体外肝细胞异质性培养装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及细胞培养技术领域，旨在解决在体外构建模拟体内肝细胞异质性分布的肝细胞体外培养装置的问题。为此目的，本发明专利技术的体外肝细胞异质性培养装置包括：诱导单元，其用于细胞异质性诱导；培养单元，其用于细胞异质性培养；检测单元，其用于检测细胞异质性；存储单元，其用于存储细胞异质性检测数据；通信单元，其用于发送检测单元检测的细胞异质性检测数据；温度控制单元，其用于控制诱导单元和/或培养单元的温度；试剂供给单元，其用于向诱导单元供给诱导液，和/或向培养单元供给培养液。本发明专利技术通过诱导单元和培养单元，模拟肝细胞异质性分布形成的内环境，其模拟的肝细胞异质性更符合肝细胞的生理状态，实现肝细胞异质性体外培养。

Extracorporeal hepatocyte heterogeneity culturing device

The invention relates to the technical field of cell culture, in order to solve the problem of constructing a hepatocyte culture device in vitro to simulate the heterogeneity of liver cells in vivo. For this purpose, the heterogeneity of liver cells in vitro cultivation device of the present invention includes: induction unit, which is used for inducing cell heterogeneity; training unit for cell heterogeneity; detection unit for detecting cell heterogeneity; storage unit, which is used for detecting the heterogeneous data storage cell; a communication unit for transmitting the detection unit detects a data cell heterogeneity detection; temperature control unit for controlling the induction unit and / or training unit temperature; reagent supply unit to supply unit induced induced liquid, and / or to the culture medium supply unit. The present invention through the induction unit and the training unit, simulation of liver cell heterogeneity within the formation environment, the simulation of the liver cell heterogeneity more physiological state of liver cells, liver cell heterogeneity in vitro.

【技术实现步骤摘要】
体外肝细胞异质性培养装置
本专利技术涉及细胞培养
，具体提供一种体外肝细胞异质性培养装置。
技术介绍
在研究肝细胞在体外的生理功能方面，国内外众多学者采用了多种方法，比如三明治培养、球形聚集培养、微流控芯片培养以及3D打印培养等，用于模拟体内肝细胞生长坏境，从而使体外培养的肝细胞具有更接近体内生长时的生理功能。虽然三维培养和共培养研究明显优于普通平板培养和单培养，但是上述培养过程中基本忽略体内肝细胞异质性这一基本生理特点。肝脏最小结构单位为肝小叶，每个肝小叶由众多条索状的肝板组成，每个肝板中靠近门静脉分支区域的肝细胞称为1区肝细胞，靠近中央静脉的肝细胞称为3区肝细胞，两者之间称为2区肝细胞。不同区域肝细胞在生理功能、代谢能力、对外来物质的敏感性等方面具有不同的特点，这被称为肝细胞异质性。其中，1区肝细胞在糖原分解、糖异生、尿素合成、胆固醇合成、Ⅱ相酶物质代谢方面更加高效，3区肝细胞在葡萄糖摄取、糖原储存、谷氨酰胺合成、酒精降解、Ⅰ相酶物质代谢方面更加高效。基于上述现状，如何在体外构建模拟体内肝细胞异质性分布的肝细胞体外培养装置，就成为亟需解决的技术问题。有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
为了解决现有技术中的上述问题，即为了在体外构建模拟体内肝细胞异质性分布的的肝细胞体外培养装置，本专利技术提供了一种体外肝细胞异质性培养装置，包括：诱导单元，其用于细胞异质性诱导；培养单元，其用于细胞异质性培养；检测单元，其用于检测细胞异质性；存储单元，其用于存储细胞异质性检测数据；通信单元，其用于发送检测单元检测的细胞异质性检测数据；温度控制单元，其用于控制诱导单元和/或培养单元的温度；试剂供给单元，其用于向诱导单元供给诱导液，和/或向培养单元供给培养液。在上述培养装置的优选技术方案中，诱导单元包括用于形成浓度梯度的流体分流通道以及与流体分流通道相通的细胞诱导区域，流体分流通道上设有多个培养基入口。在上述培养装置的优选技术方案中，分流通道包括主通道以及与主通道连通的多个支通道。在上述培养装置的优选技术方案中，细胞诱导区域呈井字形，其两个纵向通道顶端与流体分流通道的末端连通，以通入诱导液；纵向通道底端开设废液出口；其两个横向通道的一侧均开设有细胞液入口，其两个横向通道的另一侧均开设有与培养单元联通的出口。在上述培养装置的优选技术方案中，培养单元包括至少两个细胞异质性培养腔室，细胞异质性培养腔室和细胞诱导区域联通，且相连的两个细胞异质性培养腔室通过半透膜连接，培养腔室内设有培养芯片。在上述培养装置的优选技术方案中，培养芯片包括细胞培养池和细胞培养皿，细胞培养池位于细胞培养皿的底部，细胞培养池上设有多个培养孔。在上述培养装置的优选技术方案中，检测单元包括顶板、底板以及位于顶板和底板之间的通道板，通道内设有网状分离腔室，分离腔室用于富集细胞。在上述培养装置的优选技术方案中，通信单元为蓝牙模块、NFC模块或WIFI模块。在上述培养装置的优选技术方案中，试剂供给单元包括：诱导液试剂瓶，其用于向诱导单元供给诱导液；培养液试剂瓶，其用于向培养单元供给培养液清洗液试剂瓶，其用于向诱导单元和培养单元供给清洗液。在上述培养装置的优选技术方案中，还包括控制单元，其用于控制诱导单元诱导细胞异质性；其用于控制培养单元培养细胞异质性；其用于控制检测单元检测细胞异质性；其用于控制存储单元存储细胞异质性检测数据；其用于控制通信单元发送细胞异质性检测数据；其用于控制温度控制单元控制诱导单元和/或培养单元的温度；其用于控制试剂供给单元向诱导单元供给诱导液，和/或向培养单元供给培养液，和/或向诱导单元和培养单元供给清洗液。本领域技术人员能够理解的是，本专利技术通过诱导单元的流体分流通道形成浓度梯度的诱导液后通入细胞诱导区域，模拟肝细胞异质性分布形成的内环境，其模拟的肝细胞异质性更符合肝细胞的生理状态。进一步地，异质性细胞诱导完成后，还可以继续进行异质性细胞的培养，本专利技术培养装置包括至少两个培养细胞异质性培养腔室，可以同时培养多种异质性细胞；相连的两个细胞异质性培养腔室通过半透膜连接，使得相邻的两个细胞异质性培养腔室中细胞所释放的细胞因子、抗体等小分子物质可以通过半透膜进入与其相邻的细胞异质性培养腔室中为其细胞培养所利用，且相邻的两个细胞异质性培养腔室中所培养的异质性细胞不会透过半透膜进行混合，采用本培养单元可以有效降低目标细胞的培养成本，并且装置结构简单易实现，具有良好的市场应用前景。进一步地，检测单元把异质性肝细胞的样品制备、分离检测等基本操作单位集成或基本集成于一块芯片上，用以完成不同的过程，并对其产物进行分术，价格便宜、操作灵活、便于携带等特点。附图说明图1是本专利技术的体外肝细胞异质性培养装置的框体示意图；图2是本专利技术的诱导单元的结构示意图；图3是本专利技术的培养单元的结构示意图；图4是本专利技术的检测单元的结构示意图。其中，1、诱导单元；11、流体分流通道；111、主通道；112、支通道；12、细胞诱导区域；2、培养单元；21、培养腔室；22、培养芯片；221、培养池；2211、培养孔；222、培养皿；3、检测单元；31、顶板；32、底板；33、通道板；4、存储单元；5、通信单元；6、温度控制单元；7、试剂供给单元。具体实施方式下面参照附图来描述本专利技术的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本专利技术的技术原理，并非旨在限制本专利技术的保护范围。需要说明的是，在本专利技术的描述中，术语“底”、“内”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，还需要说明的是，在本专利技术的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。参见图1至图4，图1是本专利技术的体外肝细胞异质性培养装置的框体示意图；图2是本专利技术的诱导单元的结构示意图；图3是本专利技术的培养单元的结构示意图；图4是本专利技术的检测单元的结构示意图。如图1所示，本专利技术的体外肝细胞异质性培养装置包括：诱导单元1，其用于细胞异质性诱导；培养单元2，其用于细胞异质性培养；检测单元3，其用于检测细胞异质性；存储单元4，其用于存储细胞异质性检测数据；通信单元5，其用于发送检测单元3检测的细胞异质性检测数据；温度控制单元6，其用于控制诱导单元1和/或培养单元2的温度；试剂供给单元7，其用于向诱导单元1供给诱导液，和/或向培养单元2供给培养液。在一种较佳的实施方式中，如图2所示，诱导单元1包括用于形成浓度梯度的流体分流通道11以及与流体分流通道11相通的细胞诱导区域12，流体分流通道11上设有多个培养基入口。优选地，分流通道包括主通道111以及与主通道111连通的多个支通道112，用于分流不同浓度梯度的诱导液，模拟肝细胞异质性分布形成的内环境，其模拟的肝细胞异质性更符合肝细胞的生理状态。优选地，细胞诱导区域1本文档来自技高网...

【技术保护点】
体外肝细胞异质性培养装置，其特征在于，包括：诱导单元，其用于细胞异质性诱导；培养单元，其用于细胞异质性培养；检测单元，其用于检测细胞异质性；存储单元，其用于存储细胞异质性检测数据；通信单元，其用于发送所述检测单元检测的细胞异质性检测数据；温度控制单元，其用于控制所述诱导单元和/或所述培养单元的温度；试剂供给单元，其用于向所述诱导单元供给诱导液，和/或向所述培养单元供给培养液。

【技术特征摘要】
1.体外肝细胞异质性培养装置，其特征在于，包括：诱导单元，其用于细胞异质性诱导；培养单元，其用于细胞异质性培养；检测单元，其用于检测细胞异质性；存储单元，其用于存储细胞异质性检测数据；通信单元，其用于发送所述检测单元检测的细胞异质性检测数据；温度控制单元，其用于控制所述诱导单元和/或所述培养单元的温度；试剂供给单元，其用于向所述诱导单元供给诱导液，和/或向所述培养单元供给培养液。2.根据权利要求1所述的培养装置，其特征在于：所述诱导单元包括用于形成浓度梯度的流体分流通道以及与所述流体分流通道相通的细胞诱导区域，所述流体分流通道上设有多个培养基入口。3.根据权利要求2所述的培养装置，其特征在于：所述分流通道包括主通道以及与所述主通道连通的多个支通道。4.根据权利要求2所述的培养装置，其特征在于：所述细胞诱导区域呈井字形，其两个纵向通道顶端与所述流体分流通道的末端连通，以通入诱导液；所述纵向通道底端开设废液出口；其两个横向通道的一侧均开设有细胞液入口，其两个所述横向通道的另一侧均开设有与所述培养单元联通的出口。5.根据权利要求2所述的培养装置，其特征在于：所述培养单元包括至少两个细胞异质性培养腔室，所述细胞异质性培养腔室和所述细胞诱导区域联通，且相连的两个所述细胞异质性培养腔室通过半透膜连接，所述培养腔室...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑国颖，任琦，韩铁生，
申请(专利权)人：华北理工大学，
类型：发明
国别省市：河北,13