本公開(kāi)涉及微板。更確切地說(shuō)，本公開(kāi)涉及在孔內(nèi)具有至少一個(gè)保持結(jié)構(gòu)以為具有懸浮細(xì)胞的支撐基質(zhì)的圓頂提供機(jī)械保持的微板。
背景技術(shù)：
1、盡管二維細(xì)胞培養(yǎng)(其提供扁平的單層細(xì)胞)已幫助研究人員獲得有關(guān)細(xì)胞行為、細(xì)胞功能和細(xì)胞分化的大量知識(shí)和理解，但研究人員已觀察到，二維細(xì)胞培養(yǎng)在細(xì)胞極性、干細(xì)胞分化、遷移、基因表達(dá)和組織結(jié)構(gòu)方面表現(xiàn)出顯著不同的行為。為了創(chuàng)造更接近模擬體內(nèi)細(xì)胞環(huán)境的細(xì)胞環(huán)境，研究人員使用三維支架來(lái)培育類(lèi)器官。在類(lèi)器官培養(yǎng)圓頂法(organoid?culture?dome?method)中，支撐基質(zhì)(例如水凝膠)被用作三維支架。
2、本公開(kāi)涉及三維類(lèi)器官培養(yǎng)圓頂法的技術(shù)。類(lèi)器官培養(yǎng)圓頂法是一種使用支撐基質(zhì)在微板的孔中形成圓頂結(jié)構(gòu)的既定程序。雖然三維圓頂結(jié)構(gòu)常用于類(lèi)器官模型中，但類(lèi)器官培養(yǎng)圓頂法存在數(shù)個(gè)缺陷。首先，在微板的孔內(nèi)形成三維圓頂結(jié)構(gòu)需要個(gè)體進(jìn)行大量的訓(xùn)練和練習(xí)，并且即使如此，結(jié)果也可能取決于個(gè)體的技能水平而有所不同。例如，圓頂結(jié)構(gòu)的大小可能會(huì)有很大差異，因?yàn)樵诖诉^(guò)程期間，個(gè)體需要將液滴快速分散到孔中，以避免支撐基質(zhì)凝膠化。圓頂大小不一對(duì)于類(lèi)器官培養(yǎng)一致性來(lái)說(shuō)并不適宜。其次，當(dāng)將多個(gè)圓頂安置在一孔內(nèi)時(shí)，圓頂通常為隨機(jī)放置的。如果圓頂彼此間放置得太近，那么由于相鄰圓頂?shù)慕咏?，可能?huì)發(fā)生圓頂融合。此外，如果個(gè)體將圓頂放置得距微板孔的側(cè)壁太近，那么圓頂可能會(huì)塌陷。圓頂結(jié)構(gòu)形成過(guò)程中的又一常見(jiàn)問(wèn)題是，在培養(yǎng)基交換過(guò)程期間，培養(yǎng)基從圓頂與微板孔表面之間滲出，導(dǎo)致圓頂損失。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、鑒于前述內(nèi)容，通過(guò)在微板的孔內(nèi)提供至少一個(gè)保持結(jié)構(gòu)以為支撐基質(zhì)的圓頂提供機(jī)械保持，可以至少部分地解決前述挑戰(zhàn)。
2、本公開(kāi)的示例性實(shí)施方式提供一種微板，其包含多個(gè)用于接收支撐基質(zhì)的圓頂?shù)目祝龆鄠€(gè)孔中的每個(gè)孔包含底表面，所述底表面包含至少一個(gè)保持結(jié)構(gòu)以為分析樣品中的一者提供機(jī)械保持，其中所述至少一個(gè)保持結(jié)構(gòu)可以包含范圍介于約0.5毫米與約5毫米之間的直徑和一高度，并且其中所述高度與所述直徑的比率可以在約10％至約30％范圍內(nèi)。
3、在一些實(shí)施方式中，所述多個(gè)孔中的每個(gè)孔可以包含多個(gè)經(jīng)配置成接收所述分析樣品中的一者的保持結(jié)構(gòu)。
4、在一些實(shí)施方式中，所述至少一個(gè)保持結(jié)構(gòu)可以包含連續(xù)壁，并且所述至少一個(gè)保持結(jié)構(gòu)的所述高度的范圍可以介于約1毫米與約3毫米之間。此外，在一些實(shí)施方式中，所述連續(xù)壁可以經(jīng)配置成保持沉積在所述連續(xù)壁內(nèi)的體積范圍介于約5微升與約50微升之間的所述分析樣品中的一者。
5、在其它實(shí)施方式中，所述至少一個(gè)保持結(jié)構(gòu)可以包含多個(gè)不連續(xù)壁，并且所述至少一個(gè)保持結(jié)構(gòu)的所述高度的范圍可以介于約1毫米與約3毫米之間。此外，在一些實(shí)施方式中，所述不連續(xù)壁可以經(jīng)配置成保持沉積在所述不連續(xù)壁內(nèi)的體積范圍介于約5微升與約50微升之間的所述分析樣品中的一者。
6、在其它實(shí)施方式中，所述至少一個(gè)保持結(jié)構(gòu)可以包含多個(gè)徑向間隔開(kāi)的支柱。每個(gè)支柱可以包含范圍介于約1毫米與約3毫米之間的高度。在一些實(shí)施方式中，所述多個(gè)徑向間隔開(kāi)的支柱可以經(jīng)配置成保持沉積在所述徑向間隔開(kāi)的支柱內(nèi)的體積范圍介于約5微升與約50微升之間的所述分析樣品中的一者。
7、在一些實(shí)施方式中，所述多個(gè)孔中的每個(gè)孔可以包括第一保持結(jié)構(gòu)，其居中安置于所述底表面上并與安置于所述底表面上且與所述第一保持結(jié)構(gòu)間隔開(kāi)的一組第二保持結(jié)構(gòu)流體連通。每個(gè)孔可以包括多個(gè)在所述第一保持結(jié)構(gòu)與所述一組第二保持結(jié)構(gòu)之間延伸的流體通道以在其間提供流體連通，所述流體通道中的每一者包含用于從所述第一保持結(jié)構(gòu)接收懸浮于所述支撐基質(zhì)中的細(xì)胞的入口和用于將懸浮于所述支撐基質(zhì)中的細(xì)胞遞送到所述一組第二保持結(jié)構(gòu)中的所述第二保持結(jié)構(gòu)中的一者的出口。
8、根據(jù)一些實(shí)施方式，所述多個(gè)孔可以以行和列的直線陣列布置以形成矩陣，并且所述多個(gè)孔中的每個(gè)孔可以是平底孔。所述矩陣可以包含例如總共6個(gè)孔、12個(gè)孔、24個(gè)孔或48個(gè)孔。
9、在一些實(shí)施方式中，所述微板的底壁的厚度范圍可以介于約0.05毫米與約1毫米之間，并且所述至少一個(gè)保持結(jié)構(gòu)可以通過(guò)注射成型、熱針壓印(hot?pin?embossing)或澆鑄形成。在一些實(shí)施方式中，所述至少一個(gè)保持結(jié)構(gòu)可以包括形成有斜切邊緣、圓角邊緣或倒角邊緣中的一者的頂部邊緣。在一些實(shí)施方式中，所述至少一個(gè)保持結(jié)構(gòu)可以是光學(xué)透射的。
10、本公開(kāi)的另一示例性實(shí)施方式提供一種使用微板的方法，其包含：提供微板，所述微板包含多個(gè)用于接收支撐基質(zhì)中的懸浮細(xì)胞的分析樣品的以行和列的直線陣列布置的孔，所述多個(gè)孔中的每個(gè)孔包含底表面，所述底表面包含多個(gè)保持結(jié)構(gòu)以在每個(gè)保持結(jié)構(gòu)內(nèi)為所述分析樣品中的一者提供機(jī)械保持，其中每個(gè)保持結(jié)構(gòu)可以包含范圍介于約0.5毫米與約5毫米之間的直徑和一高度，并且其中所述高度與所述直徑的比率可以在約10％至約30％范圍內(nèi)；以及將分析樣品沉積在所述保持結(jié)構(gòu)中的每一者內(nèi)。
11、在一些實(shí)施方式中，所述方法可以包含在所述保持結(jié)構(gòu)中的每一者內(nèi)培育所述支撐基質(zhì)以使所述支撐基質(zhì)聚合，以及用含有生態(tài)位因子(niche?factor)的培養(yǎng)基上覆于所述支撐基質(zhì)以在所述保持結(jié)構(gòu)中的每一者內(nèi)保持的所述支撐基質(zhì)中形成類(lèi)器官。
12、在一些實(shí)施方式中，所述方法可以進(jìn)一步包含對(duì)所述類(lèi)器官進(jìn)行成像。在一些實(shí)施方式中，所述方法可以包括使用所述保持結(jié)構(gòu)中的每一者內(nèi)保持的所述支撐基質(zhì)中的所述類(lèi)器官進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。此外，在一些實(shí)施方式中，所述方法可以包含在將所述分析樣品沉積在所述保持結(jié)構(gòu)中的每一者內(nèi)之前對(duì)所述微板進(jìn)行加熱的步驟。
13、本公開(kāi)的另一示例性實(shí)施方式包括一種一體成型微板(unitary?moldedmicroplate)，其包含：(i)包括平面表面和側(cè)壁的矩形框架；(ii)所述平面表面內(nèi)的多個(gè)孔，所述多個(gè)孔中的每個(gè)孔包含底部；以及(iii)從所述多個(gè)孔中的每個(gè)孔的所述底部突出的多個(gè)光學(xué)透射保持結(jié)構(gòu)，每個(gè)光學(xué)透射保持結(jié)構(gòu)可以經(jīng)配置成機(jī)械保持支撐基質(zhì)中的懸浮細(xì)胞的分析樣品，其中每個(gè)光學(xué)透射保持結(jié)構(gòu)包含范圍可以介于約0.5毫米與約5毫米之間的直徑和一高度，并且其中所述高度與所述直徑的比率可以在約10％至約30％范圍內(nèi)。在一些實(shí)施方式中，所述多個(gè)光學(xué)透射保持結(jié)構(gòu)通過(guò)在所述多個(gè)孔中的每一者的所述底部中模制凹槽來(lái)形成。在另一實(shí)施方式中，所述多個(gè)光學(xué)透射保持結(jié)構(gòu)通過(guò)將凹槽熱針壓印到所述多個(gè)孔中的每個(gè)孔的所述底部中來(lái)形成。
14、下文將描述本公開(kāi)的實(shí)施方式。然而，本公開(kāi)不限于所描述的實(shí)施方式，并且在不脫離本文中所描述的基本原理的情況下，本公開(kāi)的各種修改是可能的。
1.一種微板，其包含多個(gè)用于接收懸浮于支撐基質(zhì)中的細(xì)胞的分析樣品的孔，所述多個(gè)孔中的每個(gè)孔包含底表面，所述底表面包含至少一個(gè)保持結(jié)構(gòu)以為所述分析樣品中的一者提供機(jī)械保持，所述至少一個(gè)保持結(jié)構(gòu)包含范圍介于約0.5毫米與約5毫米之間的直徑和一高度，并且所述高度與所述直徑的比率在約10％至約30％范圍內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微板，其中所述多個(gè)孔中的每個(gè)孔包含多個(gè)經(jīng)配置成接收所述分析樣品中的一者的保持結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微板，其中所述至少一個(gè)保持結(jié)構(gòu)包含連續(xù)壁，并且所述至少一個(gè)保持結(jié)構(gòu)的所述高度的范圍介于約1毫米與約3毫米之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的微板，其中所述連續(xù)壁經(jīng)配置成保持沉積在所述連續(xù)壁內(nèi)的體積范圍介于約5微升與約50微升之間的所述分析樣品中的一者。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微板，其中所述至少一個(gè)保持結(jié)構(gòu)包含具有封閉周邊的形狀。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微板，其中所述至少一個(gè)保持結(jié)構(gòu)包含多個(gè)不連續(xù)壁，并且所述至少一個(gè)保持結(jié)構(gòu)的所述高度的范圍介于約1毫米與約3毫米之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的微板，其中所述不連續(xù)壁經(jīng)配置成保持沉積在所述不連續(xù)壁內(nèi)的體積范圍介于約5微升與約50微升之間的所述分析樣品中的一者。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微板，其中所述至少一個(gè)保持結(jié)構(gòu)包含多個(gè)徑向間隔開(kāi)的支柱，每個(gè)支柱包含范圍介于約1毫米與約3毫米之間的高度。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的微板，其中所述多個(gè)徑向間隔開(kāi)的支柱經(jīng)配置成保持沉積在所述徑向間隔開(kāi)的支柱內(nèi)的體積范圍介于約5微升與約50微升之間的所述分析樣品中的一者。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微板，其中所述多個(gè)孔中的每個(gè)孔包括第一保持結(jié)構(gòu)，所述第一保持結(jié)構(gòu)居中安置于所述底表面上并與安置于所述底表面上且與所述第一保持結(jié)構(gòu)間隔開(kāi)的一組第二保持結(jié)構(gòu)流體連通。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的微板，其進(jìn)一步包含多個(gè)在所述第一保持結(jié)構(gòu)與所述一組第二保持結(jié)構(gòu)之間延伸的流體通道以在其間提供流體連通，每個(gè)流體通道包含用于從所述第一保持結(jié)構(gòu)接收懸浮于所述支撐基質(zhì)中的細(xì)胞的入口和用于將懸浮于所述支撐基質(zhì)中的細(xì)胞遞送到所述一組第二保持結(jié)構(gòu)中的所述第二保持結(jié)構(gòu)中的一者的出口。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微板，其中所述多個(gè)孔以行和列的直線陣列布置以形成矩陣，并且所述多個(gè)孔中的每個(gè)孔為平底孔。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的微板，其中所述矩陣包含總共6個(gè)孔、12個(gè)孔、24個(gè)孔或48個(gè)孔。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微板，其中所述至少一個(gè)保持結(jié)構(gòu)通過(guò)注射成型、熱針壓印(hot?pin?embossing)或澆鑄形成。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微板，其中所述至少一個(gè)保持結(jié)構(gòu)包括形成有斜切邊緣、圓角邊緣或倒角邊緣中的一者的頂部邊緣。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微板，其中所述至少一個(gè)保持結(jié)構(gòu)是光學(xué)透射的。
17.一種使用微板的方法，其包含：
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其進(jìn)一步包含：
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其進(jìn)一步包含對(duì)所述類(lèi)器官進(jìn)行成像。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其進(jìn)一步包含在將所述分析樣品沉積在所述保持結(jié)構(gòu)中的每一者內(nèi)之前，對(duì)所述微板進(jìn)行加熱。
21.一種微板，其包含：
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的微板，其中所述多個(gè)光學(xué)透射保持結(jié)構(gòu)通過(guò)在所述多個(gè)孔中的每一者的所述底部中模制凹槽來(lái)形成。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的微板分析，其中所述多個(gè)光學(xué)透射保持結(jié)構(gòu)通過(guò)將凹槽熱針壓印到所述多個(gè)孔中的每個(gè)孔的所述底部中來(lái)形成。