类器官的培养方法和生产系统与流程

文档序号:36162274发布日期:2023-11-23 10:50阅读:248来源:国知局

本发明涉及类器官培养领域,具体而言,涉及一种类器官的培养方法和生产系统。


背景技术:

1、类器官可以作为一种研究工具,在发育生物学、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等领域有巨大价值。借助于类器官,能够更加高效、安全地帮助人类攻克很多生物和医疗方面的研究难题。类器官原代建立是指从类器官样品,通过一系列实验操作,到生成类器官培养物的一个试验工艺过程,其过程是将从人体器官组织获取的正常或癌变的细胞组织经过样本前处理、混合基质胶、接种铺板、孵育培养、观测分析等工艺操作,最终形成具有器官关键特征的类器官培养物。类器官传代培养是指从原代建立完成的类器官样品,通过一系列实验操作,到生成新一代类器官培养物的一个试验工艺过程,其过程是将原代建立完成的类器官样品,经过回收、消化、计数、分流、冻存、接种铺板、孵育培养、观测分析等工艺操作,最终形成新一代类器官培养物。

2、类器官原代建立和传代培养均是类器官制备的必要过程,类器官原代建立和传代培养的工艺比较复杂,对环境要求苛刻,人工操作时存在大量重复性劳动,且人工操作制备的类器官差异大、通量低。但目前,类器官原代建立和传代培养还停留在手工实验阶段,阻碍其产业化的主要痛点是难以均一化批量实验。


技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种类器官的培养方法生产系统,以解决现有技术中手工培养制备的类器官差异较大的问题。

2、为了实现上述目的,根据本发明的第一个方面,提供了一种类器官的培养方法,该类器官的培养方法包括顺序进行的原代建立和传代培养,其中,原代建立包括:利用生产系统对待原代建立样本进行加胶铺板、完全培养和原代建立检测,获得类器官原代细胞;传代培养包括:利用生产系统对类器官原代细胞进行消化、吹吸重悬、加胶铺板、完全培养和类器官建立检测,获得类器官。

3、进一步地,加胶铺板包括原代建立中的第一加胶铺板和传代培养中的第二加胶铺板;完全培养包括原代建立中的第一完全培养和传代培养中的第二完全培养;

4、原代建立包括:a1)对待原代建立样本进行第一加胶铺板,包括向待原代建立样本中加入基质胶,吹吸混匀后,分装至第一孔板的多个孔中,凝固基质胶,获得第一胶体;a2)向第一胶体中加入完全培养基,获得第一完全培养体系;对第一完全培养体系进行第一完全培养和原代建立检测,若第一完全培养体系通过原代建立检测,完成原代建立,获得类器官原代细胞;

5、传代培养包括:b1)向原代建立完成的类器官原代细胞中加入消化液,消化,终止消化,离心,吸弃上清,获得消化样本;b2)吹吸重悬消化样本,获得类器官细胞悬液;将位于第一孔板的多个孔中的类器官细胞悬液进行合并,获得合并样本;b3)对合并样本进行第二加胶铺板,包括向合并样本中加入基质胶,吹吸混匀后,分装至第二孔板的多个孔中,凝固基质胶,获得第二胶体;b4)向第二胶体中加入完全培养基,获得第二完全培养体系;对第二完全培养体系进行第二完全培养和类器官建立检测,若第二完全培养体系通过类器官建立检测,完成传代培养,获得类器官;若第二完全培养体系未通过类器官建立检测,继续进行第二完全培养并重新进行类器官建立检测。

6、进一步地,a2)包括:向第一胶体中加入完全培养基获得第一完全培养体系后,进行原代建立检测,并开始进行第一完全培养;在第一完全培养进行36-48小时时,进行原代建立检测,判断是否染菌,若第一完全培养体系未染菌,则继续进行第一完全培养;在第一完全培养进行96-120小时时,进行原代建立检测,判断是否有类器官出现,若第一完全培养体系中有类器官出现,则对第一完全培养体系进行倾斜弃液,再补充加入完全培养基,继续进行第一完全培养;在第一完全培养进行144-168小时时,进行原代建立检测,判断是否需要传代,若需要进行传代培养,倾斜弃液,获得类器官原代细胞,将类器官原代细胞进行后续传代培养的操作,若不需要进行传代培养,则将类器官原代细胞继续培养。

7、进一步地,吹吸重悬包括:对于每个消化样本,分别吹吸消化样本的5个位置,每个位置距孔底1.1-1.3mm吹吸4次,每次吹吸孔中液体总体积的40%-60%;优选地,5个位置包括:位于孔中心的中间位置a,以及均匀分别在以中间位置a为圆心、半径为0.85-1.15mm的圆周上的位置b、位置c、位置d和位置e。

8、进一步地,b4)包括:向第二胶体中加入完全培养基获得第二完全培养体系后,进行类器官建立检测,并开始进行第二完全培养;在第二完全培养进行48-72小时时,进行类器官建立检测,判断是否完成传代培养,若第二完全培养体系通过类器官建立检测,对第二完全培养体系进行倾斜弃液,再补充加入完全培养基,获得类器官原代细胞。

9、进一步地,倾斜弃液包括:将体系倾斜13-17°,贴壁距离孔底0.5mm从边缘吸取液体,丢弃;优选地,从边缘吸取450-550μl液体。

10、进一步地,b1)包括:向类器官原代细胞中加入消化液,在30℃-40℃下进行消化,在消化期间每2min利用枪头进行一次吹吸操作,每次吹吸操作吹打2次,每次吹打孔中液体总体积的35%-45%,枪头距离孔底1.2mm;消化结束后加入基础培养基,吹吸混匀,终止消化;封膜,离心,撕膜,吸弃上清,获得消化样本。

11、进一步地,b2)中的合并包括:将第一孔板倾斜13-17°,贴壁距离孔底0.5mm从每个孔边缘分别吸取1000μl类器官细胞悬液,获得合并样本。

12、为了实现上述目的,根据本发明的第二个方面,提供了一种类器官的生产系统,该生产系统执行上述类器官的培养方法,生产系统包括:用于实现样品制备的功能模块,功能模块包括储物培养模块、移液模块、培养模块、温控模块、离心模块、识别模块、封膜撕膜模块和成像模块;用于物理连接功能模块的串联模块,串联模块包括导轨和/或机械臂;和与功能模块和串联模块分别电连接的控制模块;其中,储物培养模块用于对样品进行暂存、培养或保存,样品包括待原代建立样本、类器官原代细胞和类器官;移液模块用于加入、吸取和震荡液体;温控模块用于加热或冷却样品或基质胶;离心模块用于对样品的离心;识别模块用于识别样品的标签和标识信息;封膜撕膜模块用于对样品的容器进行封膜和撕膜,防止样品损失和污染;成像模块用于对样品进行检测;串联模块用于样品在功能模块之间的转移;控制模块用于根据样品的标识信息,控制样品通过串联模块在功能模块之间转移,并控制功能模块处理样品,最终获得类器官。

13、进一步地,生产系统还包括倾斜模块;倾斜模块用于对样品进行倾斜,与移液模块共同作用实现倾斜和吸液。

14、为了实现上述目的,根据本发明的第三个方面,提供了一种计算机可读的存储介质,该计算机可读的存储介质包括存储的程序,其中,程序运行时执行上述培养方法。

15、为了实现上述目的,根据本发明的第四个方面,提供了一种样本的自动化处理系统,包括存储器和处理器,该存储器中存储有计算机程序,处理器被设置为通过计算机程序执行上述培养方法。

16、应用本发明的技术方案,利用上述类器官的培养方法,利用生产系统以待原代建立样本为起点进行类器官培养,克服手工培养类器官不同样本差异较大的问题,能够获得均一性较好的类器官。

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