(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210757449.7 (22)申请日 2022.06.29 (71)申请人 华中科技大 学 地址 430074 湖北省武汉市洪山区珞喻路 1037号 (72)发明人 李一伟　刘笔锋　雷梦成　 (74)专利代理 机构 华中科技大 学专利中心 42201 专利代理师 孙杨柳 (51)Int.Cl. C12N 5/071(2010.01) C12N 5/077(2010.01) C12N 5/09(2010.01) C12N 5/00(2006.01) C12M 3/00(2006.01)C12M 1/00(2006.01) (54)发明名称 基于亲疏水阵列芯片的三维细胞球悬滴培 养及共培 养方法 (57)摘要 本发明涉及基于亲疏水阵列芯片的三维细 胞球悬滴培养及共培养方法， 属于三维细胞共培 养领域。 本发 明公开了一种基于亲疏水阵列芯片 的三维细胞共培养技术， 能够实现高通量的三维 细胞球共培养， 为研究三维条件 下细胞间相互作 用以及药物筛选等提供了一种方法。 该方法的具 体步骤为： 制备亲疏水阵列芯片， 并使用悬滴法 在亲疏水阵列芯片上培养三维细胞球， 细胞球成 球之后， 将两个不同细胞球阵列上下对接融合， 并移走上层的芯片， 将下层的芯片继续悬滴培 养， 直至液滴内两种细胞球生长到一起， 根据要 求对组装体进行实时观察和具体分析。 权利要求书1页 说明书5页 附图5页 CN 114958725 A 2022.08.30 CN 114958725 A 1.一种基于亲疏水阵列芯片的三维细胞球悬滴培养方法， 其特征在于， 在亲疏水阵列 芯片的亲水区域滴加细胞悬液， 然后将所述芯片接种细胞 的一面朝下， 悬空放置在细胞培 养板中， 进行 悬滴成球培 养。 2.如权利要求1所述的基于亲疏水阵列芯片的三维细胞球悬滴培养方法， 其特征在于， 所述亲疏水阵列芯片的制备具体为： 利用激光雕刻机在聚二甲基硅氧烷膜或聚四氟乙烯膜 上雕刻出亲疏水阵列， 将所述亲疏水阵列和玻璃片进 行等离子处理， 再进 行共价键合， 即得 到所述亲疏水阵列芯片； 所述亲疏水阵列芯片中的亲疏水阵列的玻璃片裸露区域为亲水区 域， 共价键合区域 为疏水区域。 3.如权利要求1所述的基于亲疏水阵列芯片的三维细胞球悬滴培养方法， 其特征在于， 所述细胞为脂肪细胞、 乳腺肿瘤 细胞、 肠类 器官细胞培 养物或血 管内皮细胞。 4.一种基于亲 疏水阵列芯片的三维细胞球共培 养方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： (1)在各个亲疏水阵列芯片的亲水区域分别滴加不同的细胞悬液， 然后将所述芯片接 种细胞的一 面朝下， 分别悬空放置在 细胞培养板中， 进行 悬滴成球培 养； (2)在步骤(1)所述细胞悬液培养成细胞球后， 将不同的细胞球阵列上下对接， 使两片 芯片的亲水区域的液滴融合， 并移走上层的芯片， 将下层的芯片继续悬滴培养， 直至液滴内 的细胞球融合 生长， 实现三维细胞共培 养。 5.如权利要求4所述的基于亲疏水阵列芯片的三维细胞球共培养方法， 其特征在于， 所 述亲疏水阵列芯片的制备具体为： 利用激光雕刻机在聚二甲基硅氧烷膜或聚四氟乙烯膜上 雕刻出亲疏水阵列， 将所述亲疏水阵列和玻璃片进 行等离子处理， 再进 行共价键合， 即得到 所述亲疏水阵列芯片； 所述亲疏水阵列芯片中的亲疏水阵列 的玻璃片裸露区域为亲水区 域， 共价键合区域 为疏水区域。 6.如权利要求4所述的基于亲疏水阵列芯片的三维细胞球共培养方法， 其特征在于， 所 述不同的细胞分别为脂肪细胞和乳腺肿瘤细胞， 或者分别为肠类器官细胞培养物和血管内 皮细胞。 7.如权利要求4所述的基于亲疏水阵列芯片的三维细胞球共培养方法， 其特征在于， 所 述步骤(2)之后， 还包括将融合生长的细胞球与其它的不同的细胞球阵列上下对接， 待 液滴 融合后进行 悬滴培养。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114958725 A 2基于亲疏水阵列芯片的三维细胞球悬滴培养及共培养方 法 技术领域 [0001]本发明涉及三维细胞共培养领域， 更具体地， 涉及基于亲疏水 阵列芯片的三维细 胞球悬滴培 养及共培 养方法。 背景技术 [0002]传统二维细胞培养方法存在诸多弊端， 主要包括存在二维平面培养无法模拟生理 状态下细胞的三 维生长环境， 长期培养会导致细胞表型改变， 为生物医学研究带来障碍， 例 如一些用于组织工程的细胞分化和形态发生过程已被证明优先发生在三维培养而非二维 培养中。 此外， 二维培 养相较于三维培 养受限于平面的空间， 无法实现大规模的细胞扩增。 [0003]目前在进行三维细胞培养方法， 主要采用了基于支架的技术， 例如基于水凝胶和 聚合物硬质材料等的支撑， 和无支架 技术， 例如悬滴微孔板、 磁悬浮和具有超低附着涂层的 球体微孔板等。 在这些方法中， 基于支架的培养方式而往往需要预先制备支架， 耗时耗力， 增加三维细胞培养成本。 无支架的细胞培养， 虽然操作相对简单， 但是对技术要求高， 且得 到的细胞球 体均一性不好控制， 应用受限。 [0004]悬滴法作为无支架三维细胞培养的典型代表， 具有操作简单， 实用性强等特点， 但 是目前商业化的悬滴培养装置价格较贵， 且无法实现两种或者多种细胞的共培养。 由此， 亟 待开发出一种简单 可操作性强的三维细胞共培 养技术。 发明内容 [0005]针对现有三维细胞培养技术通量低， 操作复杂， 商业化的培养装置和材料价格昂 贵， 且无法实现多种细胞共培养， 本发明提出一种基于亲疏水阵列芯片的三维细胞球悬滴 培养及共培养方法。 在亲疏水阵列芯片的亲水区域滴加细胞悬液， 然后将所述芯片接种细 胞的一面朝下， 悬 空放置在细胞培养板中， 进行悬滴成球培养； 通过芯片对接使两种细胞球 融合到一个液滴中， 进 行悬滴共培养。 本发明能够实现大量三维细胞球体培养， 且能够精确 控制细胞球 体大小， 保证细胞球均一 性。 [0006]根据本发明第一方面， 提供了一种基于亲疏水阵列芯片的三维细胞球悬滴培养方 法， 在亲疏水阵列芯片的亲水区域滴加细胞悬液， 然后 将所述芯片 接种细胞的一面朝下， 悬 空放置在 细胞培养板中， 进行 悬滴成球培 养。 [0007]优选地， 所述亲疏水阵列芯片的制 备具体为： 利用激光雕刻机在聚二甲基硅氧烷 膜或聚四氟乙烯膜上雕刻出亲疏水阵列， 将所述亲疏水阵列和玻璃片进行等离子处理， 再 进行共价键合， 即得到所述亲疏水阵列芯片； 所述亲疏水阵列芯片 中的亲疏水阵列的玻璃 片裸露区域 为亲水区域， 共价键合区域 为疏水区域。 [0008]优选地， 所述细胞为脂肪细胞、 乳腺肿瘤细胞、 肠 类器官细胞培养物或血管内皮细 胞。 [0009]根据本发明另一方面， 提供了一种基于亲疏水阵列芯片的三维细胞球共培养方 法， 包括以下步骤：说　明　书 1/5 页 3 CN 114958725 A 3