系统的类器官识别检测单元检测打印喷头处是否有类器官球体。本发明可控性好，保证了类器官的一致性，类器官大小均一，降低了类器官个体间的差异。个体间的差异。个体间的差异。