体外肿瘤心脏血管模型及其对化合物检测的方法与流程

本发明属于生物组织工程，具体涉及一种体外肿瘤心脏血管模型及其利用体外肿瘤心脏血管模型对化合物检测的方法。

背景技术：

1、在针对药代动力学、药效学及药物毒性研究时，传统方法主要为动物实验以及二维细胞培养，虽取得了诸多成就，但受周期、成本、精准度、伦理等因素的限制，难以准确有效评估药物的实际效果。

2、器官芯片通过与细胞生物学、工程学和生物材料等多种学科的方法相结合，在体外构建细胞、组织和器官的微环境，作为药物筛选模型，与传统的毒理学动物实验和体外2d细胞模型相比更能准确反应药物对相应细胞、组织、器官的影响和毒性。然而，相关技术中的药物筛选模型无法反应机体器官功能的复杂性、功能变化和完整性，导致其功能与应用存在一定的局限性，并且所能体现的对机体的影响较为狭隘。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种体外肿瘤心脏血管模型、以及一种利用体外肿瘤心脏血管模型对化合物检测的方法。

2、本发明的一方面，一种体外肿瘤心脏血管模型，包括：

3、人工血管组，和

4、肿瘤心肌细胞微球组，

5、所述人工血管组包括人工血管，对所述人工血管的内部进行独立培养和/或灌流的人工血管内流道，以及对所述人工血管的外部进行培养和/或灌流的人工血管外流道；

6、所述肿瘤心肌细胞微球组包括至少一个肿瘤微球和至少一个心肌细胞微球，和对所述至少一个肿瘤微球和至少一个心肌细胞微球进行培养和/或灌流的肿瘤心肌细胞微球流道，所述肿瘤心肌细胞微球流道与所述人工血管外流道相连接。

7、优选地，所述人工血管包括内皮层和平滑肌层；和/或，

8、所述人工血管的宽度范围为2mm～40mm。

9、优选地，所述体外肿瘤心脏血管模型的长度范围为10mm～50mm，宽度范围为5mm～40mm。

10、优选地，所述心肌细胞微球和所述肿瘤微球的直径范围均为900μm～1300μm。

11、优选地，所述体外肿瘤心脏血管模型还包括独立肿瘤心肌细胞微球组，

12、所述独立肿瘤心肌细胞微球组包括至少一个独立肿瘤微球和至少一个独立心肌细胞微球，和对所述至少一个独立肿瘤微球和至少一个独立心肌细胞微球进行独立培养和/或灌流的独立肿瘤心肌细胞微球流道。

13、优选地，所述至少一个独立肿瘤微球和至少一个独立心肌细胞微球与所述至少一个肿瘤微球和至少一个心肌细胞微球对称设置。

14、优选地，所述人工血管组还包括与所述人工血管内流道相连通的人工血管引入口；

15、所述肿瘤心肌细胞微球组还包括与所述肿瘤心肌细胞微球流道相连通的肿瘤心肌细胞微球引入口；

16、所述独立肿瘤心肌细胞微球组还包括与所述独立肿瘤心肌细胞微球流道相连通的独立肿瘤心肌细胞微球引入口。

17、本发明的另一方面，提供一种利用前文记载的所述体外肿瘤心脏血管模型对化合物检测的方法，包括下述具体步骤：

18、向各流道内引入各培养基，以培养或灌流肿瘤微球、心肌细胞微球和/或人工血管；

19、向人工血管组引入待测化合物；

20、获取所述待测化合物对肿瘤微球、心肌细胞微球和/或人工血管的调节结果。

21、优选地，所述获取所述待测化合物对肿瘤微球、心肌细胞微球和/或人工血管的调节结果，包括：

22、获取经人工血管培养的肿瘤微球的细胞活性和/或细胞迁移结果，心肌细胞微球的蠕动频率；和/或，

23、获取人工血管的形态；

24、基于所述肿瘤微球的细胞活性和/或细胞迁移结果，以筛选出与肿瘤相匹配的待测化合物；

25、基于所述心肌细胞微球的蠕动频率和/或所述人工血管的形态，以获取所述待测化合物对心肌细胞微球和/或人工血管的调节结果。

26、优选地，所述获取所述待测化合物对肿瘤微球、心肌细胞微球的调节结果，还包括：

27、获取独立肿瘤微球的细胞活性和/或细胞迁移结果、独立心肌细胞微球的蠕动频率；

28、基于所述肿瘤微球与所述独立肿瘤微球的细胞活性和/或细胞迁移结果，所述心肌细胞微球与所述独立心肌细胞微球的蠕动频率，以得到所述待测化合物经人工血管吸收后对肿瘤微球与心肌细胞微球的调节结果。

29、本发明基于多器官设计，在体外建立心脏、血管及肿瘤模型相结合的模型，具有血液流通和血管过滤等功能，实现营养和药物吸收、药物对心脏作用以及肿瘤转移侵袭的环境构建。利用本发明的生物模型作为药物筛选模型，可以准确、高效、便捷地进行肿瘤药物相关药代动力学、药效学的测试和研究，以及更重要的实现抗肿瘤药物对心血管毒性的高效测试。

技术特征：

1.一种体外肿瘤心脏血管模型，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的模型，其特征在于，所述人工血管包括内皮层和平滑肌层；和/或，

3.根据权利要求1所述的模型，其特征在于，所述体外肿瘤心脏血管模型的长度范围为10mm～50mm，宽度范围为5mm～40mm。

4.根据权利要求1所述的模型，其特征在于，所述心肌细胞微球和所述肿瘤微球的直径范围均为900μm～1300μm。

5.根据权利要求1所述的模型，其特征在于，所述体外肿瘤心脏血管模型还包括独立肿瘤心肌细胞微球组，

6.根据权利要求5所述的模型，其特征在于，所述至少一个独立肿瘤微球和至少一个独立心肌细胞微球与所述至少一个肿瘤微球和至少一个心肌细胞微球对称设置。

7.根据权利要求5所述的模型，其特征在于，所述人工血管组还包括与所述人工血管内流道相连通的人工血管引入口；

8.一种利用权利要求1至7任一项所述的体外肿瘤心脏血管模型对化合物检测的方法，其特征在于，包括下述具体步骤：

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述获取所述待测化合物对肿瘤微球、心肌细胞微球和/或人工血管的调节结果，包括：

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述获取所述待测化合物对肿瘤微球、心肌细胞微球的调节结果，还包括：

技术总结
本发明提一种体外肿瘤心脏血管模型及其对化合物检测的方法，属于生物组织工程技术领域。本发明模型包括：人工血管组，和肿瘤心肌细胞微球组，人工血管组包括人工血管，对人工血管的内部进行独立培养和/或灌流的人工血管内流道，以及对人工血管的外部进行培养和/或灌流的人工血管外流道；肿瘤心肌细胞微球组包括至少一个肿瘤微球和至少一个心肌细胞微球，和对至少一个肿瘤微球和至少一个心肌细胞微球进行培养和/或灌流的肿瘤心肌细胞微球流道，肿瘤心肌细胞微球流道与人工血管外流道相连接。本发明在体外建立心脏、血管及肿瘤模型相结合的模型，具有血液流通和血管过滤等功能，实现营养和药物吸收、药物对心脏以及肿瘤转移侵袭的影响。

技术研发人员：请求不公布姓名
受保护的技术使用者：江苏艾玮得生物科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15