细胞培养支架及其装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种细胞培养支架及其装置，涉及细胞培养技术领域，为解决现有细胞培养支架不利于其取放的技术问题。涉及一种细胞培养支架，包括：由下至上依次固定连接在一起的多层纤维层，每层纤维层包括多个相平行设置的纤维丝，相邻两层纤维层的纤维丝交错设置；该细胞培养支架上设有便于其取放的取放结构。涉及一种细胞培养装置，包括：上述的细胞培养支架。该细胞培养支架及其装置便于支架的取放，且利于细胞均匀生长。

【技术实现步骤摘要】
细胞培养支架及其装置
本技术涉及细胞培养
，尤其是涉及一种细胞培养支架及其装置。
技术介绍
组织工程是在细胞和组织上操作的生物工程，主要致力于组织和器官的形成和再生，它是对外科学领域中组织、器官缺损和功能障碍传统治疗方法和模式的一次革命，目前组织工程已得到迅猛的发展，在许多方面已取得重大突破。体外细胞培养技术是组织工程领域至关重要的技术。二维细胞培养是体外细胞培养的一种传统方法，其广泛应用、易操作和费用低。但是，二维平面培养无法模拟体内细胞生长微环境，不利于细胞间、及细胞与细胞外基质的交互作用，影响细胞的增殖分化及功能性的表达，且二维培养环境使细胞培养面积也受到一定的限制。因此，为细胞提供良好的三维培养环境是体外细胞培养研究的必然趋势。对于不同工程组织、工程器官的体外构建对三维生物支架结构要求各不相同。合适的支架孔径、孔型、孔隙率设计及良好的连通性、比表面积、渗透率等特性是三维细胞培养支架必须具备的条件。很多研究表明，具有合适孔径及孔型结构的三维培养支架不仅有利于形成与体内组织相似的细胞生长微环境，使细胞间形成适宜的空间分布和细胞连接，而且利于诱导细胞定向分化和维持细胞表型和功能。通常，支架孔径的大小应在所在培养细胞的2.5倍以上。比如，孔径为40-100μm的支架可促进非成熟骨组织细胞黏附迁移，维持细胞表面特征；成熟骨组织细胞需要支架孔径100-350μm；成纤维细胞适宜生长于孔径15-150μm的支架等。综上所述，理想的三维细胞培养支架的构建，是组织工程化3D细胞培养成功的前提条件。目前，面向三维细胞培养支架的制备技术有：冷冻干燥法、静电纺丝法、造孔剂法等，但这些三维细胞培养支架制备方法仍然存在着问题，如冷冻干燥法及静电纺丝法，均存在制备支架孔径不均一难控制的问题，造孔剂法存在造孔剂残留。三维打印基于快速成型分层制造原理，可以将材料/细胞按照设计定位组装形成定制化丝径、孔径、孔型的三维结构，为制造非均质、复杂结构的医疗器械和组织器官提供了新技术。然而，在现有技术中，三维细胞培养支架只是简单的纤维丝交错垂直设计，不利于细胞均匀附着于纤维层上，且细胞容易从支架的垂直孔中滑落至支架底部，同时过于匹配培养装置的支架，不利于培养换液或分析检测时支架的取放。
技术实现思路
本技术的第一目的在于提供一种细胞培养支架，为解决现有细胞培养支架不利于其取放的问题。本技术提供的细胞培养支架，包括：由下至上依次固定连接在一起的多层纤维层，多层所述纤维层相平行设置，每层所述纤维层包括多个相平行设置的纤维丝，相邻两层所述纤维层的所述纤维丝交错设置。该细胞培养支架上设有便于其取放的取放结构。进一步地，相邻两层或多层所述纤维层构成一个纤维单元，在多个所述纤维单元中，至少有一个所述纤维单元中的一层所述纤维层中的所述纤维丝与其他一个或多个所述纤维单元中的所述纤维丝平行且不共面设置。进一步地，相邻两层纤维层中的所述纤维丝的交错角度为0°≤θ＜180°。进一步地，至少两层所述纤维层的多个所述纤维丝交错形成的孔的截面形状为多边形或圆形。进一步地，同一层所述纤维层中，相邻两个所述纤维丝之间的间距为孔径。在同一所述纤维单元中，同一层所述纤维层中的所述纤维丝所形成孔的所述孔径相等。在所有所述纤维单元中，所述纤维单元中的所述纤维丝所形成孔的所述孔径均相等，或者是，至少有一个所述纤维单元中的所述纤维丝所形成孔的所述孔径与其他一个或多个所述纤维单元中的所述纤维丝所形成孔的所述孔径不相等。进一步地，所述取放结构包括开口和/或通孔。所述开口为多个，且设置在该细胞培养支架的外周面上，每个所述开口的开口方向朝外设置。所述通孔设置在该细胞培养支架的中心部位的。进一步地，该细胞培养支架的外表面层经过亲水处理。进一步地，该细胞培养支架的形状为多棱柱体或圆柱体。进一步地，该细胞培养支架的材质采用有机生物高分子聚合物或者是无机生物材料。本技术提供的细胞培养支架的有益效果：在该细胞培养支架中，包括由下至上依次固定连接在一起的多层纤维层，每个纤维层包括多个相平行设置的纤维丝，相邻两层纤维层的纤维丝交错设置，该支架形成相互交织的三维空间网状结构，实现细胞在该三维空间内的大规模培养；加之，该细胞培养支架上设置了便于支架取放的取放结构，该取放结构有利于细胞培养、更换培养液或细胞学检测过程中支架的取放。此外，该细胞培养支架还具有方案结构简单、连接关系可靠且容易制作等特点。本技术的第二目的在于提供一种细胞培养装置，为解决现有细胞培养支架不利于其取放的问题。本技术提供的细胞培养装置，包括：上述的细胞培养支架。本技术提供的细胞培养装置的有益效果：在该装置中设置上述细胞培养支架，其中，该细胞培养支架的具体结构、连接关系以及有益效果等已在上述文字中进行了详细说明，在此不再赘述。细胞培养支架的结构尺寸可依据细胞培养装置(或细胞培养器皿)进行设计。在细胞培养过程中，该细胞培养支架在简化操作、提高空间利用率的同时，进一步实现细胞均匀分布于三维培养支架空间上，充分利用三维细胞培养空间，更真实的模拟人体三维环境，特殊结构设计有利于细胞培养、换培养液或细胞学检测过程中支架的取放，将操作失误引起的细胞污染风险降至最低，同时根据不同细胞类型及其适宜生长环境设计定制化的三维培养支架，更有利于细胞的增殖迁移分化及各种蛋白的表达。附图说明为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1为本技术的实施例提供的细胞培养支架的设计理念图；图2为本技术的实施例提供的细胞培养支架任意两层纤维层的结构示意图，其中，图a～d的取放结构设置为开口或通孔；图3为本技术的实施例提供的细胞培养支架任意两层纤维层的结构示意图，其中，图a～c的开口个数分别为两个、四个、多个；图4为本技术的实施例提供的细胞培养支架的结构示意图；图5为本技术的实施例提供的细胞培养支架的三维结构示意图，其中，图a～d的相邻层纤维丝间距递变方式分别为由上至下的递增结构、递减结构、先递增再递减结构、先递减再递增结构；图6为本技术的实施例提供的细胞培养支架的结构示意图，其中，图a～b分别为成熟骨组织细胞的培养支架的主视图、立体图，图c～d分别为成纤维细胞的培养支架的主视图、立体图。图标：100-纤维层；200-开口；300-通孔；110-纤维丝。具体实施方式下面将结合附图对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的机构或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种细胞培养支架，其特征在于，包括：由下至上依次固定连接在一起的多层纤维层(100)，多层所述纤维层(100)相平行设置，每层所述纤维层(100)包括多个相平行设置的纤维丝(110)，相邻两层所述纤维层(100)的所述纤维丝(110)交错设置；该细胞培养支架上设有便于其取放的取放结构相邻两层或多层所述纤维层(100)构成一个纤维单元，在多个所述纤维单元中，至少有一个所述纤维单元中的一层所述纤维层(100)中的所述纤维丝(110)与其他一个或多个所述纤维单元中的所述纤维丝(110)平行且不共面设置。

【技术特征摘要】
1.一种细胞培养支架，其特征在于，包括：由下至上依次固定连接在一起的多层纤维层(100)，多层所述纤维层(100)相平行设置，每层所述纤维层(100)包括多个相平行设置的纤维丝(110)，相邻两层所述纤维层(100)的所述纤维丝(110)交错设置；该细胞培养支架上设有便于其取放的取放结构相邻两层或多层所述纤维层(100)构成一个纤维单元，在多个所述纤维单元中，至少有一个所述纤维单元中的一层所述纤维层(100)中的所述纤维丝(110)与其他一个或多个所述纤维单元中的所述纤维丝(110)平行且不共面设置。2.根据权利要求1所述的细胞培养支架，其特征在于，相邻两层纤维层(100)中的所述纤维丝(110)的交错角度为0°≤θ＜180°。3.根据权利要求2所述的细胞培养支架，其特征在于，至少两层所述纤维层(100)的多个所述纤维丝(110)交错形成的孔的截面形状为多边形或圆形。4.根据权利要求3所述的细胞培养支架，其特征在于，同一层所述纤维层(100)中，相邻两个所述纤维丝(110)之间的间距为孔径；在同一所述纤维单元中，同一层所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：闵敏，王玲，徐铭恩，
申请(专利权)人：杭州捷诺飞生物科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33