一种规模化细胞三维培养装置及应用制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种规模化细胞三维培养装置及应用，装置包括细胞板底座、细胞板板壁和底部隔室；所述细胞板板壁为方形中空结构，其中间底部配合安装有细胞板底座，细胞板底座安装有底部隔室，底部隔室上密布有若干细胞隔室，所述相邻细胞隔室成田字排布；所述细胞隔室上部截面为方形，长0.1

【技术实现步骤摘要】
一种规模化细胞三维培养装置及应用


[0001]本专利技术涉及无支架细胞三维培养领域，特别涉及一种规模化细胞三维培养装置及应用。

技术介绍

[0002]体外建立适合细胞生长的微环境对科学研究至关重要，而普通2D培养的细胞在形态、功能、增殖等方面都与体内细胞相差甚远。细胞三维培养可以更好的模拟细胞在体内的微环境及相互作用并对外部刺激产生与体内类似的响应。目前的三维培养方法按是否有支撑材料分为基于支架的三维培养方式和无支架的三维培养方式。基于支架的三维培养为细胞提供接近于体内环境的支架或基质，建立细胞与细胞间或细胞与细胞外基质的联系，但细胞与支架分离困难，支架的使用引入新的安全风险，支架中生长的细胞均质性差，条件培养基被大量吸附在支架中，不便于细胞和条件培养基的收集。无支架的三维培养基于细胞自聚集并产生内源性的细胞外基质蛋白，最终形成较大的聚集体，无需细胞与支架分离且不受支架降解、支架细胞毒性、批间差异等影响，是再生医学、基础研究、药物筛选等研究领域的理想选择。在再生医学方面，间充质干细胞无支架三维培养与2D培养相比可使旁分泌功能显著增强，增强其对组织的营养作用和免疫调控作用。在基础研究方面，胚胎干细胞或诱导性多能干细胞无支架三维培养时在外部因子刺激下可形成类脑，用于神经发生或疾病过程的研究。在药物筛选方面，无支架三维培养的肿瘤细胞微球是用来观测药物扩散，探索药物与肿瘤相互作用机制及治疗效果的理想模型。
[0003]目前常用的无支架三维培养方式包括悬滴培养和低粘附平面悬浮培养。悬滴培养是将细胞悬液用移液枪滴于细胞培养皿的皿盖后倒置培养，细胞在重力作用下自聚集成三维细胞球。但此方法操作繁琐，条件培养基和细胞微球收样慢、收率低、耗时长、无法规模化应用且由于悬滴之间相互独立，均质性较差。沃尔夫冈.莫里茨等人研发了悬滴板(专利WO2010031194)，孔板经过特殊设计，当在小孔上方加入一滴细胞悬液时，孔板的几何构造就会引导细胞和培养基通过一个小洞，进而形成一个稳定的悬滴。此方法比悬滴培养法效率有所提高，但仍存在以上问题。低粘附平面悬浮培养是将细胞悬液在悬浮板上培养，细胞自发聚集成球，存在细胞成球大小不均一、批间差异大、重复性较差等问题。AggrewellTM或Sumi,S.等[1]专利技术的3D细胞培养板主要用于EB的形成，微孔径400
‑
800um使EB收集困难，且由于空间小，单位体积培养液供养的细胞量很大，需频繁更换培养液才能维持培养，操作不便，频繁换液容易使EB之间聚集，不适合于条件培养液的获取等。适用于各类细胞三维培养且成球均一、便捷、可规模化的三维细胞培养装置及应用将具有重要科学意义与实用价值。
[0004]参考文献[1].Sumi,S.,et al.,A multiple
‑
funnels cell culture insert for the scale
‑
up production ofuniform cell spheroids.Regenerative Therapy,2017.7:p.52
‑
60.

技术实现思路

[0005]本专利技术提出了一种规模化细胞三维培养装置，包括：
[0006]细胞板底座、细胞板板壁和底部隔室；
[0007]所述细胞板板壁为方形中空结构，其中间底部配合安装有细胞板底座，细胞板底座安装有底部隔室，底部隔室上密布有若干细胞隔室，所述相邻细胞隔室成田字排布；
[0008]所述细胞隔室上部截面为方形，长0.1
‑
0.6cm，宽0.1
‑
0.6cm，高0.05
‑
0.6cm，细胞隔室底部为平底、U型、V型或半球型。
[0009]进一步地，所述细胞板底座长高0.1
‑
0.5cm。
[0010]进一步地，所述细胞板板壁外缘高1
‑
4cm，内缘高0.5
‑
3cm，厚0.05
‑
0.3cm。
[0011]进一步地，所述细胞板底座、细胞板板壁和底部隔室材料为聚苯乙烯或光敏树脂。
[0012]进一步地，所述细胞隔室还附有琼脂糖。
[0013]进一步地，所述材料还包括玻璃，所述规模化细胞三维培养装置，其细胞板底座、细胞板板壁和底部隔室为一体打印制作。
[0014]进一步地，所述材料还包括玻璃，所述规模化细胞三维培养装置，其细胞板底座、细胞板板壁和底部隔室分别打印，使用胶水组装。
[0015]进一步地，所述规模化细胞三维培养装置，其细胞板底座、细胞板板壁和底部隔室通过开模制备方式制作。
[0016]本专利技术还提出一种规模化细胞三维培养装置的应用，所述规模化细胞三维培养装置用于细胞三维培养或细胞条件培养基收集；所述细胞包括间充质干细胞、胚胎干细胞、人诱导型多能干细胞、肿瘤细胞。
[0017]进一步地，所述规模化细胞三维培养装置用于细胞三维培养或细胞条件培养基收集，使用如下方式：
[0018]1)判断底部隔室是否粘附细胞，如不粘附，则转3)，粘附，则转2)；
[0019]2)用琼脂糖包被规模化细胞三维培养装置底部隔室；将50
‑
70℃的1％
‑
2％的琼脂糖溶液均匀倒入规模化细胞三维培养装置，10
‑
30s后倒出琼脂糖溶液；未凝固的琼脂糖溶液要尽量全部倒出；转3)
[0020]3)均匀倒入预先混匀的细胞悬液，静置10
‑
20分钟使细胞均匀沉降至底部隔室后放入培养箱，培养期间尽量不要挪动；
[0021]4)2
‑
3天后，收集条件培养基或换液继续培养或收集细胞微球；收集条件培养基通过移液枪收集细胞上清液再加入新鲜培养基继续培养可连续获取条件培养基；收集细胞微球可在吸走细胞上清液后用培养基将细胞微球吹下来。
[0022]本专利技术所设计的规模化细胞三维培养装置，基于该装置进行细胞三维培养，可减少三维培养操作时间，降低时间成本，且可使细胞三维培养规模化，提高均一性和收率。
附图说明
[0023]图1示出了本专利技术实施例中一种规模化细胞三维培养装置结构示意图；
[0024]图2示出了本专利技术实施例中细胞隔室结构示意图；
[0025]图3示出了本专利技术实施例中一种规模化细胞三维培养装置底部隔室包被琼脂糖图；
[0026]图4示出了本专利技术实施例中人间充质干细胞规模化三维培养图；
[0027]图5示出了本专利技术实施例中人间充质干细胞规模化三维培养旁分泌效应增强图；
[0028]图6示出了本专利技术实施例中人胚胎干细胞规模化三维培养图；
[0029]图7示出了本专利技术实施例中肿瘤细胞规模化三维培养图。
[0030]图中：1、细胞板板壁；2、细胞板底座；3、底部隔室。
具体实施方式
[0031]下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种规模化细胞三维培养装置，其特征在于，所述规模化细胞三维培养装置包括：细胞板底座、细胞板板壁和底部隔室；所述细胞板板壁为方形中空结构，其中间底部配合安装有细胞板底座，细胞板底座安装有底部隔室，底部隔室上密布有若干细胞隔室，相邻细胞隔室成田字排布；所述细胞隔室上部截面为方形，长0.1
‑
0.6cm，宽0.1
‑
0.6cm，高0.05
‑
0.6cm，细胞隔室底部为平底、U型、V型或半球型。2.根据权利要求1所述的一种规模化细胞三维培养装置，其特征在于，所述细胞板底座高0.1
‑
0.5cm。3.根据权利要求2所述的一种规模化细胞三维培养装置，其特征在于，所述细胞板板壁外缘高1
‑
4cm，内缘高0.5
‑
3cm，厚0.05
‑
0.3cm。4.根据权利要求3所述的一种规模化细胞三维培养装置，其特征在于，所述细胞板底座、细胞板板壁和底部隔室材料为聚苯乙烯或光敏树脂。5.根据权利要求4所述的一种规模化细胞三维培养装置，其特征在于，所述细胞隔室还附有琼脂糖。6.根据权利要求5所述的一种规模化细胞三维培养装置，其特征在于，所述材料还包括玻璃，所述规模化细胞三维培养装置，其细胞板底座、细胞板板壁和底部隔室为一体打印制作。7.根据权利要求5所述的一种规模化细胞三维培养装置，其特征在于，所述材料还包括玻璃...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁增强，邢晓雯，刘志强，王翠，
申请(专利权)人：中国人民解放军军事科学院军事医学研究院，
类型：发明
国别省市：