1.成果名称及简介
(1)成果名称:一种含脑类器官的仿生材料及其制备方法和应用
(2)成果关键词:脑类器官、仿生材料、类器官融合、成本低、胎儿颅骨物理微环境模拟
(3)成果简介:本发明提供了一种含脑类器官的仿生材料的制备方法,通过将扩增培养后的脑类器官微球与特定组分的光敏仿生材料溶液混合,经光固化形成包覆脑类器官的固态仿生材料。该方法操作简便、成本低、重复性好,有效克服了传统Matrigel基质成分不明确、批次差异大、操作繁琐及类器官易融合等问题。固化后的材料具备可调控的机械阻力、延展性和通透性,可模拟胎儿颅骨的物理微环境,不仅支持脑类器官的正常生长,还能促进其发育,同时实现类器官在三维空间中的物理隔离,避免融合,适用于大规模、标准化培养。

图1 展示了含脑类器官的仿生材料的制备流程

图2 对该仿生材料培养下的脑类器官发育性能进行了系统评价:A 显示了关键发育标记物的荧光染色典型图像;B、C、D 分别对神经分化标记物(MAP2)、增殖标记物(Ki67)及干细胞标记物(SOX2)进行了免疫荧光染色的定量统计。结果显示,该仿生材料在维持脑类器官存活与增殖的同时,显著促进了其神经分化进程,显示出优异的发育支持能力。
2.知识产权情况
(1)知识产权类型:
☑专利 □软著 □技术秘密 □植物新品种 □集成电路布图设计 □其他:
(2)具体清单:
成果名称:一种含脑类器官的仿生材料及其制备方法和应用
专利号:202411164613.9
申请时间:2024 年 08 月 23 日
发明人:李建平,李帅,王靖文
权利人:浙江大学医学院附属第一医院(浙江省第一医院)
技术要点:提供了一种成分明确、可光固化、能模拟胎儿颅骨物理微环境的仿生材料体系,用于脑类器官的规模化、标准化、无融合培养。
3.技术领域/行业分类
再生医学、生物医学工程、类器官技术、药物筛选模型
4.行业/产业现状和专利布局
(1)控制并培养得到大小及结构均一的真正的3D类器官;
(2)类器官易融合;
(3)类器官血管化;
(4)现有技术多基于成分不明确的基质胶(如Matrigel),批次差异大,成本高,难以标准化推广。
5.创新链/产业链上下游的校内外其他科研团队
(1)上游:生物材料研发团队、光固化材料研究团队、干细胞生物学研究团队;
(2)下游:药物研发企业、CRO公司、再生医学临床应用机构、科研院所。
6.技术/行业痛点
传统脑类器官培养依赖Matrigel,存在成分不明确、批次差异大、操作繁琐、类器官易融合、发育不可控、成本高、难以实现大规模标准化生产等痛点。
7.解决方案与技术优势
解决方案:
开发了一种成分明确、可光固化的仿生材料体系,通过将脑类器官微球与该材料溶液混合后固化,形成包裹类器官的固态仿生结构(见图1)。
技术优势与创新点:
(1)成分明确可控:克服了Matrigel的批次差异问题,重复性好。
(2)物理隔离防融合:固化后的三维结构有效隔离各类器官,解决了长期培养中的融合难题。
(3)仿生微环境:材料机械性能(阻力、延展性)和通透性可调,能模拟胎儿颅骨物理微环境,更利于脑类器官发育成熟。
(4)操作简便,成本低:流程标准化,易于操作,适合规模化培养。
(5)促进发育:实验证明能显著支持类器官存活、增殖并促进神经分化。
8.技术成熟度
□构思 ☑研发 ☑样品 □小试 □中试 □产业化、推广 □其他:
9.应用前景
(1)适用领域:生物医学研究、药物筛选与毒性测试、疾病建模(如神经发育性疾病、神经退行性疾病)、再生医学。
(2)目标客户:制药公司、生物技术公司、合同研究组织(CRO)、高校及科研院所。
(3)消费群体:科研人员、药物研发人员。
(4)商业计划及市场前景:提供一种新型的、标准化、高质量的脑类器官培养解决方案及配套试剂盒,满足日益增长的类器官模型市场需求,在药物研发和精准医疗领域具有广阔的应用前景。
10.合作转化方式
☑普通许可 ☑排他许可 ☑独占许可 ☑转让 ☑作价入股
☑技术开发 □技术咨询 □技术服务 □其他:
11.意向合作方
☑国有企业 ☑上市公司 ☑行业龙头企业 □其他:
12.意向合作金额
□10万—50万 ☑50万—100万 □100万—500万
□500万—1000万 □1000万以上 □其他金额: ☑面议
13.科研团队
(1)项目负责人:姓名 李建平 ,职务职级 正高级
(2)主要成员:姓名 李帅 ,职务职级 正高级 ……
(3)科研团队的简介
单位:浙江大学医学院附属第一医院;
研究方向:1)解决人源类器官易融合、血管化和发育缓慢等难题;
2)利用脑类器官进行神经精神疾病机制研究;
3)利用脑类器官进行神经精神疾病药物筛选。
14.联系方式
浙大工研院成果转化服务中心,0571-88982927。