(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 202210865786.8 (22)申请日 2022.07.21 (71)申请人 清华大学深圳国际研究生院 地址 518000 广东省深圳市南 山区西丽 街 道深圳大 学城清华校区A栋二楼 (72)发明人 马少华　汤继元　曹远雄　杨浩威　 赵浩然　 (74)专利代理 机构 深圳市深可信专利代理有限 公司 44599 专利代理师 黄蕴丽 (51)Int.Cl. C12M 3/00(2006.01) C12M 1/36(2006.01) C12M 1/34(2006.01) C12M 1/26(2006.01)C12M 1/00(2006.01) B01L 3/00(2006.01) C12N 5/09(2010.01) C12N 5/095(2010.01) (54)发明名称 一种新型类 器官高通 量打印与培 养方法 (57)摘要 本发明公开了一种新型类器官高通量打印 与培养方法， 包括以下步骤； S2、 将细胞包裹于分 散相1内； S4、 将 包裹有细胞的分散相1和分散相2 分别注射到微流控系统的类器官前体制备区内， 分散相1被分散相2剪切成大小均一的的类器官 前体液滴， 剪切成的类器官前体液滴可依次进入 到微流控系统的类器官液滴熟化区内并可在该 类器官液滴熟化区内熟化成类器官球体； S6、 通 过微流控系统的输送泵将类器官液滴熟化区内 的第一个类器官球体经3D打印系统的输送管道 输送至3D打印系统的打印喷头处； S8、 通过3D打 印系统的类器官识别检测单元检测打印喷头处 是否有类器官球体。 本发明可控性好， 保证了类 器官的一致性， 类器官大小均一， 降低了类器官 个体间的差异。 权利要求书2页 说明书8页 附图13页 CN 115353976 A 2022.11.18 CN 115353976 A 1.一种新型类 器官高通 量打印与培 养方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S2、 将细胞包裹于分散相1内； S4、 将包裹有细胞的分散相1和分散相2分别注射到微流控系统的类器官前体制备区 内， 分散相1被分散相2剪切成大小均一的的类器官前体液滴， 剪切成的类器官前体液滴可 依次进入到微流控系统的类器官液滴熟化区内并可在该类器官液滴熟化区内熟化成类器 官球体； S6、 通过微流控系统的输送泵将类器官液滴熟化区内的第 一个类器官球体经3D打印系 统的输送管道输送至 3D打印系统的打印喷头处； S8、 通过3D打印系 统的类器官识别检测单元检测打印喷头处是否有类器官球体， 当类 器官识别检测单元检测到打印喷头处有类器官球体时， 类器官识别检测单元输出类器官信 号到3D打印系统的控制单 元； S10、 通过控制单元控制3D打印系统的驱动单元动作， 通过驱动单元驱动打印喷头向下 移动至孔板的第一孔位内的连续相的液面处、 底部、 连续相与第一孔位内的底部的交接处 或连续相的内部， 停留1 ‑2秒钟后， 第一个类器官球体会吸附于第一孔位内的连续相的液面 处、 底部、 连续相与第一孔位内的底部的交接处或连续相的内部， 如此第一个类器官球体即 打印至孔板的第一 孔位内， 完毕后， 通过驱动单 元驱动打印喷头回到初始位置； S12、 按照步骤S6至步骤S10的方法依次将类器官液滴熟化区内的剩下的类器官球体打 印至孔板的剩下孔 位内； S14、 对孔板的所有孔 位内的类 器官球体进行培 养。 2.根据权利要求1所述的新型类器官高通量打印与培养方法， 其特征在于， 所述类器官 前体制备区为一Y型结构， 所述Y型结构包括第一入口管道、 第二入口管道和连接管道， 所述 第一入口管道的第一端和第二入口管道的第一端分别与第一注射器、 第二注射器连接， 所 述第一注射器连接有第一注射泵， 所述第二注射器连接有第二注射泵， 第一入口管道的第 二端和第二入口管道的第二端均与所述连接管道的第一端连接， 所述类器官液滴熟化区为 一出口管道， 所述连接管道的第二端与所述出口管道连接； 所述步骤S4包括以下步骤； S42、 将分散相1、 分散相2分别置 于第一注射器内和第二注射器内； S44、 通过第一注射泵将第一注射器内的分散相1注射到第一入口管道内， 通过第二注 射泵将第二注射器内的分散相2注 射到第二入口管道内， 在连接管道内， 分散相1被分散相2 剪切成大小均一的类器官前体液滴， 剪切成的类器官前体液滴可依次进入到出口管道内并 可在该出口管道内熟化成类 器官球体。 3.根据权利要求1所述的新型类器官高通量打印与培养方法， 其特征在于， 所述类器官 前体制备区为一T 型结构， 所述T 型结构包括第一入口管道、 第二入口管道和连接管道， 所述 第一入口管道的第一端和第二入口管道的第一端分别与第一注射器连接、 第二注射器连 接， 所述第一注射器连接有第一注射泵， 所述第二注射器连接有第二注射泵， 第一入口管道 的第二端和第二入口管道的第二端分别与所述连接管道的第一端连接， 所述类器官液滴熟 化区为一出口管道， 所述连接管道的第二端与所述出口管道连接； 所述步骤S4包括以下步骤： S42、 将分散相1、 分散相2分别置 于第一注射器内和第二注射器内；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115353976 A 2S44、 通过第一注射泵将第一注射器内的分散相1注射到第一入口管道内， 通过第二注 射泵将第二注射器内的分散相2注 射到第二入口管道内， 在连接管道内， 分散相1被分散相2 剪切成大小均一的类器官前体液滴， 剪切成的类器官前体液滴可依次进入到出口管道内并 可在该出口管道内熟化成类 器官球体。 4.根据权利要求1所述的新型类器官高通量打印与培养方法， 其特征在于， 所述类器官 前体制备区为一十字型结构， 所述十字型结构包括第一入口管道、 两个呈相对设置的第二 入口管道和连接管道， 所述第一入口管道和连接管道呈相对设置， 所述第一入口管道的第 一端与第一注射器连接， 第一入口管道的第二端与所述连接管道的第一端连接， 所述第一 注射器连接有第一注射泵， 两个第二入口管道的第一端分别与两个第二注射器连接， 两个 第二入口管道的第二端分别与所述连接管道的第一端连接， 所述两个第二注射器分别连接 有两个第二注射泵， 所述类器官液滴熟化区为一出 口管道， 所述连接管道的第二端与所述 出口管道连接； 所述步骤S4包括以下步骤： S42、 将分散相1置 于第一注射器内， 将分散相2分别置 于两个第二注射器内； S44、 通过第一注射泵将第一注射器内的分散相1注射到第一入口管道内， 通过两个第 二注射泵分别将 两个第二注射器内的分散相2注 射到两个第二入口管道内， 在连接管道内， 分散相1被注射到两个第二入口管道内的分散相2剪切成大小均一的类器官前体液滴， 剪切 成的类器官前体液滴可依次进入到出口管道内并可在该 出口管道内熟化成类 器官球体。 5.根据权利要求1所述的新型类器官高通量打印与培养方法， 其特征在于， 所述步骤 S10中， 通过3D打印系统的驱动单元驱动打印喷头向下移动至孔板的第一孔位内的底部， 停 留1‑2秒钟后， 第一个 类器官球体会吸附于第一 孔位内的底部； 所述步骤S14之前还 包括步骤S13： 向孔板的所有孔 位内加入连续相。 6.根据权利要求1所述的新型类器官高通量打印与培养方法， 其特征在于， 所述步骤 S10中， 通过3D打印系统的驱动单元驱动打印喷头向下移动至孔板的第一孔位内的连续相 的液面处， 停留1 ‑2秒钟后， 第一个 类器官球体会吸附于第一 孔位内的连续相的液面处； 所述打印喷头呈楔形。 7.根据权利要求6所述的新型类器官高通量打印与培养方法， 其特征在于， 所述打印喷 头的楔形角度为10 ‑80度。 8.根据权利要求1所述的新型类器官高通量打印与培养方法， 其特征在于， 所述步骤S2 中， 所述细胞为原 代肿瘤组织细胞、 干细胞或细胞系。 9.根据权利要求1所述的新型类器官高通量打印与培养方法， 其特征在于， 所述分散相 1的材质包括基质胶、 胶原蛋白或明胶， 所述分散相2的材质包括氟油或植物油。 10.根据权利要求1所述的新型类器官高通量打印与培养方法， 其特征在于， 所述连续 相为普通培 养基、 含生长因子 培养基、 含药物培 养基或杜氏磷酸盐缓冲液。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115353976 A 3