森西赛智PRIMO 3D类器官制备系统

PRIMO 3D类器官制备系统

创新性的微米级别的定制类器官的工具

用非接触、无掩膜的光学蚀刻方法制备类器官

具有高度的灵活性、可控性和可重复性

适合类器官、类器官芯片等应用

产品概况

        如何制备出具有可控性和重复性的类器官模型，以便更有效的进行活细胞和疾病研究，一直是生物学家进行类器官研究所面临的巨大挑战之一。

          法国Alvéole的PRIMO是创新性定制细胞模型的工具，能在微米级别的尺度下，用非接触、无掩膜的光学蚀刻方法制备细胞模型、以具有超高灵活度和再现性的生物工程手段实现体外微环境的定制，同时可对其机械力学和生化特性进行设计微调，具有高度的灵活性、可控性和可重复性。选择电脑中任意一张图案，PRIMO都能将它投射到细胞培养基质上，利用非接触式、无掩模的光刻技术，在软件和光敏试剂的帮助下获得任意图案的2D蛋白涂层或3D水凝胶或微流控结构，可用于类器官和类器官芯片的制备。

        目前PRIMO 系统在全球用户110+。

产品原理

法国Alvéole的PRIMO工作原理（三种设计方法）：

1、第一种设计：基质的表面功能化，即Micropatterning。

先在基质上包裹一层防污涂层（antifouling   layer），一般是高分子聚合物如PEG，阻碍蛋白质粘附。选择电脑中任意一张图案，在LEONARDO软件作用下，PRIMO都能利用非接触式、无掩模的光刻技术，用UV光通过显微镜将它投射到细胞基质上，在PLPP光敏引发剂帮助下，防污涂层被降解，蚀刻出微图案，蛋白可粘附在蚀刻出的微图案上，细胞粘附在蛋白上，可适应于基质上定制的生物化学、表面形貌和硬度等特征，形成定制的细胞模型。适用于细胞微环境研究。

2、第二种设计：水凝胶的结构化，即Structuration of Hydrogel。

在氧气不足的条件下，UV光照射，可使水凝胶固化；水凝胶固化的高度随UV照射强度增加而增加。我们结合UV-图像照射和气体可渗透的微反应器，可获得4种水凝胶的工程方法：完全多聚化（total  polymerization）、Z轴控制的多聚化（z-controlled  polymerization）、光剪切（photo-scission）和修饰（decoration）。单独应用或结合应用就可以解决水凝胶工程化问题。适用于3D细胞培养。

3、第三种设计：微制造，即Microfabrication。

用UV光固化感光树脂/光刻胶（photoresist），再用PDMS（聚二甲硅氧烷）在固化的感光树脂/光刻胶上倒模，形成带有微结构的PDMS芯片。适用于制造微流控芯片。

4、复杂的表面功能化或其他

可以结合以上几种方法进行复杂的细胞微环境构建。

产品特点

1、步骤简单：四步可完成：计算机图案设计、用UV光蚀刻构建基质结构、种蛋白进行基质功能化、将细胞接种到定制好的微环境中。

2、高灵活性：可按照任意图案去构建基质和/或使其功能化，不限图案的大小和复杂程度，只需软件操作即可灵活改变图案，从而生成不同的细胞模型。

3、非接触式、无掩模UV投射：可灵活控制UV的照射强度、照射时间和照射区域对基质进行蚀刻、切割和固化。可以实时观看蚀刻过程，及时调整和优化实验条件。

4、适用于多种基质：用户可以使用任意一个常规的细胞基质：可以是扁平的，也可以是带有微结构的，可以是坚硬的也可以是柔软的，如：玻璃盖玻片、塑料培养皿、聚二甲基硅氧烷（PDMS）、聚苯乙烯、水凝胶（PEG丙烯酸酯、聚丙烯酰胺凝胶、琼脂、基质胶）、光刻胶，等。

5、适合多种蛋白：PRIMO的客户日常使用超过10种的各类蛋白：Fibrinogen-488,  Fibrinogen-647, Fibronectin, GFP, Neutravidin-488, Neutravidin-647,  PLL-PEG-Biotin, Protein A-647, Streptavidin, 初级和次级抗体，等。

6、蚀刻高分辨率：全视野分辨率为1.2µm（ 500×300µm ，20倍物镜）。

7、多层次：可蚀刻256个灰阶层次，粘附不同密度层次的蛋白。

8、多种蛋白：可应用3种不同蛋白（根据实验需求），可从用户日常使用的10多种蛋白质中选取。

9、自动对齐：自动进行检测和图案定位，如自动对齐于微结构或者微图案上。

10、蚀刻速度快：完成整个视野中的图案（500×300µm，20倍物镜），仅需0.5s。

产品应用

类器官应用：

1、 PRIMO可以通过水凝胶结构化创建具有3D支撑作用的基质结构，再加上类器官发育所必需的各种细胞生长因子，将多能诱导干细胞或胚胎干细胞培养形成具有三维立体结构的各种类器官进行功能性研究。

2、 PRIMO可以将来自于患者的原代肿瘤细胞培养成更接近于体内形态的肿瘤球，进行抗肿瘤药理实验。

3、 PRIMO还可以通过构建类器官芯片，创造3D微结构，进行多种细胞的共培养，在体外模拟多个细胞相互作用的体内运行。

其他所有研究细胞与微环境作用的领域。如：

1、2D细胞微环境建构，研究如细胞迁移/趋触性、细胞黏附、细胞力学、细胞标准化培养、电镜的标准化细胞观察等。

2、3D细胞微环境建构，研究如细胞球培养、类器官、组织工程等。

3、微流体芯片制作，研究如类器官芯片、细胞流体力学研究、小分子扩散研究等。

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注：该产品未在中华人民共和国食品药品监督管理部门申请医疗器械注册和备案，不可用于临床诊断或治疗等相关用途