一种模拟生物组织薄片、其制备方法及其应用与装置与流程

文档序号:15733350发布日期:2018-10-23 21:03阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种制备模拟生物组织薄片的方法,主要包括以下步骤:

(i)赋形膜材的加工:选取适宜高分子聚合物材料刻制塑形用模具,确定模拟生物组织的形状、尺寸以及样本布局;

(ii)含化合物的水性分散介质的制备:向水性介质中加入适量已知浓度的标准化合物溶液,超声除去水性分散介质中的气泡,待用;

(iii)组织料液的制备:将生物组织的分散处理,确定生物组织材料的质量和水性分散介质体积的料液比,使团块状的生物组织样品转为均匀分散的生物组织料液,以确保沉积形成的模拟组织在组织形态、组织密度一致;

(iv)细胞悬液的制备:采用细胞筛分、分级的方法制备的完整的离体细胞,并采用水性分散介质配制成一定浓度的细胞悬液;

(v)组织料液与细胞悬液的混合:将组织料液与细胞悬液按一定比例充分混合;

(vi)混合液的共沉积:准确吸取一定体积的组织料液与细胞悬液混合液,采取手动点样或自动化点样的方式,将混合液加载于贴有赋形膜材的载体底物上,使组织成分、细胞、目标分子在沉积的过程中完成塑形处理;

(vii)模拟组织的固定成型:通过常温自然干燥、常温减压干燥或惰性干燥气流通干燥的方式,除去模拟生物组织中的水分,使模拟组织薄片与载体底物粘贴紧密。

2.根据权利要求1的制备方法,其特征在于,所述模拟生物组织薄片,主要包括生物组织材料和组织细胞,并含有已知量的标准化合物分子。

3.根据权利要求1的制备方法,其特征在于,(i)项中所述赋形膜材以低通透性的粘性薄膜作为膜材;赋形膜材的加工,采用机械切割或激光刻蚀方式实现。

4.根据权利要求1的制备方法,其特征在于,(i)项中所述赋形膜材主要用于限定模拟组织样本的形态、尺寸及厚度,该赋形膜材尺寸可根据具体实验需要而准确刻制,单个样本呈规则矩形或正方形,或制作成多样本槽阵列模式。

5.根据权利要求1的制备方法,其特征在于,(i)项中所述水性分散介质包括超纯水、等渗生理盐水、磷酸盐缓冲液、含天然高分子的水凝胶溶液,所述的天然高分子包括胶原蛋白或纤维蛋白。

6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,(iii)项中是将组织细胞与细胞间隙组织预先通过细胞筛分、分级方式进行物理分离,组织细胞经过纯化、富集,液氮冻存,待临用时重新分散至适宜浓度。

7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,通过对生物组织材料的质量和水性分散介质体积的料液比的准确控制,可以实现模拟生物组织中组织密度与实际生物组织一致,进而使模拟组织的基质与实际组织相近。

8.根据权利要求1-7任一项的制备方法制备得到的模拟生物组织薄片,其特征在于,所述的模拟生物组织薄片主要组成包括:确定添加量的标准化合物分子,来源于被模拟器官或组织的生物组织材料、组织细胞。

9.根据权利要求8的模拟生物组织薄片,其特征在于,所述的标准化合物分子选自生物大分子,或生物内源性小分子代谢物,或外源性添加物;所述的生物大分子包括蛋白质、多肽、多糖,所述的生物内源性小分子代谢物包括脂类、氨基酸、脂肪酸、寡糖、单糖、核苷,所述的外源性添加物包括化学合成药物及其代谢产物、中药草天然产物。

10.根据权利要求8所述的模拟生物组织薄片,其特征在于,所述的生物组织材料指来源于某脏器或组织,起到支撑、缓冲、保护作用的细胞间质成分,所述生物组织材料包括纤维蛋白、胶原蛋白、层黏蛋白。

11.根据权利要求8所述的模拟生物组织薄片,其特征在于,所述的组织细胞指来源于某一特定器官或组织,经过细胞筛选、分级后制备得到的细胞或不同类别细胞的集合。

12.根据权利要求11的模拟生物组织薄片,其特征在于,所述的器官或组织包括临床前实验动物来源的实质性脏器,或空腔脏器或异体移植实体瘤组织;所述实质性脏器包括心、脑、肾、肝、脾、肺、胸腺,所述空前脏器如食管、胃、小肠、大肠。

13.权利要求8-12任一项所述的模拟生物组织薄片在质谱分析中的应用。

14.根据权利要求13所述的应用,其特征在于,所述的质谱分析是对生物组织切片中目标化合物进行定量质谱成像分析及质谱快速检测,通过常压敞开式或真空环境下实现的样品表面成分解吸离子化技术,包括采用空气动力辅助离子化(AFAI)、解吸电喷雾离子化(DESI)、基质辅助激光解吸离子化(MALDI)、二次离子质谱(SIMS)。

15.根据权利要求13所述的应用,其特征在于,所述的质谱分析中的应用包括临床前受试药物在受试动物体内的吸收、分布、代谢、排泄与毒性研究;生物组织、生物体液中药物的快速检测;基于分子诊断的临床疾病分期、分型、预后评价、术中活检、手术边界确定。

16.根据权利要求13的应用,其特征在于,所述的质谱分析中的应用包括质谱分析中标准曲线制备中的应用。

17.一种用于制备模拟生物组织薄片的装置,主要包括:样品容器、混合器、点样探针、赋形型材、底物载体、干燥室、移动平台部件;其中所述样品容器中呈分散状态的生物组织料液和组织细胞悬液被输送至所述混合器中充分混合为生物组织混合液,再经所述点样探针将生物组织混合液加载到覆有所述赋形型材的所述底物载体上,并在所述干燥室内对生物组织混合液干燥固化成所述赋形型材形状的模拟组织薄片样品。

18.根据权利要求17的装置,其特征在于,所述的样品容器是指用于分别灌装组织料液和细胞悬液的容器,外部配有温控模块和搅拌片,用于保护细胞的完整性,并保持细胞悬液和组织料液的均匀分散状态。所述样品容器材料包括玻璃、树脂、聚四氟乙烯惰性材料。

19.根据权利要求17的装置,其特征在于,所述的混合器是指用于将组织料液与细胞悬液充分混合的螺形管,上端有两个入口,分别与样品容器的两个出口相连,另一端与点样探针相连,将充分混合后的模拟组织料液输送进点样探针,外部配有温控模块。

20.根据权利要求17的装置,其特征在于,所述的点样探针是指一根逐渐变细成尖端的中空管;该中空管内装有预混合充分的细胞与组织成分,在出口一端逐渐变细成尖端;另一端可连接到样品混合容器以提供持续上样;所述探针有机的构成材料包括金属材料、无机非金属材料、有机高分子聚合物材料。

21.根据权利要求17的装置,其特征在于,所述的赋形型材是指低通透性的、用于限定模拟组织外形尺寸的模具,所述高分子聚合物材料包括聚氯乙烯、聚四氟乙烯。

22.根据权利要求17的装置,其特征在于,所述的底物载体是指用于承载组织样品,具有一定机械强度的平面衬底;衬底材料包括金属材料、无机非金属材料、有机高分子聚合物材料。

23.根据权利要求17的装置,其特征在于,所述的干燥室是指可装载所述衬底、赋形型材、模拟组织混合液,并可以产生惰性干燥气体或负压环境的腔室装置。

24.根据权利要求17的装置,其特征在于,所示的移动平台是指可装载底物载体和赋形型材,并在步进电机驱动控制下在正交X轴、Y轴两个方向完成水平移动的装置。

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