细胞培养方法及细胞培养系统技术方案

本发明专利技术提供了一种新的细胞培养方法及细胞培养系统，该细胞培养方法在密闭的无菌环境中交替进行静电纺丝和细胞打印，使得在每两层静电纺丝层之间通过细胞打印成型打印结构体，然后使得培养液从最顶层的静电纺丝层流入并持续流经打印结构体来培养细胞。这样，通过具有多级微孔的三维结构的打印结构体能够模拟三维的生长环境，有利于细胞的粘附和增殖。在细胞的培养过程中，培养液持续进行动态循环，可以提高细胞的增殖效率。从最顶层的静电纺丝层提供培养液，能够大幅降低培养液的剪切力对细胞的刺激。根据本发明专利技术的细胞培养方法能够全自动化地在密闭的无菌环境中进行，减小了污染的风险，同时减轻了工作负担。

Cell Culture Method and Cell Culture System

【技术实现步骤摘要】
细胞培养方法及细胞培养系统
本专利技术涉及生物
，且特别涉及细胞培养方法及细胞培养系统。
技术介绍
干细胞在现代生物与科研领域中有着重要的应用，但是干细胞的高效、高质量增殖却一直是一个难题。传统的干细胞增殖方法是将干细胞种植在培养瓶、培养皿等培养器材中，待干细胞增殖至一定的密度就需要进行干细胞消化、离心收集然后再分散至多个培养瓶中继续培养。此种方法简单可靠，但是，也有以下不足之处。第一，在培养瓶、培养皿等培养器材中，干细胞在这些培养器材的表面生长，因此这些器材仅为干细胞提供了二维生长环境。由于培养环境与生物体内的三维环境迥异，在实际应用中，随着培养代数的增加，干细胞的生长特性会有改变，特别是干细胞的干性会随着培养代数的增加明显损失。第二，干细胞在二维平面增殖至一定密度后就会出现接触抑制，从而不能实现高效率的干细胞增殖，产出率不高。而且干细胞浓度过高会导致干细胞容易分化，丢失可分化的潜能。第三，现有的增殖方法是静态培养方法或普通的动态培养方法。如果采用静态培养方法，干细胞在培养过程中代谢产物溶液堆积影响干细胞的生长。如果采用普通的动态培养方法，流动的培养液直接冲刷细胞，培养液的剪本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种细胞培养方法，其特征在于，所述培养方法包括在密闭的无菌环境中执行如下步骤：S1：通过静电纺丝在培养池(111)内成型底层静电纺丝层(L2)；S2：通过细胞打印在所述底层静电纺丝层(L2)上打印具有多级微孔的三维结构的打印结构体(L3)；S3：通过静电纺丝在所述打印结构体(L3)的上方成型附加静电纺丝层(L5)；以及S4：使培养液从最顶层的附加静电纺丝层(L5)的上方持续流入，在流经所述打印结构体(L3)之后，再从所述培养池(111)流出，使得在所述培养液持续流经所述打印结构体(L3)的情况下在所述打印结构体(L3)上培养细胞。

【技术特征摘要】
1.一种细胞培养方法，其特征在于，所述培养方法包括在密闭的无菌环境中执行如下步骤：S1：通过静电纺丝在培养池(111)内成型底层静电纺丝层(L2)；S2：通过细胞打印在所述底层静电纺丝层(L2)上打印具有多级微孔的三维结构的打印结构体(L3)；S3：通过静电纺丝在所述打印结构体(L3)的上方成型附加静电纺丝层(L5)；以及S4：使培养液从最顶层的附加静电纺丝层(L5)的上方持续流入，在流经所述打印结构体(L3)之后，再从所述培养池(111)流出，使得在所述培养液持续流经所述打印结构体(L3)的情况下在所述打印结构体(L3)上培养细胞。2.根据权利要求1所述的细胞培养方法，其特征在于，在执行所述步骤S1之后，反复执行所述步骤S2和所述步骤S3，使得在所述底层静电纺丝层(L2)上成型所述打印结构体(L3)和所述附加静电纺丝层(L5)交替排列的多层结构，之后再执行所述步骤S4。3.根据权利要求1或2所述的细胞培养方法，其特征在于，所述步骤S1还包括：在成型所述底层静电纺丝层(L2)之前，在所述培养池(111)内设置具有多孔结构的第一支撑件(L1)，以用于支撑所述底层静电纺丝层(L2)，并且所述步骤S3还包括：在成型所述附加静电纺丝层(L5)之前，在所述打印结构体(L3)的上方设置具有多孔结构的第二支撑件(L4)，以用于支撑所述附加静电纺丝层(L5)。4.根据权利要求3所述的细胞培养方法，其特征在于，所述第一支撑件和所述第二支撑件为支撑板(L1、L4)，所述支撑板(L1、L4)形成有均匀地分布的多个通孔(L41)。5.根据权利要求1或2所述的细胞培养方法，其特征在于，通过3D细胞打印使打印材料成型为具有多层结构的所述打印结构体(L3)。6.根据权利要求5所述的细胞培养方法，其特征在于，在所述打印结构体(L3)中，各层中的所述打印材料形成为彼此大致平行且间隔开的多个条状，各所述条状的打印材料自身形成有多个第一级微孔，并且每相邻两层的所述条状的打印材料的延伸方向彼此正交，使得各层的所述条状的打印材料形成多个第二级微孔，通过所述多个第一级微孔和所述多个第二级微孔使得所述打印结构体(L3)形成具有多级微孔的三维结构。7.根据权利要求5所述的细胞培养方法，其特征在于，使所述细胞与水凝胶材料均匀混合后形成所述打印材料，使得在所述打印材料中所述细胞的密度为1×105个/毫升至1×106个/毫升。8.根据权利要求7所述的细胞培养方法，其特征在于，所述细胞为胚胎干细胞、骨髓充间质干细胞或脂肪充间质干细胞；和/或所述水凝胶能够通过如下材料中的一种或多种形成：浓度为5％至20％的明胶溶液、浓度为0.2％至6％的海藻酸钠溶液、浓度为0.1％至6％的纤维蛋白原溶液、浓度为0.1％至10％的壳聚糖溶液和浓度为0.1％至10％的透明质酸溶液，其中所述浓度为溶质的质量与溶剂的预定体积的百分比，该质量的单位为克，该预定体积为100ml。9.根据权利要求1或2所述的细胞培养方法，其特征在于，用于所述静电纺丝的静电纺丝材料为聚羟基乙酸、聚乳酸和/或丝素蛋白。10.根据权利要求1或2所述的细胞培养方法，其特征在于，所述底层静电纺丝层(L2)的厚度为100μm至300μm；和/或所述附加静电纺丝层(L5)的厚度为100μm至300μm；和/或所述打印结构体(L3)的厚度为3000μm至8000μm。11.一种用于执行权利要求1至10中任一项所述的细胞培养方法的细胞培养系统，其特征在于，所述细胞培养系统包括所述培养池(111)、用于进行所述细胞打印的细胞打印头(4)以及用于进行所述静电纺丝的静电纺丝头(5)，其中所述细胞打印头(4)和所述静电纺丝头(5)能够相对于所述培养池(111)在三维坐标系中进行预定范围的运动，并且所述细胞打印头(4)用于成型所述打印结构体(L3)且所述静电纺丝...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘利彪，邓坤学，袁玉宇，
申请(专利权)人：广州迈普再生医学科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44