一种用于组织/器官芯片集成制造的三维打印方法及装置

    公开(公告)号:CN104708821A

    公开(公告)日:2015-06-17

    申请号:CN201510075517.1

    申请日:2015-02-12

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 本发明涉及一种用于组织/器官芯片集成制造的三维打印方法及装置,包括以下步骤:1)设计三维芯片的三维结构图,并转化为片层图形文件格式;2)开启三维打印装置,将打印墨水吸入各个喷头中;导入片层图形文件;3)三维打印装置分别将主体材料打印墨水、牺牲材料打印墨水和不同的细胞打印墨水打印到底板系统预先设计的位置;4)重复步骤3)逐层累积完成三维芯片结构打印,直至片层图形文件打印完成;5)加热或制冷整体打印完成的三维芯片,使通道牺牲材料变为溶胶态;6)将变为溶胶态的通道牺牲材料使用移液枪吸出,去除通道牺牲材料,形成完整的三维芯片结构;7)对未被融化的细胞打印墨水材料进行交联,灌流培养基。

    用于生物毒性检测的肺组织模型及生物毒性检测方法

    公开(公告)号:CN104316661A

    公开(公告)日:2015-01-28

    申请号:CN201410524951.9

    申请日:2014-10-08

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 本发明公开了一种用于生物毒性检测的肺组织模型和检测方法,所述肺组织模型包括:气管,所述气管内限定有气体通道,所述气管的两端设有分别与所述气体通道导通的进气口和出气口;血管,所述血管内限定有血液通道,所述血管的两端设有分别与所述血液通道导通的进液口和出液口;和肺泡单元,所述肺泡单元内限定有腔室,所述肺泡单元的壁形成为弹性透气膜,所述肺泡单元设在所述血液通道内且所述腔室与所述气体通道导通。根据本发明实施例的肺组织模型,实现了模拟体内肺部血液的气体交换功能以及呼吸应变作用;通过在肺泡单元部分种植细胞,在后续培养过程中可实现体内肺泡单元的结构和功能的仿生以及模拟免疫细胞的炎症反应。

    一种实现细胞集落均质性生长的装置和方法

    公开(公告)号:CN103146572A

    公开(公告)日:2013-06-12

    申请号:CN201110403987.8

    申请日:2011-12-07

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 本发明公开了一种细胞集落生长装置。本发明所提供的装置包括具有若干微图形空腔的微图形化模板和位于所述微图形化模板下的粘性水凝胶,两者交联粘着为整体;每个所述微图形空腔的形状和尺寸决定细胞集落生长的物理空间。用作所述粘性水凝胶的材料由可交联形成水凝胶的天然生物材料和/或人工合成生物材料,以及交联剂组成。本发明所提供的平台制备工艺简单,配合培养皿使用简便易行;利用微图形化技术构建多种细胞共培养环境,为高通量模型构建和筛选提供了方便实用的手段;同时还可实现对细胞集落形状和尺寸、粘附基底机械强度和化学成分、生长因子和化学信号、共培养细胞等多种因素的独立调控;以及原位进行细胞增殖培养和诱导分化培养。

    注射式血管化脂肪组织及其构建方法

    公开(公告)号:CN101993853A

    公开(公告)日:2011-03-30

    申请号:CN200910090507.X

    申请日:2009-08-13

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 本发明涉及构建血管的方法,注射式血管化脂肪组织及其构建方法。本发明采用自体细胞,模拟天然血管组织,用天然生物材料包裹组织细胞形成微球,利用微球间的孔隙作为血管形成通道,复合平滑肌细胞和内皮细胞形成血管结构,得到具有血管结构的人工组织;模拟天然血管组织,将脂肪干细胞包裹于天然材料中制成微球并结合血管化因子缓释系统,可构建出注射式的血管化脂肪组织。根据本发明,可在体外或体内构建出注射式血管化脂肪组织,其可用于小体积和大体积的软组织修复,能在体内长期稳定存在,手术创伤小,术后恢复快;也可用作体外生化或药物研究的模型。本发明所述的血管和人工组织的构建方法还可用于其他人工组织,如肝组织、软骨组织等。

    用于制备细胞团簇的装置及其构建方法及应用

    公开(公告)号:CN113930337B

    公开(公告)日:2023-03-17

    申请号:CN202010610263.X

    申请日:2020-06-29

    Applicant: 清华大学

    Inventor: 姚睿 苏奕君

    Abstract: 本发明提供一种用于制备细胞团簇的装置及其构建方法及应用。该装置包括细胞培养板和固定于细胞培养板的微孔内且具有阵列排列的微图形空腔的基底。每个微图形空腔形成细胞团簇生长的空间,其形状和体积可调控获得的细胞团簇性质。其制备方法包括:制备尺寸可调的微图形模板,再通过两次翻模得到阵列排列的微图形基底。本发明提供的装置可以便捷、大规模制备细胞团簇,可重复使用;可调节基底的弹性模量,以达到各种细胞、多种细胞共培养的要求。采用本装置制备的细胞团簇活性高、大小均一、形状完整、性能可控、生物学性能良好,可用于细胞治疗、高通量模型构建、多细胞共培养、干细胞分化、类器官构建、药物筛选、组织再生和体外人工系统等方面。

    细胞培养单元、细胞培养装置及其用途

    公开(公告)号:CN115595265A

    公开(公告)日:2023-01-13

    申请号:CN202110778941.8

    申请日:2021-07-09

    Abstract: 本发明涉及细胞培养技术领域,提供了一种细胞培养单元、细胞培养装置及其用途,细胞培养单元包括:隔板,所述隔板上设有通孔;三维多孔支架,所述三维多孔支架设置于所述隔板上,所述三维多孔支架上设有中空通道,所述中空通道至少部分与所述通孔相连通,且所述三维多孔支架的支架本体内部设有贯穿孔隙。本发明细胞培养单元的通透率和细胞负载率高,并且机械性能好,通过隔板对三维多孔支架起到支撑作用,降低了支架在各种流体环境中由于力学强度不够发生坍塌破碎的风险,兼容多种流体流动方式,模拟体内不同的微流体环境。

    一种人工肝脏类器官及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN113717925A

    公开(公告)日:2021-11-30

    申请号:CN202110956946.5

    申请日:2021-08-19

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 本发明涉及生物材料和生物医学工程领域,尤其涉及一种人工肝脏类器官及其制备方法和应用。所述人工肝脏类器官包括:内皮细胞层、肝星状细胞层、肝实质细胞层;不同细胞层之间呈仿生紧密排布,相邻的不同种类细胞之间的间距小于30μm;所述人工肝脏类器官的力学性能为500Pa‑1MPa;所述人工肝脏类器官的特征长度为50‑1000μm。本发明构建的肝脏类器官包括肝细胞、内皮细胞和肝星状细胞,能够模拟肝脏Disse间隙的结构和生理功能,满足体外肝脏生理/病理学研究、药物测试与药物开发、组织工程和再生医学的要求。本发明提供的人工肝脏类器官同时可以诱导成为多种肝脏疾病模型,可根据需求构建对应的病理模型。

    一种体外三维人体肝组织的构建方法及其应用

    公开(公告)号:CN106916781A

    公开(公告)日:2017-07-04

    申请号:CN201510997583.4

    申请日:2015-12-25

    Inventor: 姚睿 孙伟

    Abstract: 本发明涉及一种体外三维人体肝组织的构建方法,包括如下步骤:(1)将种子细胞的溶液与生物墨水溶液均匀混合得到细胞打印溶液;(2)在计算机控制下,利用细胞打印机将所述细胞打印溶液按照设计的路径和速度均匀挤出,并在一定的温度下使细胞打印溶液快速凝结形成凝胶微丝;重复以上操作,以层层扫描的方式完成多层细胞结构体的构建;(3)对所述多层细胞结构体进行二次交联处理,并使用细胞培养液对其进行培养,得到结构稳定的多层细胞结构体;(4)使用诱导培养基培养所述结构稳定的多层细胞结构体,得到体外三维人体肝组织。本发明所述的方法可构建功能性良好的体外三维肝脏组织,可广泛应用于肝病治疗、药物开发、药物筛选等领域。

    一种冰胶支架及其制备方法和用途

    公开(公告)号:CN106543467A

    公开(公告)日:2017-03-29

    申请号:CN201510590459.6

    申请日:2015-09-16

    Applicant: 清华大学

    Inventor: 姚睿 孙伟 庞媛

    Abstract: 本发明涉及一种冰胶支架及其制备方法和应用。所述冰胶支架的制备包括以下步骤:(a)将冰胶原料、氯化钙各自配成溶液后,再混合制得到冰胶前体溶液;(b)将所得冰胶前体溶液注入模具中;(c)将装载有所述冰胶前体溶液的模具进行梯度冷却,得到预凝胶三维结构体;(d)以真空冷冻干燥的方式干燥步骤(c)中得到的所述预凝胶三维结构体,得到冰胶支架。所述支架具备水环境中透明、可溶解、大体积、机械性能好,可用于大规模的三维细胞培养。

    用于三维打印系统的粉末铺平装置和三维打印系统

    公开(公告)号:CN103753968A

    公开(公告)日:2014-04-30

    申请号:CN201410006676.1

    申请日:2014-01-07

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 本发明公开了一种用于三维打印系统的粉末铺平装置和具有所述粉末铺平装置的三维打印系统。所述三维打印系统包括工作平台,所述粉末铺平装置包括:第一导轨和第二导轨,第一导轨和第二导轨间隔开地设在工作平台的上表面上;滑动件;梳子,梳子倾斜地设在滑动件上,梳子的下沿与工作平台的上表面接触;第一滚轮和第二滚轮,第一滚轮设在梳子的第一侧,第二滚轮设在梳子的第二侧;以及驱动件,驱动件与滑动件相连,其中梳子在从初始位置向终止位置移动时,第一滚轮与第一导轨的下表面的第一部分接触,第二滚轮与第二导轨的下表面的第一部分接触。所述粉末铺平装置具有铺平效果好、铺平效率高、不易损坏、使用寿命长等优点。

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