一种用于培养生物材料的孔制造技术

一种用于培养生物材料的孔(W)，该孔(W)包括顶部开口(18)和底部区域(14)，该底部区域(14)包括第一内缘。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种用于培养生物材料的孔
本专利技术涉及一种权利要求1的前序部分所述的用于培养生物材料的孔。本专利技术还涉及一种根据相应权利要求所述的多孔板及其制造方法。
技术介绍
用于培养生物材料，特别是生物体细胞的孔在实验室中被广泛使用。这种孔通常集成在多孔板中，其中每个多孔板包括通常以对称的模式排列在多孔板上的多个孔。在多孔板上排列孔的一种可能方式是4×6模式，其中24个孔以4行6列的方式排列，以便在培养板上形成24个孔的规则模式。其他可能性包括6×8模式，8×12模式或16×24模式。此外，众所周知的是将水凝胶液滴置于这种孔的底部。这样的水凝胶液滴可以已经包含待培养的生物材料，或者这样的水凝胶液滴可以在孔的底部形成特定的几何图案。例如专利PCT/IB2014/067242公开了一种多孔板孔底的微孔结构，其中该微孔结构是通过在孔底的水凝胶液滴中冲压模板或模具而获得，从而得到附着在多孔板底部的薄的微结构水凝胶涂层。然而，在孔的底部正确处理水凝胶是一项艰巨的任务。例如，当将含有待培养细胞的水凝胶液滴置于孔的平坦底部上时，可能会发生水凝胶液滴向孔的垂直侧壁缓慢迁移或扩散的情况，然后形成一个凹形弯液面。这种弯液面的形成对细胞的生长产生很大的不利影响，并且使得几乎不可能通过例如用显微镜的方法分析细胞在水凝胶中的生长情况。另外，当将微孔结构冲压到孔底部的水凝胶液滴中时，在孔的垂直侧壁处形成凹形的弯液面也是非常不利的，因为它可能会在模具下产生气泡，进而导致不均匀和畸形的微孔结构出现。要解决的技术问题<br>本专利技术的目的是解决或至少减少上述缺点。特别是，本专利技术的目的是找到一种解决方案，使孔底的水凝胶液滴更容易处理。技术问题的解决方案本专利技术通过一种用于培养生物材料的孔来解决上述问题，该孔包括顶部开口和底部区域，其中底部区域包括第一内缘。专利技术人发现，在孔底部区域设置这种内缘具有改变弯液面的作用：除了避免了在孔的侧壁处形成凹形弯液面，还可以使水凝胶形成凸形弯液面或圆顶。该种内缘使水凝胶不向孔的垂直侧壁移动，从而避免了在此位置形成凹形弯液面和上述负面影响。在本申请的上下文中，"孔"应指伸长的孔，例如具有空心圆柱体的形式，其通常至少部分具有圆形截面。然而，至少部分矩形截面和/或至少部分椭圆截面和/或至少部分多边形截面原则上也是/是可能的。此外，在某些实施例中，根据本专利技术的孔可以包括两个平行的空心圆柱体，它们平行排列并且至少部分重叠。"生物材料"的表述涉及人细胞或动物细胞，例如干细胞。"水凝胶"的表述涉及亲水的聚合物链网络和/或国际专利申请PCT/IB2014/067242中所述的水凝胶。专利PCT/IB2014/067242的全部内容在此通过引用并入本申请。"底部"的表述应理解为指孔的最低表面或点，其中孔在底部的一侧是封闭的，在与底部相对的一侧是开放的。此外，"底部"可以指标准多孔板的塑料底或连接到无底多孔板的成像底部(薄玻璃或聚合物)。当细胞在孔中培养时，这些细胞通常排列在底部或接近底部。"底部区域"是指从底部向上(即朝向孔的开口)延伸预定距离的区域，例如预定距离为1至8mm，优选2至7mm，更优选3至4mm。在优选的实施例中，第一内缘是凸肩，优选基本上是圆周形的凸肩，它使孔的直径朝向底部减小。然而，第一内缘不一定构成整个圆周。它也可以只沿着孔的内壁的一定百分比延伸。在任何情况下，该内缘优选沿着孔的内壁在基本上水平方向延伸。在典型的实施例中，孔被配置为在其底部区域中接收水凝胶液滴，其中第一内缘被配置为在孔的底部区域中放置了足够体积的水凝胶液滴之后迫使水凝胶形成圆顶表面。圆顶也可以描述为凸形弯液面。"足够的体积"应理解为略大于由孔底和第一内缘所形成的孔的体积，其中该体积不至于溢出到第一内缘上的程度。这样的凸形弯液面具有使水凝胶的模制更容易成型的优点，例如用于在水凝胶中创建微孔结构。在典型的实施例中，第一内缘被配置为防止注入孔底区域的水凝胶液滴到达孔的侧壁。在典型的实施例中，对于具有96孔的孔板，水凝胶液滴的体积在5和50mI之间，和/或对于具有24孔的孔板，水凝胶液滴的体积在25和200mI之间，和/或对于具有384孔的孔板，水凝胶液滴的体积在1和10pL之间，和/或对于具有6或12孔的孔板，水凝胶液滴的体积最大至1ml。在典型的实施例中，所述孔包括微孔结构，其中所述微孔结构包括多个微孔，所述微孔结构在孔的底部区域的水凝胶中形成。这样的微孔结构，优选为专利PCT/IB2014/067242中公开的微孔结构，其优点是，由于在每个微孔中可以生长出一个单独的菌落，因此可以在多孔板中繁殖大量的细胞菌落。然而，也可以每孔只生长一个菌落，或者每孔生长一个非微结构的水凝胶圆顶，细胞分散在所述水凝胶圆顶中。在这种情况下，孔内的微孔结构是不必要的。在典型的实施例中，孔包括第二内缘，其中第一内缘和/或第二内缘优选至少部分基本上是圆周状的和/或至少部分基本上是环状的。第二内缘的优点在于，它可以用来避免在孔的另一个位置、即所述孔中不同于第一内缘的位置形成凹形弯液面。圆周形和环形内缘具有提供良好的对称性和非常高效的优点。然而，也可以使用例如由几个不同部分组成的内缘。在优选的实施例中，第一边缘和/或第二内缘是环形的，优选为环形结构，即围绕孔的纵向轴线盘绕，且围绕孔的内壁延伸。在典型的实施例中，至少一个内缘是内环，和/或是和/或由环形凸肩构成。在典型的实施例中，第一内缘位于孔的底部和第二内缘之间。在优选的实施例中，孔包括基本平坦的底部，其中第一内缘由位于孔的平坦底部的环形成。形成第一内缘的环通常具有1至35mm的内径，优选3至20mm，更优选5.4至9.5mm。形成第一内缘的环高度通常为0.1至0.8mm，优选0.15至0.6mm，更优选0.2至0.3mm。在典型的实施例中，第二内缘是由环形成的，其中该环的内径为1.5至35mm，优选3至20mm，更优选5.8至9.9mm。在典型的实施例中，孔至少部分是圆柱形孔，所述孔通常包括从顶部开口延伸到第二内缘的上圆柱孔，所述底部区域通常从第二内缘延伸到孔的底部，其中上圆柱孔和/或底部区域至少部分是圆柱形的，通常为具有圆形截面的圆柱形。这样的布置具有比较容易制造和提供相对良好功能的优点。上圆柱孔和/或底部区域是典型地圆形空心圆柱体，其中在典型的实施例中，特别是在上圆柱孔的情况下，圆柱孔的一个或多个部件不一定要存在。在典型实施例中，上圆柱孔的高度为2.5至35mm，优选4至25mm，更优选6.35至15.6mm。在典型的实施例中，底部区域具有1.0至8.0mm的高度，优选2.至6mm，更优选3.0至4.0mm。在典型实施例中，底部区域的内径小于上圆柱体的内径。在典型的实施例中，孔包括第一空心圆柱体，其中第一空心圆柱体包括第一顶缘，第一顶缘的至少一部分形成第一内缘，第一空心圆柱体典型地从孔的底部向顶部开口延伸，第一空心圆柱体同心地置于底部区域内部，其中第一空心圆柱体的外径通常等于底部区域的内径。这样布置的优点是相对简单且易于制造。然而，其他实施方式也是可能本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于培养生物材料的孔(W)，其中，所述孔(W)包括顶部开口(18)和底部区域(14)，其特征在于，底部区域(14)包括第一内缘(11)。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180530 CH 00688/181.一种用于培养生物材料的孔(W)，其中，所述孔(W)包括顶部开口(18)和底部区域(14)，其特征在于，底部区域(14)包括第一内缘(11)。


2.根据权利要求1所述的孔(W)，其特征在于，所述孔(W)被配置为在所述底部区域(14)中容纳水凝胶液滴(2)，其中，所述第一内缘(11)被配置为在所述孔(W)的所述底部区域(14)中放置了足够体积的水凝胶液滴(2)后，迫使水凝胶形成圆顶表面。


3.根据前述任一权利要求所述的孔(W)，其特征在于，所述孔(W)包括微孔结构(6)，其中，所述微孔结构(6)包括多个微孔(8)，所述微孔结构(6)形成于所述孔(W)的所述底部区域(14)的所述水凝胶中。


4.根据前述任一权利要求所述的孔(W)，其特征在于，所述孔(W)包括第二内缘(12)，其中，所述第一内缘(11)和/或所述第二内缘(12)优选至少部分基本上是圆周状的和/或至少部分基本上是环状的。


5.根据权利要求4所述的孔(W)，其特征在于，所述第一内缘(11)位于所述孔(W)的底部(1)和所述第二内缘(12)之间。


6.根据前述任何一项权利要求所述的孔(W)，其特征在于，所述孔(W)至少部分基本上是圆柱形的，其中，所述孔(W)通常包括从所述顶部开口(18)延伸至所述第二内缘(12)的上圆柱孔(13)；其中，所述底部区域(14)通常从所述第二内缘(12)延伸到所述孔(W)的底部(1)；其中，所述上圆柱孔(13)和/或所述底部区域(14)通常至少部分基本上是具有基本为圆形截面的典型圆柱状孔。


7.根据权利要求6所述的孔(W)，其特征在于，所述底部区域(14)的内径小于所述上圆柱孔(13)的内径。


8.根据前述权利要求中的任何一项所述的孔(W)，其特征在于，所述孔(W)包括第一空心圆柱体，其中，所述第一空心圆柱体包括第一顶缘，所述第一顶缘的至少一部分形成所述第一内缘(11)，所述第一空心圆柱体通常从所述孔(W)的所述底部(1)向所述顶部开口(18)延伸，所述第一空心圆柱体同心地放置在所述底部区域(14)内，其中，所述第一空心圆柱体的外径通常等于所述底部区域(14)的内径。


9.根据权利要求8所述的孔(W)，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：希尔克·希尔，纳塔莉·勃兰登堡，
申请(专利权)人：太阳生物科学股份公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH