本發(fā)明涉及類腦器官，具體來(lái)說(shuō)涉及一種多腦類器官電子復(fù)合體及其構(gòu)建方法與應(yīng)用。
背景技術(shù)：
1、類器官技術(shù)是近年生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的重要研究方向，通過(guò)誘導(dǎo)分化培養(yǎng)產(chǎn)生的三維類器官結(jié)構(gòu)，能夠模擬人體組織器官的結(jié)構(gòu)和功能，廣泛應(yīng)用于疾病模型建立、藥物篩選以及神經(jīng)生物學(xué)研究中。
2、然而，目前對(duì)于多腦類器官研究存在以下問題：
3、1、已有的多腦類器官的構(gòu)建方式以靜置狀態(tài)進(jìn)行構(gòu)建的，容易導(dǎo)致類器官融合效率低且生長(zhǎng)發(fā)育受限；
4、2、將類器官與mea(微電極陣列)結(jié)合的技術(shù)中，多采用簡(jiǎn)單貼附方式，存在貼附效率低、穩(wěn)定性差、信號(hào)耦合效率低的問題，難以滿足復(fù)雜神經(jīng)信號(hào)的長(zhǎng)期記錄和分析需求。
5、因此，開發(fā)一種能夠有效提高類器官融合效率并優(yōu)化其與mea結(jié)合方式的新方法，具有重要的研究和應(yīng)用價(jià)值。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為了解決上述技術(shù)方案的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種多腦類器官電子復(fù)合體的構(gòu)建方法。
2、本發(fā)明的另一目的在于提供上述構(gòu)建方法構(gòu)建的多腦類器官電子復(fù)合體。
3、本發(fā)明的另一目的在于提供所述多腦類器官電子復(fù)合體的應(yīng)用。
4、本發(fā)明的目的是通過(guò)下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的。
5、一種融合腦類器官電子復(fù)合體的構(gòu)建方法，包括以下步驟：
6、步驟1，將表達(dá)綠色熒光蛋白(gfp)的胚胎干細(xì)胞(embryonic?stem?cell)誘導(dǎo)分化為皮質(zhì)腹側(cè)類器官，將表達(dá)紅色熒光蛋(mcherry)的胚胎干細(xì)胞誘導(dǎo)分化為背側(cè)皮質(zhì)類器官，分別進(jìn)行培養(yǎng)，直至兩種類器官均達(dá)到融合時(shí)間點(diǎn)；
7、步驟2，動(dòng)態(tài)融合：將步驟1獲得的達(dá)到融合時(shí)間點(diǎn)的皮質(zhì)腹側(cè)類器官和背側(cè)皮質(zhì)類器官混合后在動(dòng)態(tài)環(huán)境中進(jìn)行融合，得到融合類器官；
8、步驟3，將pdms膜制成與所述融合類器官的形狀一致的pdms膜容納單元，進(jìn)行清洗滅菌后，將該pdms膜容納單元貼附在經(jīng)基質(zhì)膠包被的微電極陣列(mea)的每個(gè)芯片電極的表面，將所述基質(zhì)膠更換為用于融合類器官成熟期培養(yǎng)的培養(yǎng)基，再將所述融合類器官貼附于pdms膜容納單元上，進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)，直至融合類器官與微電極陣列的芯片電極充分貼合，得到多腦類器官電子復(fù)合體。
9、在上述技術(shù)方案中，所述步驟1，步驟2和步驟3的操作過(guò)程均在無(wú)菌環(huán)境下進(jìn)行。
10、在上述技術(shù)方案中，所述步驟3中，使用滅菌超純水清洗pdms膜容納單元，去除表面殘留物，并使用紫外線滅菌燈對(duì)pdms膜容納單元進(jìn)行滅菌。
11、在上述技術(shù)方案中，所述步驟3中，芯片電極在包被前需要先用滅菌超純水浸泡后，取出再用乙醇清洗，最后再進(jìn)行紫外線殺菌處理。
12、在上述技術(shù)方案中，所述步驟3中，基質(zhì)膠包被微電極陣列(mea)的芯片電極：將df12和基質(zhì)膠充分吹打混合均勻，在0-4℃下，包被芯片電極。
13、本發(fā)明的另一方面還包括，所述構(gòu)建方法構(gòu)建的多腦類器官電子復(fù)合體，所述多腦類器官電子復(fù)合體包括微電極陣列和通過(guò)pdms膜貼附于微電極陣列的芯片電極表面的融合類器官，所述融合類器官通過(guò)培養(yǎng)可生長(zhǎng)到大于等于120天。
14、本發(fā)明的另一方面還包括，所述多腦類器官電子復(fù)合體在神經(jīng)研究中的應(yīng)用。
15、本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和有益效果為：
16、1、本發(fā)明的構(gòu)建方法在動(dòng)態(tài)環(huán)境下進(jìn)行融合類器官，提高了類器官融合質(zhì)量與效率，保證了類器官融合的均一性和發(fā)育穩(wěn)定性；
17、2、本發(fā)明將pdms膜貼附于mea芯片電極表面，顯著增強(qiáng)了mea芯片電極與類器官結(jié)合的穩(wěn)定性，提高多腦類器官電子復(fù)合體的構(gòu)建效率，提高了神經(jīng)信號(hào)檢測(cè)的持續(xù)性；為多腦類器官研究提供了一種高性能的模型平臺(tái)，具有廣泛的應(yīng)用前景。
1.一種融合腦類器官電子復(fù)合體的構(gòu)建方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的構(gòu)建方法，其特征在于，所述步驟1，步驟2和步驟3的操作過(guò)程均在無(wú)菌環(huán)境下進(jìn)行。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的構(gòu)建方法，其特征在于，所述步驟3中，使用滅菌超純水清洗pdms膜容納單元，去除表面殘留物，并使用紫外線滅菌燈對(duì)pdms膜容納單元進(jìn)行滅菌。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的構(gòu)建方法，其特征在于，所述步驟3中，芯片電極在包被前需要先用滅菌超純水浸泡后，取出再用乙醇清洗，最后再進(jìn)行紫外線殺菌處理。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的構(gòu)建方法，其特征在于，所述步驟3中，基質(zhì)膠包被微電極陣列的芯片電極：將df12和基質(zhì)膠充分吹打混合均勻，在0-4℃下，包被芯片電極。
6.如權(quán)利要求1～5中任一項(xiàng)所述的構(gòu)建方法構(gòu)建的多腦類器官電子復(fù)合體，其特征在于，所述多腦類器官電子復(fù)合體包括微電極陣列和通過(guò)pdms膜貼附于微電極陣列的芯片電極表面的融合類器官，所述融合類器官通過(guò)培養(yǎng)可生長(zhǎng)到大于等于120天。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的多腦類器官電子復(fù)合體在神經(jīng)研究中的應(yīng)用。