用于手动或自动培养基交换的3D细胞培养容器制造技术

一种细胞培养容器(400)，包括限定基底平面的基底，所述基底平面在第一方向和垂直于第一方向的第二方向上延伸；彼此上下堆叠的多个细胞培养室(200)，每个细胞培养室具有顶部(202)、底部(201)和侧壁(203)，顶部、底部和侧壁各自具有内表面，其中，至少底表面具有支持以球体来培养细胞的微腔体(420)的阵列，并且每个底表面相对于其上放置容器的台或表面的平面成某角度。此外，液体可通过进口(210)流到每个细胞培养室中，并且可通过出口(215)从每个细胞培养室流出。成角度的细胞培养表面使得在球体不从微腔体移出的情况下灌注细胞培养室以及进行培养基更换。

3D cell culture container for manual or automatic medium exchange

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于手动或自动培养基交换的3D细胞培养容器相关申请的交叉引用本申请要求2017年7月14日提交的题为“CellCultureContainersandMethodsofCulturingCells(细胞培养容器及培养细胞的方法)”的系列号为62/532,639的美国临时申请的优先权权益，本文以该申请的内容为基础并通过引用将其全部结合入本文。
本公开一般涉及细胞培养容器和培养细胞的方法，更具体地，涉及用于容纳和基于三维细胞培养(包括交换培养基)的细胞培养容器，以及培养三维细胞的方法和使用所述细胞培养容器来交换培养基的方法。
技术介绍
在细胞培养容器中容纳三维细胞是已知的。在细胞培养容器中培养三维细胞也是已知的。
技术实现思路
下文给出了本公开的简化归纳，以便提供对具体实施方式所描述的一些示例性实施方式的基本理解。细胞培养容器(例如烧瓶)可提供用于培养细胞的无菌微腔体。在一些实施方式中，培养细胞可提供关于疾病和毒理学研究，药剂和治疗的功效，肿瘤特性、生物体、遗传学以及细胞和与细胞相关的其他科学、生物学和化学原理的信息。在培养期间，细胞培养容器提供无菌、液体不可渗透的微腔体来容纳细胞。微腔体或细胞生长室可包括底表面、顶表面和具有表面的侧壁。这些表面中的至少一个表面可适于细胞生长。例如，为了建立球体细胞培养的基础，细胞生长表面可包括多个微腔体(例如，微米尺寸的孔、亚毫米尺寸的孔穴)，它们例如以阵列排列。细胞生长表面可与烧瓶一体，或者可以是放置在或固定在细胞生长室中的单独的基材。顶表面、底表面、一个或多个侧表面或它们的组合可包括成阵列的微腔体。例如，微腔体可以波状或正弦形状形成，从而形成具有圆化顶部和圆化底部的微腔体或微孔穴。在一些实施方式中，烧瓶可填充有促进三维细胞培养物(例如细胞团、球体)的生长的材料(例如，培养基、固体、液体、气体)。例如，可向细胞培养室添加包含细胞并且细胞悬浮在液体中的培养基。悬浮的细胞可被聚集在多个微腔体中并且可形成(例如，生长)为细胞组或细胞簇。成组或成簇的细胞在三个维度上生长以形成3D细胞，或被称为球体或类器官。在单个微腔体中形成单个细胞簇或球体。因此，细胞培养表面具有微腔体阵列的细胞培养室可用于培养球体阵列，并且每个球体位于其自身的微腔体中。例如，在一些实施方式中，在多个微腔体的每个微腔体中可形成单个球体。细胞将通过重力沉降到微腔体中。悬浮在液体培养基中的一个或多个细胞将经过液体落下并沉降在每个微腔体中。微腔体的形状(例如，限定孔穴的凹表面)，以及防止细胞粘附于表面的微腔体的表面涂层也可促进细胞生长成三维形式，从而在每个微腔体中形成球体。在培养期间，球体可消耗培养基(例如，养料、营养)并且产生作为副产物的代谢物(例如废物)。因此，在一些实施方式中，在培养期间可向细胞培养室添加培养基形式的养料，并且在培养期间可从细胞培养室移除废培养基。这种更换培养基来饲养细胞以及移除废产物的能力促进了细胞的长期培养。然而，添加和移除培养基可使置于微腔体中的球体移位。当微腔体涂覆有低结合性涂层以防止细胞粘住微腔体表面时尤为如此。在本公开中，公开了降低球体从微腔体移位的风险的结构，从而促进了球体的长期培养。相比于二维细胞培养物，在一些实施方式中，三维细胞培养物可产生多细胞结构，其在生理学上更精确，并且相比于实验室中的模拟条件更逼真地代表细胞可在实际生命应用中存在和生长的环境。例如，发现三维细胞培养物更接近地提供模拟“体内”(即，在活体内，在真实环境中)细胞生长的真实环境；而发现二维细胞培养物提供模拟“体外”(即，在玻璃中，在实验室环境中)细胞生长的环境，其不能那么好地代表实验室外发生的真实环境。通过与三维细胞培养物的相互作用以及观察其性质和行为，可实现关于以下方面的细胞理解的进步，例如，疾病和毒理学研究，药剂和治疗的功效，肿瘤特性、生物体、遗传学以及细胞和与细胞相关的其他科学、生物学和化学原理。在一些实施方式中，在研究疾病和毒理学，药剂和治疗的功效，肿瘤特性、生物体、遗传学以及细胞和与细胞相关的其他科学、生物学和化学原理期间，期望长期培养大量球体以放大信号。例如，如果期望测试药物的代谢物，可能需要长期培养细胞以给予所培养的细胞足够的时间来代谢足够量的药物从而使代谢物可测量。在一些实施方式中，还期望使大量球体以尽可能小的物理空间来生长，从而在细胞培养期间节约孵育箱的空间。单层细胞培养装置(包括烧瓶)在本领域中是已知的。多层细胞培养装置允许使用者在孵育箱空间的每立方英寸中培养更多细胞，该装置也是已知的；例如参见第7,745,209号、第8,273,572号、第8,470,589号、第8,846,399号、第9,045,721号、第9,845,451号和第8,178,345号美国专利，所有专利均转让给康宁股份有限公司(CorningIncorporated)。图1获取自第8,178,345号美国专利，并且其作为现有技术的例示来提供。已经公开了被结构化和布置用于生长球体细胞的多层装置(例如参见WO2016/069885和WO2016/069892，其也被转让给康宁股份有限公司)。本文所引用的所有文献均通过参引纳入本文。本公开提供了适于在培养基更换期间降低位于微腔体中的球体移位的风险的单层或多层细胞培养容器。在实施方式中，细胞培养容器包括基底，其限定了在第一方向以及垂直于第一方向的第二方向上延伸的基底平面。在实施方式中，细胞培养容器具有彼此叠置的多个细胞培养室，每个细胞培养室具有形成细胞培养室的顶部、底部和侧壁。顶部、底部和侧壁各自具有面向细胞培养室内侧的内表面。在实施方式中，至少底表面具有微腔体阵列以为将细胞作为球体来培养创建基础。在实施方式中，每个细胞培养室的每个底表面相对于基底平面成角度。此外，液体可通过进口流到每个细胞培养室中，并且可通过出口从每个细胞培养室流出。成角度的细胞培养表面防止了培养基更换期间球体移出。在实施方式中，细胞培养容器可包括一个或多个细胞培养室。每个细胞培养室(由顶部、侧壁和底部限定)至少是底表面具有微腔体阵列以允许细胞以3D或球体形式在细胞培养室中生长。此外，所述容器具有垂直于重力方向的台平面，该平面在第一方向以及垂直于第一方向的第二方向上延伸。台平面平行于容器位于其上的表面平面。台平面例如是容器位于其上的工作台或工作空间的平坦平面。每个细胞培养室的底表面可以相对于台平面的第一方向成第一角度，并且相对于台平面的第二方向成第二角度来取向。在实施方式中，第一角度和第二角度中的至少一者的绝对值可大于零。在一些实施方式中，一种方法可包括在细胞培养容器中培养细胞。在一些实施方式中，一种培养细胞的方法可包括：将液体引入到多个细胞培养室中，同时使容器的基底平面相对于重力方向为垂直取向。基底平面可在第一方向和垂直于第一方向的第二方向上延伸。所述方法可包括：在将液体引入到至少一个室中后，在所述至少一个细胞培养室中培养细胞，以及在至少一个微腔体中培养细胞的同时，使液体在平行于基材平面的流动方向上流动。以上实施方式是示例性的，并且可单独或与本文本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种细胞培养容器，其包括：/n至少一个细胞培养室，其具有底部、顶部和侧壁；/n基底，其具有顶表面，所述顶表面限定了在第一方向和垂直于第一方向的第二方向上延伸的基底平面；/n其中，底部、顶部、和侧壁各自具有面向细胞培养室内侧的表面；/n其中，至少细胞培养室的底表面包括微腔体阵列；/n在容器的顶部中的进口，其在容器的一侧上提供了通到细胞培养室的口；/n在容器的底部中的出口，其在容器的相对侧上提供了通到每个细胞培养室的口；/n其中，细胞培养室的底表面限定了台平面，其相对于基底平面的第一方向成第一角度，并且相对于基底平面的第二方向成第二角度；并且/n其中，第一角度和第二角度中的至少一者的绝对值大于零。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170714 US 62/532,6391.一种细胞培养容器，其包括：
至少一个细胞培养室，其具有底部、顶部和侧壁；
基底，其具有顶表面，所述顶表面限定了在第一方向和垂直于第一方向的第二方向上延伸的基底平面；
其中，底部、顶部、和侧壁各自具有面向细胞培养室内侧的表面；
其中，至少细胞培养室的底表面包括微腔体阵列；
在容器的顶部中的进口，其在容器的一侧上提供了通到细胞培养室的口；
在容器的底部中的出口，其在容器的相对侧上提供了通到每个细胞培养室的口；
其中，细胞培养室的底表面限定了台平面，其相对于基底平面的第一方向成第一角度，并且相对于基底平面的第二方向成第二角度；并且
其中，第一角度和第二角度中的至少一者的绝对值大于零。


2.如权利要求1所述的细胞培养容器，其中，第一角度或者第二角度或者第一角度和第二角度的绝对值为约1°至约30°。


3.如权利要求1所述的细胞培养容器，其中，第一平面角度的绝对值为约5°，第二平面角度的绝对值为约5°，或者第一平面角度和第二平面角度二者的绝对值均为约5°。


4.如权利要求1-3中任一项所述的细胞培养容器，其中，进口在容器的顶部角落中。

【专利技术属性】
技术研发人员：V·N·戈拉尔，
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