肿瘤微环境模拟及药物筛选体外实验系统的制作

本发明涉及药物筛选，具体涉及肿瘤微环境模拟及药物筛选体外实验系统。背景技术：1、药物筛选是指通过一系列实验手段，从大量化合物或药物中筛选出具有潜在治疗作用的候选药物的过程。药物筛选是现代医学研究的关键环节，其目标是快速、准确地从众多候选化合物中识别出具有治疗潜力的药物。近年来，利用细胞打印技术来模拟肿瘤微环境模拟，为肿瘤药物筛选提供了新的思路和方法。细胞打印技术能够精确控制细胞的排列和结构，从而构建组织结构模型来进行肿瘤药物的筛选。其中，细胞打印结构对肿瘤药物筛选的影响主要体现细胞排列。2、首先，细胞排列方式会影响药物在细胞间的扩散和渗透，具体的，细胞排列方式会影响外泌体的产生和释放。如果细胞排列紧密，会限制外泌体的释放，从而影响药物递送的效果。相反，如果细胞排列疏松，会促进外泌体的释放，从而增加药物递送的效率。3、其次，细胞排列方式还会影响外泌体在体内的运输和分布。如果细胞排列有序，可能会形成特定的通道或网络，从而引导外泌体在体内定向运输和分布。相反，如果细胞排列混乱，会干扰外泌体的运输和分布，从而降低药物递送的效果。4、通过细胞打印技术，研究人员可以精确控制细胞的排列方式，从而模拟出不同的药物扩散环境。这对于研究肿瘤药物在体内的分布和代谢具有重要意义。5、综上所述，如何对细胞打印结构进行优化，以提高肿瘤药物筛选的可靠性和实用性，加速肿瘤药物筛选研发进程是一个需要解决的问题。技术实现思路1、本发明实施例提供了肿瘤微环境模拟及药物筛选体外实验系统，通过构建虚拟容器来模拟肿瘤的外部环境，同时设置虚拟打印组织作为肿瘤组织与其进行装配后组成测试环境，在注入药物的参数进行仿真，以得到结构最优的细胞打印结构，便于进行药物筛选测试，提升肿瘤药物筛选过程的效率。2、肿瘤微环境模拟及药物筛选体外实验系统，包括：虚拟容器构建模块，其适于构建出供虚拟打印组织正常运行的环境，以虚拟容器的状态进行呈现；3、虚拟打印组织生成模块，其适于根据设定的目标生成出若干个结构不同的虚拟打印组织；4、附接模块，其适于将上述虚拟打印组织分别与上述虚拟容器进行装配；以及将虚拟打印组织与虚拟容器进行连接，以使虚拟打印组织与虚拟容器之间可进行参数交换；单个虚拟打印组织与单个虚拟容器构成测试环境；5、测试模块，其适于在上述若干个测试环境中分别注入相同的参数进行测试；6、全生命周期监测模块，其适于分别对上述若干个测试环境中的虚拟容器和虚拟打印组织的参数进行监测；7、优化筛分模块，其适于根据上述监测的参数对生成的虚拟打印组织的性能进行评估；以及进一步优化虚拟打印组织的打印参数并输出最终得到的虚拟打印组织的打印参数。8、进一步的，所述虚拟容器构建模块包括容器组织生成单元和组织环境参数注入单元；9、所述容器组织生成单元适于根据目标虚拟打印组织的类型生成对应的容器环境；10、所述组织环境参数注入单元适于在容器环境中注入供虚拟打印组织正常运行的参数。11、进一步的，所述虚拟打印组织生成模块包括：12、虚拟打印组织结构计算单元，适于对设定的目标进行分析，并生成出若干种不同结构的虚拟打印组织的打印参数；13、虚拟打印单元，适于根据上述打印参数进行虚拟打印，若干个结构不同的虚拟打印组织；14、虚拟环境注入单元，适于根据设定的目标，在虚拟打印组织中注入对应的参数；15、校验单元，适于对上述虚拟打印结果以及环境注入结果进行校验，在出现异常时进行返工；16、组织结构打印参数备份单元，适于将上述虚拟打印组织的打印参数进行存储。17、进一步的，所述附接模块包括若干个交互参数附接单元，其用于将虚拟容器与虚拟打印组织进行连接。18、进一步的，所述测试模块包括对照组设置单元、参数生成单元和参数注入单元；19、所述对照组设置单元，适于将若干个结构不同的虚拟打印组织与虚拟容器构成的测试环境分别设置成若干个对照组；20、所述参数生成单元，适于根据药物的性能构建虚拟参数；21、所述参数注入单元，适于将上述虚拟参数注入到对照组中。22、进一步的，所述全生命周期监测模块包括虚拟容器参数监测单元和虚拟打印组织参数监测单元；23、所述虚拟容器参数监测单元，适于对虚拟容器的全生命周期的参数进行获取和监测；24、所述虚拟打印组织参数监测单元，适于对虚拟打印组织的全生命周期的参数进行获取和监测。25、进一步的，所述优化筛分模块包括评价单元、筛分单元和参数优化单元；26、所述评价单元，适于根据所述全生命周期监测模块获取到的参数分别对不同的测试环境进行评价；27、所述筛分单元，适于根据上述评价以及设定的阈值对虚拟打印组织的打印参数进行筛选；28、所述参数优化单元，适于对经过筛选的虚拟打印组织的打印参数进行进一步的优化后输出最终得到的虚拟打印组织的打印参数。29、进一步的，上述优化过程包括如下步骤：30、对虚拟打印组织的打印参数进行优化后重新生成虚拟打印组织；31、重新进行测试和参数采集，以及重新进行评价；32、若评价上升，则继续进行优化直至评价下降，回退至上一参数，将其作为最终得到的虚拟打印组织的打印参数并输出；33、若评价下降，则回退至上一参数，将其作为最终得到的虚拟打印组织的打印参数并输出。34、本发明实施例提供的上述技术方案的有益效果至少包括：35、本发明通过构建虚拟容器来模拟肿瘤的外部环境，同时设置虚拟打印组织作为肿瘤组织与其进行装配后组成测试环境，在注入药物的参数进行仿真，对全过程中产生的参数进行监测，以得到结构最优的细胞打印结构，便于进行药物筛选测试，提升肿瘤药物筛选过程的效率。36、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。37、下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。技术特征：1.肿瘤微环境模拟及药物筛选体外实验系统，其特征在于，包括：2.如权利要求1所述的肿瘤微环境模拟及药物筛选体外实验系统，其特征在于，所述虚拟容器构建模块包括容器组织生成单元和组织环境参数注入单元；3.如权利要求1所述的肿瘤微环境模拟及药物筛选体外实验系统，其特征在于，所述虚拟打印组织生成模块包括：4.如权利要求1所述的肿瘤微环境模拟及药物筛选体外实验系统，其特征在于，所述附接模块包括若干个交互参数附接单元，其用于将虚拟容器与虚拟打印组织进行连接。5.如权利要求1所述的肿瘤微环境模拟及药物筛选体外实验系统，其特征在于，所述测试模块包括对照组设置单元、参数生成单元和参数注入单元；6.如权利要求1所述的肿瘤微环境模拟及药物筛选体外实验系统，其特征在于，所述全生命周期监测模块包括虚拟容器参数监测单元和虚拟打印组织参数监测单元；7.如权利要求1所述的肿瘤微环境模拟及药物筛选体外实验系统，其特征在于，所述优化筛分模块包括评价单元、筛分单元和参数优化单元；8.如权利要求1所述的肿瘤微环境模拟及药物筛选体外实验系统，其特征在于，上述优化过程包括如下步骤：技术总结肿瘤微环境模拟及药物筛选体外实验系统，涉及药物筛选技术领域，包括虚拟容器构建模块、虚拟打印组织生成模块、附接模块、测试模块、全生命周期监测模块、优化筛分模块，其中虚拟容器构建模块、附接模块和虚拟打印组织生成模块用于组成测试环境，测试模块用于注入药物的参数进行仿真，并由全生命周期监测模块对全过程中产生的参数进行监测，优化筛分模块根据监测的参数对细胞打印结构进行评估和优化并最终输出虚拟打印组织的打印参数，本发明通过采用虚拟仿真技术来得到最优的细胞打印的打印参数，可大为减少因细胞打印结构对肿瘤药物筛选过程的影响，便于进行药物筛选测试，提升了肿瘤药物筛选过程的效率。技术研发人员：王硕硕,刘学良,张国达,彭永毅,孙谧受保护的技术使用者：青岛瑞斯凯尔生物科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/15