一种用于构建体外肿瘤模型的图案化基底的制作方法
【专利摘要】一种用于构建体外肿瘤模型的图案化基底，包括基底层及设置在基底层上的图案化结构，所述图案化结构经提拉处理后而在基底层上形成有体外肿瘤模型。本发明在基底层上构建的体外肿瘤模型，可以用于模拟体内的肿瘤组织，从而研究肿瘤细胞的细胞生物学行为，观察细胞与细胞之间的相互作用；也可以用于药物筛选，观察抗肿瘤药物对体外肿瘤模型中肿瘤细胞的作用。本发明以简便的方法制备体外肿瘤模型，具有操作简单、便携化、个性化等特点，为精准医疗和转化医学研究提供了重要的研究平台。
【专利说明】
一种用于构建体外肿瘤模型的图案化基底
技术领域
[0001]本发明属于芯片上实验室加工制备和生物医药技术领域，具体是涉及一种用于构建体外肿瘤模型的图案化基底。
【背景技术】
[0002]随着医学、物理、化学、生物等多学科不断的交叉渗透，产生了诸如转化医学和精准医学等新的研究领域。现代医学研究突出基础研究成果能够迅速向临床转化，以及个性化、便携化等特点。传统的基于Petri dish的二维细胞培养方式，其培养条件与体内微环境相差很大，培养的体细胞不能发挥正常的组织水平的功能，而且寿命相对较短。而动物实验除了费用高，周期长，种属间差异，预测人类疾病存在误差之外，还有着伦理上的风险。介于两者之间的体外三维模型，其构建不仅仅停留在细胞层次，还涉及到细胞与细胞之间的相互作用、细胞与细胞外基质之间的相互作用。设计合理的体外三维模型，需要更为精确的反映体内的真实情况。对于早期胚胎发育、干细胞的研究，可以构建更为真实的结构模型;对于药物筛选，则有助于更有效、快速的筛选药物，缩短研发周期。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是基于上述的体外模型的应用前景，以及现有技术的相对不足，提供一种用于构建体外肿瘤模型的图案化基底，能够简便、有效的构建体外肿瘤模型，从而为组织工程研究以及抗肿瘤药物的研发提供平台。
[0004]本发明的技术方案是这样实现的:
本发明所述的用于构建体外肿瘤模型的图案化基底，其特点是:包括基底层及设置在基底层上的图案化结构，所述图案化结构经提拉处理后而在基底层上形成有体外肿瘤模型。
[0005]其中，所述基底层由金属薄片或高分子材料制成。而且，所述金属薄片为钛合金薄片或铝薄片或钢薄片或其它金属薄片。所述高分子材料为聚苯乙烯或聚甲基丙烯酸甲酯或聚乙稀或其它高分子材料。
[0006]所述图案化结构所在区域设置为水溶液可以粘附的图案区域，所述图案化结构之外的区域设置为水溶液不能粘附的背景区域。
[0007]所述图案化结构可设置为任意形状封闭的图形结构，且所述图案化结构可单独设置为一个，或者设置有多个并在基底层上形成阵列结构。
[0008]所述图案化结构的面积为2000平方微米?7500平方毫米。
[0009]所述体外肿瘤模型包含有内外两层水凝胶，且内层水凝胶含有肿瘤细胞，外层水凝胶含有正常的体细胞。
[0010]所述水凝胶包含可快速成胶的水凝胶前驱液，所述水凝胶前驱液为海藻酸钠或明胶或聚乙二醇凝胶水溶液。
[0011 ]本发明与现有技术相比，具有如下优点: 本发明在基底层上构建的体外肿瘤模型，可以用于模拟体内的肿瘤组织，从而研究肿瘤细胞的细胞生物学行为，观察细胞与细胞之间的相互作用；也可以用于药物筛选，观察抗肿瘤药物对体外肿瘤模型中肿瘤细胞的作用。本发明以简便的方法制备体外肿瘤模型，具有操作简单、便携化、个性化等特点，为精准医疗和转化医学研究提供了重要的研究平台。
[0012]下面结合附图对本发明作进一步的说明。
【附图说明】
[0013]图1为本发明的立体结构示意图。
[0014]图2为本发明的平面结构示意图。
【具体实施方式】
[0015]如图1-图2所示，本发明所述的用于构建体外肿瘤模型的图案化基底，包括基底层I及设置在基底层I上的图案化结构2，所述图案化结构2经提拉处理后而在基底层I上形成有体外肿瘤模型3。其中，所述基底层I由金属薄片或高分子材料制成。当基底层I由金属薄片制成时，所述金属薄片为钛合金薄片或铝薄片或钢薄片或其它金属薄片。当基底层I由高分子材料制成时，所述高分子材料为聚苯乙烯或聚甲基丙烯酸甲酯或聚乙烯或其它高分子材料。而且，所述图案化结构2所在区域设置为水溶液可以粘附的图案区域，所述图案化结构2之外的区域设置为水溶液不能粘附的背景区域。所述图案化结构2可设置为任意形状封闭的图形结构，且所述图案化结构2可单独设置为一个，或者设置有多个并在基底层I上形成阵列结构。所述图案化结构2的面积为2000平方微米?7500平方毫米。并且，所述体外肿瘤模型3包含有内外两层水凝胶，且内层水凝胶含有肿瘤细胞，该肿瘤细胞为Hela细胞或MCF7细胞或其它类型的肿瘤细胞，外层水凝胶含有正常的体细胞，该正常的体细胞包含但不限于SMC细胞。所述水凝胶包含可快速成胶的水凝胶前驱液，所述水凝胶前驱液为海藻酸钠或明胶或聚乙二醇凝胶水溶液或其它种类的水凝胶前驱液。
[0016]本发明的制备方法如下:
1、图案化基底的制备
使用AutoCAD软件设计图案。利用光刻的方法，在基底层上面制备图案。在图案之外的区域对表面进行疏水化处理，使得水溶液无法粘附。进一步地，使用丙酮除去光刻胶，得到图案化的表面；
2、体外肿瘤模型的制备
利用二次提拉的方法。先将图案化基底放入含有肿瘤细胞溶液中提拉，得到的基底图案里面含有肿瘤细胞液滴，对肿瘤细胞液滴进行凝胶化处理。再次将基底层放入含有正常体细胞的溶液中提拉，得到的基底图案里面含有正常体细胞液滴，并对正常体细胞液滴进行凝胶化处理。这样得到的水凝胶体外模型中含有两种细胞。
[0017]本发明是通过实施例来描述的，但并不对本发明构成限制，参照本发明的描述，所公开的实施例的其他变化，如对于本领域的专业人士是容易想到的，这样的变化应该属于本发明权利要求限定的范围之内。
【主权项】
1.一种用于构建体外肿瘤模型的图案化基底，其特征在于:包括基底层(I)及设置在基底层(I)上的图案化结构(2)，所述图案化结构(2)经提拉处理后而在基底层(I)上形成有体外肿瘤模型(3)。2.根据权利要求1所述的用于构建体外肿瘤模型的图案化基底，其特征在于:所述基底层(I)由金属薄片或高分子材料制成。3.根据权利要求2所述的用于构建体外肿瘤模型的图案化基底，其特征在于:所述金属薄片为钛合金薄片或铝薄片或钢薄片。4.根据权利要求2所述的用于构建体外肿瘤模型的图案化基底，其特征在于:所述高分子材料为聚苯乙烯或聚甲基丙烯酸甲酯或聚乙烯。5.根据权利要求1所述的用于构建体外肿瘤模型的图案化基底，其特征在于:所述图案化结构(2)所在区域设置为水溶液可以粘附的图案区域，所述图案化结构(2)之外的区域设置为水溶液不能粘附的背景区域。6.根据权利要求1所述的用于构建体外肿瘤模型的图案化基底，其特征在于:所述图案化结构(2)可设置为任意形状封闭的图形结构，且所述图案化结构(2)可单独设置为一个，或者设置有多个并在基底层(I)上形成阵列结构。7.根据权利要求1所述的用于构建体外肿瘤模型的图案化基底，其特征在于:所述图案化结构(2 )的面积为2000平方微米?7500平方毫米。8.根据权利要求1所述的用于构建体外肿瘤模型的图案化基底，其特征在于:所述体外肿瘤模型(3)包含有内外两层水凝胶，且内层水凝胶含有肿瘤细胞，外层水凝胶含有正常的体细胞。9.根据权利要求8所述的用于构建体外肿瘤模型的图案化基底，其特征在于:所述水凝胶包含可快速成胶的水凝胶前驱液，所述水凝胶前驱液为海藻酸钠或明胶或聚乙二醇凝胶水溶液。
【文档编号】C12N5/077GK105886472SQ201610314863
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年5月13日
【发明人】孙康, 杨明亮, 张超, 徐悦, 蒋庆
【申请人】中山大学