一种细胞培养3D打印支架及细胞培养方法技术

本发明专利技术公开了一种细胞培养3D打印支架及细胞培养方法，其特征在于：包括3D打印一体成型的支架本体，支架本体上设有多组细胞培养孔，所述细胞培养孔的两端分别与支架本体的外壁相连通；细胞培养方法为：

【技术实现步骤摘要】
一种细胞培养3D打印支架及细胞培养方法


[0001]本专利技术涉及一种细胞培养领域，尤其涉及一种细胞培养3D打印支架及细胞培养方法。

技术介绍

[0002]目前国际上细胞培养基本是在2D状态下进行，如培养瓶、培养皿等，支持细胞在二维平面上生长。为了增加细胞的活性，国外高端品牌提供进行生物活性材料包被涂层的培养皿，都是采用2D培养，而2D培养无法模拟人体微环境，使得细胞的生物学特性无法充分表达，导致细胞功能性受到很大局限。国内外许多学者认为传统的2D贴壁细胞培养法虽简便易行，但贴壁培养法提供的平面生长环境与细胞在生物体内生长的微环境大相径庭，且改变了细胞生长的原始形态，使得细胞的生物学特性无法充分表达。

技术实现思路

[0003]本专利技术目的是提供一种细胞培养3D打印支架及细胞培养方法，通过使用该支架及方法，给予了细胞培养更好的环境，有效激发细胞的生物活性，提高培养效率及培养效果，使培养出的细胞生物学特性表达更加充分。
[0004]为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种细胞培养3D打印支架，包括支架本体，所述支架本体为3D打印一体成型结构，所述支架本体上设有多组细胞培养孔，所述细胞培养孔的两端分别与所述支架本体的外壁相连通。
[0005]上述技术方案中，所述支架本体的外壁上设有凸块及凹槽，所述凸块能够卡设于相邻所述支架本体的凹槽内。
[0006]上述技术方案中，所述支架本体的外壁上分别设有两组凸块及两组凹槽，两组所述凸块分别设置于所述支架本体相邻的两侧壁上，两组所述凹槽分别设置于所述支架本体相邻的另外两侧壁上，且每组所述凹槽设置于一组所述凸块的相对侧。
[0007]上述技术方案中，所述支架本体的长度为5毫米～80毫米，所述支架本体的宽度为5毫米～80毫米，所述支架本体的高度为3毫米～30毫米；所述细菌培养孔的孔径为100微米～800微米，所述支架本体的孔隙率为50％～90％。
[0008]上述技术方案中，所述支架本体上设有涂层，所述涂层设置于所述本体外壁以及所述细胞培养孔的内壁上。
[0009]上述技术方案中，所述涂层为胶原蛋白、甲基丙烯酸酯化胶原、多聚
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D
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赖氨酸、丝素蛋白、细胞纤连蛋白、层粘连蛋白、玻连蛋白、明胶、甲基丙烯酸酯化明胶中的一种或多种。
[0010]上述技术方案中，所述支架本体采用金属材料或非金属材料，所述金属材料为钛、钛合金、钽金属、不锈钢、钴基合金中的一种或多种；所述非金属材料为聚乙二醇及其聚合物、聚乙二醇二丙烯酸酯、胶原蛋白、甲基丙烯酸酯化胶原、明胶、甲基丙烯酸酯化明胶、氧化铝、氧化锆、聚醚醚酮、羟基磷灰石、磷酸三钙、硅酸盐纳米黏土中的一种或多种。
[0011]为达到上述目的，本专利技术采用了一种细胞培养3D打印支架的细胞培养方法，其步骤为：
[0012]①
用数字化3D打印机将设计的数字化支架模型一体打印成型，得到预成型支架本体；
[0013]②
对预成型支架本体进行清理、干燥；
[0014]③
对步骤
②
中的预成型支架本体进行灭菌处理，得到成型支架本体；
[0015]④
将成型支架本放入培养皿、培养板或培养瓶内，用滴管在成型支架本体上滴入需扩增细胞和培养基，使培养基充分浸没成型支架本体；
[0016]⑤
将装有成型支架本体及细胞的培养皿、培养板或培养瓶放入二氧化碳培养箱内进行培养并定期更换培养基；
[0017]⑥
待细胞培养达到使用目的后进行冲洗，将细胞进行收集。
[0018]上述技术方案中，在将预成型支架本体灭菌之前，将预成型本体支架浸没于涂层材料的溶液内，静置4小时～24小时后，将预成型本体支架取出，将其进行烘干，完成涂层涂覆，涂层涂覆完成之后，再进行步骤
③
的灭菌处理。
[0019]上述技术方案中，待细胞培养达到使用目的后，对成型支架本体或具有涂层的成型支架本体先加入特异性酶，使得涂层或成型支架本体被特异性酶进行酶解，涂层或成型支架本体被酶解后细胞自然脱落，然后再进行冲洗，将细胞进行收集。
[0020]上述技术方案中，在步骤
⑤
中，一组成型支架本体上的细胞培养完成之后，在需要对细胞进行传代培养时，取全新的成型支架本体，将全新的成型支架本体的边缘与已培养细胞的成型支架本体进行拼接，经过凸块与凹槽进行拼接，并使全新的成型支架本体浸没于培养基内，使原成型支架本体上的细胞可以迁移、增殖或分化至新的成型支架本体上，完成传代培养。
[0021]上述技术方案中，所述预成型支架本体采用金属材料或者非金属材料3D打印一体成型；采用非金属材料时，根据数字化3D打印机类型的不同，在非金属材料中添加光引发剂或粘稠剂。
[0022]由于上述技术方案运用，本专利技术与现有技术相比具有下列优点：
[0023]1.本专利技术中在支架本体上设置细胞培养孔，并且支架本体采用3D打印技术将支架本体一体打印成型，3D打印的支架本体给予细胞培养提供了一个更加接近体内的三维生长环境，增加了细胞外基质的分泌，增强了细胞之间的接触，使得细胞的生物学特性能够充分的表达出来，更加利于激发细胞的生物活性，有效提高细胞的培养效果；
[0024]2.本专利技术中采用的是3D结构的支架本体，与以往采用2D结构的平面培养增殖结构相比，3D结构的支架本体能够提供更大培养面积，供贴壁细胞贴覆增殖，有效提高培养效率；
[0025]3.本专利技术中支架本体具备凸块及凹槽，用于与相邻的支架本体进行拼接，构成一个拼接结构，这样可以在细胞长满一个支架本体之后，拼接一个新的支架本体，从而达到细胞的迁移、增殖、分化功能，并且拼接结构，能够进行拓展式的拼接，能够实现细胞大批量增殖，不仅杜绝了传代培养过程中因人为操作造成的污染，而且能够增加培养效率，还能够实现大批量的培养；
[0026]4.本专利技术中支架本体采用惰性材料或具有生物活性的材料，不会对细胞增殖产生
负面影响；
[0027]5.本专利技术中支架本体的表面具有涂层，采用具有增加细胞粘附和细胞活性功能的涂层，这样能够增加细胞的培养质量及培养效率。
附图说明
[0028]图1是本专利技术实施例一中支架本体的结构示意图；
[0029]图2是本专利技术实施例一中支架本体的立体结构示意图；
[0030]图3是本专利技术实施例一中多组支架本体相互搭接配合的结构式示意图(细胞培养孔未画出)。
[0031]其中：1、支架本体；2、细胞培养孔；3、凸块；4、凹槽。
具体实施方式
[0032]下面结合附图及实施例对本专利技术作进一步描述：
[0033]实施例一：参见图1～3所示，一种细胞培养3D打印支架，包括支架本体1，所述支架本体为3D打印一体成型结构，所述支架本体上设有多组细胞培养孔2，所述细胞培养孔的两端分别与所述支架本体的外壁相连通。
[0034]在本实施例中，支架本体采用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种细胞培养3D打印支架，其特征在于：包括支架本体，所述支架本体为3D打印一体成型结构，所述支架本体上设有多组细胞培养孔，所述细胞培养孔的两端分别与所述支架本体的外壁相连通。2.根据权利要求1所述的细胞培养3D打印支架，其特征在于：所述支架本体的外壁上设有凸块及凹槽，所述凸块能够卡设于相邻所述支架本体的凹槽内。3.根据权利要求2所述的细胞培养3D打印支架，其特征在于：所述支架本体的外壁上分别设有两组凸块及两组凹槽，两组所述凸块分别设置于所述支架本体相邻的两侧壁上，两组所述凹槽分别设置于所述支架本体相邻的另外两侧壁上，且每组所述凹槽设置于一组所述凸块的相对侧。4.根据权利要求1所述的细胞培养3D打印支架，其特征在于：所述支架本体的长度为5毫米～80毫米，所述支架本体的宽度为5毫米～80毫米，所述支架本体的高度为3毫米～30毫米；所述细菌培养孔的孔径为100微米～800微米，所述支架本体的孔隙率为50％～90％。5.根据权利要求1所述的细胞培养3D打印支架，其特征在于：所述支架本体上设有涂层，所述涂层设置于所述本体外壁以及所述细胞培养孔的内壁上。6.根据权利要求5所述的细胞培养3D打印支架，其特征在于：所述涂层为胶原蛋白、甲基丙烯酸酯化胶原、多聚
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赖氨酸、丝素蛋白、细胞纤连蛋白、层粘连蛋白、玻连蛋白、明胶、甲基丙烯酸酯化明胶中的一种或多种。7.根据权利要求1所述的细胞培养3D打印支架，其特征在于：所述支架本体采用金属材料或非金属材料，所述金属材料为钛、钛合金、钽金属、不锈钢、钴基合金中的一种或多种；所述非金属材料为聚乙二醇及其聚合物、聚乙二醇二丙烯酸酯、胶原蛋白、甲基丙烯酸酯化胶原、明胶、甲基丙烯酸酯化明胶、氧化铝、氧化锆、聚醚醚酮、羟基磷灰石、磷酸三钙、硅酸盐纳米黏土中的一种或多种。8.一种应用权利要求1所述的细胞培养3D打印支架的细胞培养3D打印支架的细胞培养方法，其步骤为：
①
用数字化3D打印机将设计的数字化支架模型一...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩坤原，韩青霖，李玉海，
申请(专利权)人：润原生物科技苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：