一种培养3D细胞环的模具制造技术

本发明专利技术公开了一种培养3D细胞环的模具，包括下模座和上模座，所述下模座包括底盘，所述底盘为圆盘形，中心设置有向上凸起的圆台，所述圆台上方设置有中央柱；所述上模座包括空心柱和支架，所述支架共有两段，均固定设置在所述空心柱的外圆面上，且两段所述支架以所述空心柱为中心对称分布，所述支架上表面与所述空心柱的顶面平齐。有益效果在于：制成的细胞环肉眼可见，内径达2mm，细胞外基质丰富，可以徒手夹取细胞环，便于观察和后续实验操作；模具设计简洁，易用，操作性强，规模化生产后成本低，跟现有培养板尺寸完美匹配，可扩展性强，可同时大批量完成细胞环制备。

A Mould for Culturing 3D Cell Rings

【技术实现步骤摘要】
一种培养3D细胞环的模具
本专利技术涉及生物细胞培养领域，具体涉及一种培养3D细胞环的模具。
技术介绍
传统细胞生物学研究及疾病治疗方面的体外研究多采用二维细胞培养模式，其所提供的培养平面是扁平的。然而在生理状况下，组织细胞是在三维空间中生长，细胞与细胞之间不仅相互接触，而且还要与细胞外基质等支撑结构相接触。二维细胞培养模式无法真正体现组织中的细胞外基质，因此在该模式中很多生理反应，如受体表达、转录表达、细胞移行及凋亡等，均被证实与实际器官或组织所发生的情况不同。而且，细胞从分裂、增殖、迁徙到凋亡，整个过程被精确调控，有赖于其内部固有的立体空间及时间上的组织原则。二维细胞培养模式离准确再现组织内细胞的功能还有很大差距。在体内，细胞生长在一个3D的环境中，即被其他细胞、膜系统、纤维层、细胞外基质等重重包围。研究表明，在3D培养系统中生长的细胞会表现出更接近生理的表型、相互作用及反应，可以更精确的重现细胞行为。很多研究关注到，利用三维培养得出的结论与动物实验更加类似，三维细胞培养能更准确地模拟正常的细胞形态，增殖，分化和迁移，因此研究三维细胞培养技术尤为重要。目前，在体外生物医学的研究中，从2D向3D的细胞培养体系的转变正在逐渐进行。此外，体外3D细胞培养体系下进行的检测可作为体内动物模型验证之前的一种替代方式，大大节约体内实验的成本和周期。本申请人发现现有技术中至少存在以下技术问题：目前三维培养技术主要分为需要支架的三维培养技术和不需要支架的三维细胞培养技术。细胞支架主要是在三维空间内构建供细胞附着和生长的多孔结构，细胞依附于支架进行三维生长和迁移，主要的支架材料有胶原和水凝胶等；不需要支架的三维培养技术主要是通过物理方法使贴壁细胞悬浮于培养基中以达到三维培养的目的，目前主要的技术有微载体、磁悬浮、悬滴板和磁性三维生物印刷等技术，这类方法操作较为复杂，前期投入较大，目前绝大多数三维培养均借助于支架材料。但是，凝胶或支架的空间占位影响细胞形成规则致密的三维结构，其降解产物也对细胞的生长分化产生影响，成本较高也是其不利因素，仍然不是理想的三维培养策略。它们大多还存在操作过程复杂，支架影响细胞生长分化，培养细胞体积偏小，后续操作不便等问题，离理想的3D细胞培养模型还存在较大的差距，而且目前的产品大多来自国外的公司，产品价格昂贵，限制了其在国内的广泛应用，阻碍了国内医药研究的发展。
技术实现思路
本专利技术的目的就在于为了解决上述问题而提供一种培养3D细胞环的模具，以解决现有技术中3D细胞培养成本高，操作复杂等技术问题。本专利技术提供的诸多技术方案中优选的技术方案具有：结构简单，成本低，且更易操作等技术效果，详见下文阐述。为实现上述目的，本专利技术提供了以下技术方案：本专利技术提供了一种培养3D细胞环的模具，包括下模座和上模座，所述下模座包括底盘，所述底盘为圆盘形，中心设置有向上凸起的圆台，所述圆台上方设置有中央柱；所述上模座包括空心柱和支架，所述支架共有两段，均固定设置在所述空心柱的外圆面上，且两段所述支架以所述空心柱为中心对称分布，所述支架上表面与所述空心柱的顶面平齐；所述上模座滑动套接在所述圆台上，所述中央柱伸入所述空心柱内，从而使所述空心柱与所述中央柱之间形成一个环形生长空间，所述环形生长空间为顶部开口并以所述圆台上表面为底面的环形柱面空间。采用上述一种培养3D细胞环的模具，所述下模座的底盘外径以及所述上模座的支架两端部之间的长度与多孔细胞培养板上的培养孔孔径一致，其中多孔细胞培养板可以为6孔、12孔、24孔、48孔、96孔等，所述底盘放入多孔细胞培养板的培养孔中，用于支撑并稳定所述上模座的空心柱，所述中央柱起分隔作用，与所述空心柱一起组合成一个顶部开口，高4mm的所述环形生长空间，细胞在所述环形生长空间内自助装成环状，所述空心柱顶部的所述支架与多孔细胞培养板的培养孔内壁相接触，从而将所述空心柱为稳定于培养孔中央，初期3D细胞环培养成型后，可去除上模座，使细胞环在下模座内继续培养，取出上模座后细胞环可以获取培养液中更充分的营养和氧气，便于培养成稳定的细胞环和取出进行后续处理；升级的上模座还可改进成为具有半透功能的圆柱壁，可以根据实验的需要对圆柱壁内外的培养液添加不同的诱导因子对细胞环进行观察处理；培养成型的细胞环可取出与其他细胞环进行串联组合，从而叠加成管状细胞管。作为优选，所述中央柱为顶部呈半球形的圆柱体。作为优选，所述底盘的半径为7.7mm，高1mm，所述圆台的半径为2mm，高1.5mm,所述中央柱的半径为1mm，且所述中央柱顶部到所述底盘下底面之间的间距为7mm。作为优选，所述圆台的上表面为外高内低具有弧度的曲面，且该曲面的弧度为0.125°。作为优选，所述空心柱的外径为3mm，内径为2mm，高6mm，单边的所述支架长度为4.7mm，高2mm，宽1mm。作为优选，所述支架的外边缘为以所述空心柱的中心为圆心的圆弧面，且该圆弧面的半径为7.7mm。作为优选，所述环形生长空间的容积为37.68μl。有益效果：1、本专利技术制成的细胞环肉眼可见，内径达2mm，细胞外基质丰富，可以徒手夹取细胞环，便于观察和后续实验操作；2、模具设计简洁，易用，操作性强，规模化生产后成本低，跟现有培养板尺寸完美匹配，可扩展性强，可同时大批量完成细胞环制备。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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他的附图。图1是本专利技术的空间立体图；图2是本专利技术的断面图；图3是本专利技术的下模座空间立体图；图4是本专利技术的上模座空间立体图。附图标记说明如下：1、下模座；101、底盘；102、圆台；103、中央柱；2、上模座；201、空心柱；202、支架；3、环形生长空间。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本专利技术所保护的范围。参见图1-4所示，本专利技术提供了一种培养3D细胞环的模具，包括下模座1和上模座2，所述下模座1包括底盘101，所述底盘101为圆盘形，便于使下模座1能够放入现有细胞培养板的培养孔内，底盘101中心设置有向上凸起的圆台102，所述圆台102上方设置有中央柱103；所述上模座2包括空心柱201和支架202，所述支架202共有两段，均固定设置在所述空心柱201的外圆面上，且两段所述支架202以所述空心柱201为中心对称分布，便于使上模座2通过空心柱201套接在下模座1的圆台102上，并通过支架202对空心柱201进行定位，从而使空心柱201与中央柱103保持同轴，同时使模具在放入细胞培养板的培养孔内时，通过支架202支撑在细胞培养孔顶部，从而提高模具放置的稳定性，所述支架202上表面与所述空心柱201的顶面平齐，便于上模座2的加工，简化其加工工艺，降低加工成本；所述上模座2滑动套接在所述圆台102上，所述中央柱103伸入本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种培养3D细胞环的模具，其特征在于：包括下模座(1)和上模座(2)，所述下模座(1)包括底盘(101)，所述底盘(101)为圆盘形，中心设置有向上凸起的圆台(102)，所述圆台(102)上方设置有中央柱(103)；所述上模座(2)包括空心柱(201)和支架(202)，所述支架(202)共有两段，均固定设置在所述空心柱(201)的外圆面上，且两段所述支架(202)以所述空心柱(201)为中心对称分布，所述支架(202)上表面与所述空心柱(201)的顶面平齐；所述上模座(2)滑动套接在所述圆台(102)上，所述中央柱(103)伸入所述空心柱(201)内，从而使所述空心柱(201)与所述中央柱(103)之间形成一个环形生长空间(3)，所述环形生长空间(3)为顶部开口并以所述圆台(102)上表面为底面的环形柱面空间。

【技术特征摘要】
1.一种培养3D细胞环的模具，其特征在于：包括下模座(1)和上模座(2)，所述下模座(1)包括底盘(101)，所述底盘(101)为圆盘形，中心设置有向上凸起的圆台(102)，所述圆台(102)上方设置有中央柱(103)；所述上模座(2)包括空心柱(201)和支架(202)，所述支架(202)共有两段，均固定设置在所述空心柱(201)的外圆面上，且两段所述支架(202)以所述空心柱(201)为中心对称分布，所述支架(202)上表面与所述空心柱(201)的顶面平齐；所述上模座(2)滑动套接在所述圆台(102)上，所述中央柱(103)伸入所述空心柱(201)内，从而使所述空心柱(201)与所述中央柱(103)之间形成一个环形生长空间(3)，所述环形生长空间(3)为顶部开口并以所述圆台(102)上表面为底面的环形柱面空间。2.根据权利要求1所述一种培养3D细胞环的模具，其特征在于：所述中央柱(103)为顶部呈半球形的圆柱体。3.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴宏伟，黄钢，钟午，许彦，
申请(专利权)人：湖南省肿瘤医院，吴宏伟，
类型：发明
国别省市：湖南,43