本技术涉及一种用于生物医学研究的金属制器官芯片。
背景技术:
1、药物和治疗方法的发现和开发是一个复杂的过程,需要进行复杂的实验,通过临床前研究来评估其功效和安全性。
2、器官芯片(organic on chip,简称ooc),也称为微生理系统(micro-physiological system, 简称mps),是一种模仿活跃生理环境、再现组织与组织界面、模拟多种生物反应的细胞培养系统。 目前的器官芯片由微流体通道(微流体通道/微通道)和微室(微腔)组成,允许用少量溶液培养一种或多种细胞类型。 由于其 3d 性质和复杂的微流体结构,器官芯片比在培养皿上进行的 2d 体外实验更好,幷且在制药和医学研究中变得越来越普遍,以研究天然组织和细胞之间的相互作用幷表征药物化学临床前 研究临床前研究。 然而,由于目前的器官芯片由硅或玻璃、热固性材料或其他有机材料制成,限制了它们在研究金属等其他治疗材料对细胞的影响方面的应用。
技术实现思路
1、本实用新型施例的目在于提供一种用于生物医学研究的金属制器官芯片,为临床前研究和生物技术研究提供一个经济高效、符合道德、可复制和准确的平台,特别是用于研究为肌肉骨胳系统骨肌系统设计的医用金属植入物与体细胞,生物组织,生物试剂等之间的相互作用。
2、本实用新型是通过以下技术方案实现的:
3、用于生物医学研究的金属制器官芯片,
4、至少包括一器官芯片单元;
5、器官芯片单元由至少一组用于生物细胞液在其内流动的微流体通道;
6、以及沿微流体通道设置的观察窗口组成;
7、器官芯片单元采用具有生物兼容性金属制造而成。
8、优选地,所述微流体通道设有多个分支通道,至少相邻的分支通道之间连通。
9、优选地,所述微流体通道内由多个相同或不同内径的并行通道组成,并行通道的侧壁设有连通孔。
10、优选地,所述观察窗口为沿微流体通道管壁径向延伸,观察窗口设有观察孔与微流体通道连通,观察孔处设有透光遮盖片或薄膜覆盖幷封闭观察孔。
11、优选地,器官芯片由多个器官芯片单元按照微生物系统结构连接,器官芯片单元之间的微流体通道连通。
12、优选地,所述兼容性金属包括钛合金、钴铬合金、不锈钢、镁合金和其他可用于生物医学应用的金属。
13、优选地,所述器官芯片单元采用兼容性金属通过三维打印而成。
14、与现有技术相比,本发明的有益效果为:用于模仿人类肌肉骨胳系统中的医学植入物的器官芯片, 该装置结合了微流体装置中培养的活细胞,模拟组织-植入物界面、机械和化学环境、电和磁刺激以及活体器官的器官水平功能,例如静态骨胳静态骨胳、可动关节和不可动关节,收缩肌肉,自我更新骨髓。另一方面,器官芯片允许细胞在与活体内相似的药理学条件下在体外培养,用于研究包括细胞-细胞相互作用响应、细胞分裂、增殖、分化、存活状态、细胞代谢活跃、剪切应力、基因达基因与蛋白表达等。通过在器官芯片内覆盖生物或治疗涂层,或者浸没在生物缓冲下,模拟了在金属作用下细胞的自然状态,为筛选、毒理实验和功效测量提供预测价值。
1.用于生物医学研究的金属制器官芯片,其特征在于:
2.根据权利要求1所述的用于生物医学研究的金属制器官芯片,其特征在于:所述微流体通道(2)设有多个分支通道,至少相邻的分支通道之间连通。
3.根据权利要求1所述的用于生物医学研究的金属制器官芯片,其特征在于:所述微流体通道(2)内由多个相同或不同内径的并行通道组成,并行通道的侧壁设有连通孔。
4.根据权利要求1所述的用于生物医学研究的金属制器官芯片,其特征在于:所述观察窗口(3)为沿微流体通道(2)管壁径向延伸,观察窗口(3)设有观察孔与微流体通道(2)连通,观察孔处设有透光遮盖片或薄膜覆盖并封闭观察孔。
5.根据权利要求1所述的用于生物医学研究的金属制器官芯片,其特征在于:器官芯片由多个器官芯片单元(1)按照微生物系统结构连接,器官芯片单元(1)之间的微流体通道(2)连通。
6.根据权利要求1所述的用于生物医学研究的金属制器官芯片,其特征在于:所述兼容性金属包括钛合金、钴铬合金、不锈钢和镁合金。
7.根据权利要求1所述的用于生物医学研究的金属制器官芯片,其特征在于:所述器官芯片单元(1)采用兼容性金属通过三维打印而成。