延续细胞培养基的材料和方法技术

本公开提供了一种延续细胞培养基的材料，所述材料能够随着时间将营养物质缓慢释放到细胞培养环境中。在实施方式中，所述材料为细胞培养容器的一部分。在实施方式中，所述材料为细胞培养材料表面上的涂层或膜。在另外的实施方式中，所述材料为在其上培养细胞的表面，例如细胞培养容器或微载体。

Materials and methods for extending cell cultures

The present disclosure provides a material that extends a cell culture medium that releases nutrients slowly over time to a cell culture environment. In embodiments, the material is part of a cell culture vessel. In embodiments, the material is a coating or film on the surface of a cell culture material. In other embodiments, the material is a surface for culturing cells on it, such as a cell culture vessel or microcarrier.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】延续细胞培养基的材料和方法本申请根据35U.S.C.§119，要求2014年11月25日提交的序列号为62/084356的美国临时申请的优先权的权益，本文以该申请为基础并将其全文通过引用结合于此。
技术介绍
在细胞培养系统中，细胞在培养中生存所需要的营养物质存在于浸泡细胞的液体培养基(media)中。为了将细胞在静置培养中维持较长的一段时间，在培养基中提供了在较长的一段时间内足以喂养细胞的营养物质的浓度。然而，营养物质随着时间而分解。例如，在细胞培养基中提供了谷氨酰胺和葡萄糖，谷氨酰胺是一种必需氨基酸；葡萄糖为能量代谢所必需。这些营养物质随着时间而分解。这些营养物质的分解可受营养物质自身的浓度的影响。营养物质(例如谷氨酰胺和葡萄糖)的分解产物对细胞可能是有毒性的。因此，为了延续细胞培养的寿命，在细胞培养基中提供相对高浓度的营养物质可能会导致培养基对细胞变得有毒性，因为营养物质会随着时间分解。这些作用可能会限制细胞培养的寿命。本公开涉及用于向培养的细胞持续并控制地递送营养物质的材料，以提供适于延续细胞培养持续时间的环境。专利技术概述本公开提供了一个暴露于细胞培养的表面，所述表面具有延续培养基的材料，所述材料隔离或捕获了细胞培养的营养物质并提供了以控制和持续的方式释放营养物质的机制，这使得更长时间地供养了培养中的细胞。在实施方式中，延续培养基的材料为施涂到细胞培养表面的涂层或膜，其能够随着时间释放细胞培养的营养物质。在实施方式中，本文公开的延续培养基的材料为在水性环境中膨胀至小于50重量％水的聚合物，所述聚合物与营养物质一起混合，或者捕获了营养物质，或者含有营养物质。在实施方式中，营养物质以结晶或固体形式被聚合物捕获或隔离。在另外的实施方式中，本公开提供了在具有延续培养基的材料的细胞培养表面的存在下，培养细胞的方法，其中在聚合物基质(matrix)中被捕获的营养物质，在水性培养基的存在下溶解，并且缓慢释放到培养基中。当所述营养物质溶于水性环境中时，在聚合物基质的囊(pocket)中可以建立渗透泵，使得营养物质从聚合物囊的浓度更高的环境流到培养基中。在聚合物基质中，营养物质的这一隔离使得营养物质缓慢引入培养基而不用开启细胞培养容器。这一隔离还使得在较低浓度的营养物质的存在下可在静置培养或者动态培养条件下培养细胞，所述营养物质在较高的浓度下可能对细胞有直接或间接的毒性。在实施方式中，本公开提供了一种细胞培养容器，其具有一个表面，所述表面包含延续细胞培养基的材料。在实施方式中，延续细胞培养的材料可为涂层或膜，或者为作为膜的涂层。在实施方式中，所述延续细胞培养基的材料包括吸湿性聚合物，所述吸湿性聚合物包括至少一种被隔离的营养物质。在实施方式中，细胞培养容器包括至少一个细胞培养区室，每个细胞培养区室包括底板(bed)、顶板(ceiling)和至少一个壁。在实施方式中，延续细胞培养基的材料位于细胞培养区室的底板上、顶板上或壁上，或者在底板、顶板或壁的组合之上。在实施方式中，本公开提供了一种延续细胞培养基的材料，其包括吸湿性聚合物和至少一种营养物质。在实施方式中，所述延续细胞培养基的材料形成了细胞培养容器的部分或微载体的部分。在实施方式中，所述吸湿性聚合物包括EVA，并且所述至少一种营养物质为葡萄糖、谷氨酰胺或者葡萄糖与谷氨酰胺的组合。在实施方式中，本公开提供了一种培养细胞的方法，所述方法包括：(a)将细胞引入到细胞培养室中，所述细胞培养室包括延续细胞培养基的材料，其中，所述延续细胞培养基的材料包括吸湿性聚合物，所述吸湿性聚合物包括至少一种被隔离的营养物质；(b)在L-谷氨酰胺浓度小于2mM的培养基的存在下，在静置培养中孵育细胞。在实施方式中，谷氨酰胺浓度在0至1.5mM之间。附图的简要说明在本公开的实施方式中：图1a和1b为在一个实施方式中的细胞培养容器的示意图。图1b为在图1a中示出的细胞培养容器的横截面，其从图1a中示出的平面A-A处截取。图2为在另一个实施方式中，作为微载体形式的细胞培养表面的示意图。图3a-3e为在图1b中示出的在平面A-A处截取的细胞培养容器的横截面，其示出了在细胞培养容器的内表面上的材料的实施方式。图4a和4b为在没有dPBS的情况下(图4a)和存在dPBS的情况下(图4b)，延续细胞培养的材料的实施方式的图像。图5为在另一个实施方式中，多层细胞培养容器的部分剖开示意图。图6为在图5中示出的在平面B-B处截取的细胞培养容器的横截面，其示出了在多层细胞培养容器的内表面上的材料的五(5)个实施方式。图7为在一个实施方式中，使用所述材料的方法的示意图。图8a-8d为在多层培养瓶环境中使用所述材料的四个实施方式的方法的实施方式的示意图。图9为示出了相较于L-谷氨酰胺浓度为0.5mM(和葡萄糖浓度为1g/L)的实验性的低谷氨酰胺培养基条件，在L-谷氨酰胺浓度为4mM(和葡萄糖浓度为1g/L)的常规培养基的存在下的葡萄糖消耗相对于铵生成的图表。图10为示出了相较于L-谷氨酰胺浓度为0.5mM(和葡萄糖浓度为1g/L)的实验性的低谷氨酰胺培养基条件，在L-谷氨酰胺浓度为4mM(和葡萄糖浓度为1g/L)的常规培养基中生长96个小时后获得的CHOk1细胞的图表。图11为示出了相较于L-谷氨酰胺浓度为0.5mM(和葡萄糖浓度为1g/L)的实验性的低谷氨酰胺培养基条件，在L-谷氨酰胺浓度为4mM(和葡萄糖浓度为1g/L)的常规培养基中生长96个小时后的每日每个细胞的铵生成的图表。图12为示出了从所述材料的含葡萄糖和谷氨酰胺的实施方式中以mg/cm2为单位随着时间释放葡萄糖的图表。图13为示出了从所述材料的含葡萄糖和谷氨酰胺的实施方式中以mg/cm2为单位随着时间释放谷氨酰胺的图表。。图14为示出了从所述材料的含葡萄糖的实施方式中以g/L为单位随着时间释放葡萄糖的图表。图15为示出了从所述材料的含葡萄糖的实施方式中以g/L为单位随着时间释放葡萄糖的图表。图16为示出了从所述材料的另一个含葡萄糖的实施方式中以g/L为单位随着时间释放葡萄糖的图表。图17为示出了从所述材料的另一个含葡萄糖的实施方式中以g/L为单位随着时间释放葡萄糖的图表。图18为示出了从所述材料的另一个含葡萄糖的实施方式中以g/L为单位随着时间释放葡萄糖的图表。详述在实施方式中，本公开提供了一种延续细胞培养基的材料，所述材料能够随着时间将营养物质缓释到细胞培养环境中。在另外的实施方式中，将所述材料暴露于细胞培养基。在实施方式中，该材料为细胞培养容器的一部分。在实施方式中，所述材料为在细胞培养材料表面上的涂层或膜。在另外的实施方式中，所述材料为在其上培养细胞的表面，例如细胞培养容器或微载体。在实施方式中，所公开的延续细胞培养基的材料，以及所公开的制造和使用该延续细胞培养基的材料的方法提供了一个或多个优势特征或方面，包括例如下文讨论的特征和方面。在任何权利要求中列出的特征或方面通常可应用于本专利技术的所有方面。在任一项权利要求中所述的任何单个或多个特征或方面可以结合任一项或多项其他权利要求中所述的任何其他特征或方面或与任一项或多项其他权利要求中所述的任何其他特征或方面置换。定义“营养物质”指具有化学或生物学来源的任何化合物或组分，其可用于所公开的材料本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种细胞培养容器，其具有一个表面，所述表面包含延续细胞培养基的材料。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.11.25 US 62/084,3561.一种细胞培养容器，其具有一个表面，所述表面包含延续细胞培养基的材料。2.如权利要求1所述的细胞培养容器，其中，所述延续细胞培养基的材料包括聚合物，所述聚合物包括至少一种被隔离的营养物质。3.如权利要求1所述的细胞培养容器，其中，所述延续细胞培养基的材料包括吸湿性聚合物和至少一种营养物质。4.如权利要求3所述的延续细胞培养基的材料，其中，所述吸湿性聚合物包括EVA。5.如权利要求1-4中任一项所述的细胞培养容器，其中，所述延续细胞培养基的材料包括至少一种涂层。6.如权利要求1-4中任一项所述的细胞培养容器，其中，所述延续细胞培养基的材料包括膜。7.如权利要求1-6中任一项所述的细胞培养容器，其中，所述容器包括至少一个细胞培养区室，每个细胞培养区室包括底板、顶板和至少一个壁。8.如权利要求7所述的细胞培养容器，其中，所述底板包括所述延续细胞培养基的材料。9.如权利要求7所述的细胞培养容器，其中，所述顶板包括所述延续细胞培养基的材料。10.如权利要求7所述的细胞培养容器，其中，所述至少一个壁包括所述延续细胞培养基的材料。11.如权利要求7所述的细胞培养容器，其中，所述底板、所述顶板和所述至少一...

【专利技术属性】
技术研发人员：G·R·马汀，A·J·坦纳，A·M·威尔克斯，
申请(专利权)人：康宁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US