用于重建的组织的包括具有不同直径的孔的膜制造技术

本发明专利技术涉及包括至少两种类型的多孔结构的膜：‑尺寸小但密度高的多孔结构，该多孔结构允许培养细胞的支持物和营养以获得重建的组织模型；和‑尺寸大但密度低的多孔结构，该多孔结构允许从一个隔室到另一个隔室一些细胞类型的循环和细胞质延伸部分的通过。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于重建的组织的包括具有不同直径的孔的膜
本专利技术涉及用于适于制备重建的生物组织的细胞培养的膜和装置。
技术介绍
应用于研究(特别是安全性或效力测试)的组织工程基于重建含有一种或多种细胞类型的人或动物组织。这些组织最通常在接种并且在限定的条件(适合的培养基组成、受控的温度条件和pH条件)下于培养基中培养之后在用于细胞培养的插入物或装置中重建。如今，这些3D组织重建系统使用膜作为细胞沉积的支撑物。由于膜、特别是由聚碳酸酯及其他化学聚合物制成的膜的制造技术所固有的限制，市场上的所有膜都被提出只有一种孔径。因此，用于3D组织重建系统的大多数膜采用具有限定为允许营养培养基从下部隔室向上部隔室扩散的单一直径的孔的膜。此外，存在具有限定为在细胞迁移测定中允许细胞从一个隔室迁移到另一个隔室的单一直径的孔的膜。然而，该单一孔径与组织重建模型(例如，重建的人表皮模型)不相容。然而，重建的人或动物组织模型有许多应用，在重建的人或动物组织模型中，培养装置的下部隔室和上部隔室之间的细胞循环或不同隔室之间的细胞质延伸部分的通过可能非常有用。因此，在炎性机制研究中使用的重建的人表皮(RHE)模型并不代表大多数炎性皮肤病(特应性皮炎、银屑病、狼疮......)，因为它们受限于不存在淋巴细胞。因此，需要更适合于研究慢性炎症的模型，特别是通过参与生物体的炎性反应的细胞准许重建的上皮定殖的模型。同样，有趣的是，在一些重建的动物或人上皮中加入数种细胞类型的免疫活性细胞(例如，朗格汉斯细胞)能够如同在体内于敏化机制中发生的那样重现这些细胞的活化以及它们在表皮外部的迁移。最后，人或动物上皮很少含有神经细胞的细胞体，但通常受神经末梢支配。因此，有趣的是受树突支配的3D上皮重建模型，而树突的细胞体则位于单独的隔室中。因此，非常需要使得能够制备重建的组织模型的细胞培养装置，在该重建的组织模型中，能够实现不同隔室之间细胞的循环或细胞质延伸部分的通过。本专利技术满足了该需要。
技术实现思路
本专利技术人确实出乎意料地表明可以制造包括两种类型的多孔结构的膜：-尺寸小但密度高的多孔结构，该多孔结构允许培养细胞的支持物和营养以此方式获得重建的组织模型，和-尺寸大但密度低的多孔结构，该多孔结构允许从一个隔室到另一个隔室一些细胞类型的循环和细胞质延伸部分的通过。本专利技术人已经表明，这样的膜理想地适于获得重建的组织模型，在该重建的组织模型中，不同隔室之间细胞的循环或细胞质延伸部分的通过是可实现的。因此，本专利技术的目的是一种用于细胞培养的单层膜，该单层膜包括至少两种类型的孔：(i)平均直径为0.1至1μm、密度为1×105至1×108个孔/cm2膜的孔；和(ii)平均直径为2至12μm、密度为0.5×102至5×103个孔/cm2膜的孔，这两种类型的孔穿过膜的厚度从一侧到另一侧。平均直径为0.1至1μm的孔(i)通常允许营养培养基从膜的一侧扩散到另一侧。优选地，所述孔(i)的平均直径为0.2至0.9μm、优选地为0.3至0.8μm、优选地为0.4至0.7μm、0.4至0.6μm或0.4至0.5μm。最优选地，所述孔(i)的平均直径为0.4μm。优选地，所述孔(i)以2×105至9.5×107个孔/cm2膜的密度存在于本专利技术的膜中，优选地以3×105至9×107、4×105至8.5×107、5×105至8×107、6×105至7.5×107、7×105至7×107、8×105至6.5×107、9×105至6×107、1×106至5.5×107、2×106至5×107、3×106至4×107、4×106至3×107、5×106至2×107或6×106至1×107个孔/cm2膜的密度存在于本专利技术的膜中。最优选地，所述孔(i)以1×106至8.5×107个孔/cm2膜的密度存在于本专利技术的膜中。平均直径为2至12μm的孔(ii)通常允许细胞、特别是免疫细胞迁移，或者细胞延伸部分、特别是神经延伸部分通过所述膜。优选地，所述孔(ii)的平均直径为2.5至11μm、优选地为3至10μm、3.5至9μm、4至8μm、4.5至7μm或5至6μm。最优选地，所述孔(ii)的平均直径为5μm。本领域技术人员可以根据寻求迁移通过膜的细胞类型选择所述孔(ii)的优选平均直径。例如，当寻求迁移的细胞是星形胶质细胞时，所述孔(ii)的平均直径将优选地为12μm。当寻求迁移的细胞是白细胞、嗜中性粒细胞和/或神经元细胞时，所述孔(ii)的平均直径将优选地为3μm。当寻求迁移的细胞是淋巴细胞、巨噬细胞、单核细胞和/或树突状细胞时，所述孔(ii)的平均直径将优选地为5μm。当寻求迁移的细胞是内皮细胞、上皮细胞和/或成纤维细胞时，所述孔(ii)的平均直径将优选地为8μm。优选地，所述孔(ii)以1×102至4.5×103孔/cm2膜的密度存在于本专利技术的膜中，优选地以1.25×102至4×103、1.5×102至3×103、1.75×102至2×103、2×102至1.5×103、2.25×102至1×103、2.5×102至9.5×102、2.75×102至9×102、3×102至8.5×102、3.25×102至8×102、3.5×102至7.5×102、3.75×102至7×102、4×102至6.5×102、4.25×102至6×102、4.5×102至5.75×102、4.75×102至5.5×102或5×102至5.25×102个孔/cm2膜的密度存在于本专利技术的膜中。最优选地，所述孔(ii)以2.5×102、5×102或1×103个孔/cm2膜的密度存在于本专利技术的膜中。在一个具体实施方案中，所述孔(ii)均匀地分布在膜的整个表面上。在另一个具体实施方案中，所述孔(ii)非均匀地分布在膜的表面上。优选地，两种类型(i)和(ii)沿相同的方向取向。在一个特别优选的实施方案中，本专利技术的膜是用于细胞培养的单层膜，该膜包括至少两种类型的孔：(i)平均直径为0.4μm、密度为1×106至8.5×107个孔/cm2膜的孔；和(ii)平均直径为2至12μm、优选地为5μm，密度为2.5×102至1×103个孔/cm2膜、优选密度为2.5×102、5×102或1×103个孔/cm2膜的孔，这两种类型的孔穿过膜的厚度从一侧到另一侧并且沿相同的方向取向。本专利技术的膜的孔(i)和(ii)穿过所述膜的厚度。因此，它们在位于膜一侧的要素和位于膜另一侧的要素之间形成通道。此外，本专利技术的膜的孔(i)和(ii)优选地沿相同的方向取向。因此，本专利技术的膜的孔(i)和(ii)优选地形成基本上相互平行的通道。因此，优选地，本专利技术的膜的孔(i)和(ii)不互连。本专利技术的膜是单层膜。换言之，本专利技术的膜由单一材料层或材料片构成。优选地，本专利技术的膜的厚度为2μm至200μm。更优选地，本专利技术的膜的厚度为5μm至100μm、优选地为5至50μm、优选地为8至25μm、更优选地为10μm至20μm、最优选地为11μm至15μm。本专利技术的膜优选地为生物相容性膜。在此，术语“生物相容性膜”是指由对细胞、特别是对细胞的活力、贴附、铺展、移动和/或分裂无有害作用的材料制成的膜。所述膜可以是由聚碳酸酯、聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚酯制成的半渗透本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于细胞培养的单层膜，所述单层膜包括至少两种类型的孔：(i)平均直径为0.1至1μm、密度为1×105至1×108个孔/cm2膜的孔；和(ii)平均直径为2至12μm、密度为0.5×102至5×103个孔/cm2膜的孔，这两种类型的孔从一侧到另一侧穿过所述膜的厚度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.17 FR 15627071.用于细胞培养的单层膜，所述单层膜包括至少两种类型的孔：(i)平均直径为0.1至1μm、密度为1×105至1×108个孔/cm2膜的孔；和(ii)平均直径为2至12μm、密度为0.5×102至5×103个孔/cm2膜的孔，这两种类型的孔从一侧到另一侧穿过所述膜的厚度。2.根据权利要求1所述的单层膜，其中，所述两种类型的孔沿相同的方向取向。3.根据权利要求1或2所述的单层膜，所述膜是聚碳酸酯膜。4.用于制造根据权利要求1至3中任一项所述的膜的方法，包括如下步骤：由对用于细胞培养的单层膜进行穿孔的步骤组成的步骤，以产生平均直径为2至12μm、密度为0.5×102至5×103个孔/cm2膜的孔，其中所述单层膜包括平均直径为0.1至1μm、密度为1×105至1×108个孔/cm2膜的孔。5.根据权利要求4所述的制造方法，其中，通过激光穿孔对所述膜进行穿孔。6.一种细胞培养装置，所述细胞培养装置包括至少一个隔室，所述至少一个隔室的至少一个壁包括根据权利要求1至3中任一项所述的膜或由根据权利要求1至3中任一项所述的膜构成。7.根据权利要求6所述的装置，所述装置包括两个隔室，并且所述壁包括分隔所述两个隔室的所述膜或者由分隔所述两个隔室的所述膜构成。8.一种用于制造根据权利要求6或7所述的细胞...

【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯迪安·佩勒瓦桑，弗洛朗·萨胡科，
申请(专利权)人：欧莱雅，
类型：发明
国别省市：法国,FR