超声设备和使用方法技术

超声设备包括：包括超声表面的壳体、超声换能器和超声喇叭，该超声喇叭用于将来自超声换能器的能量提供并聚焦到超声表面。从细胞培养容器中移除被俘获的气泡的方法包括将细胞培养容器定位在超声设备的超声表面处，该细胞培养容器包括在细胞培养容器的微腔阱内的液体中被俘获的气泡。机械搅动由超声设备产生，并施加于细胞培养容器，以从微腔阱中移除被俘获的气泡。从细胞培养容器释放细胞聚合体的方法包括将细胞培养容器定位在超声设备的超声表面处，该细胞培养容器包括微腔阱中的细胞聚合体。通过将来自超声设备的机械搅动施加到细胞培养容器的表面，来从微腔阱释放细胞聚合体。体。体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】超声设备和使用方法
[0001]本申请根据35U.S.C.
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119要求于2020年6月25日提交的美国临时申请序列第63/043,877号的优先权，本申请基于该临时申请的内容并且该临时申请的内容通过引用以其整体并入本文。


[0002]本公开总体上涉及超声设备和在细胞培养中使用超声设备的方法。

技术介绍

[0003]由于在活组织中构造细胞的生理相关性，球状体和类器官在三维(3D)细胞培养中的使用持续增加。球状体和类器官3D细胞培养用于许多应用，诸如组织工程、再生医学，以及用于更好地了解药物在临床前试验中的药代动力学和药效学效应等。
[0004]商业球状体和类器官生成平台试图满足对生成大量球状体和类器官以用于研究和其他用途的日益增长的需求。平台通常涉及具有许多微腔阱的基板，并且将在每个阱中生成各个球状体或类器官。然而，在阱中并入气泡给球状体生成带来了问题。如果在用细胞播种阱之前存在气泡，则细胞将无法沉降在阱底，从而防止球状体或类器官的均匀分布和聚合形成。

技术实现思路

[0005]根据本专利技术的超声设备允许对细胞培养容器的微腔基板中被俘获的气泡进行机械移除，从而避免之前用于移除被俘获的气泡的手动搅动或化学处理技术。手动搅动可包括相对于工作表面轻敲或撞击基板以去除气泡，但这种做法会导致破裂和器皿完整性的丧失。移除气泡的化学处理方法可包括使基板表面官能化以增加润湿性，用具有较低润湿角的溶剂(诸如乙醇)对表面进行预润湿，以高流速冲洗系统，以及用多糖涂覆表面以允许跨基板表面进行溶解。然而，化学处理方法需要额外的工艺步骤和对经处理的基板的特殊包装。
[0006]本专利技术的设备使用以一致频率振动的压电超声换能器。超声振动导致空化(cavitation)事件，在该空化事件中，使被俘获的气泡经受一定频率的声音允许气泡膨胀和收缩，从而导致从细胞培养容器中的微腔阱中移除气泡。因此，机械振动允许对微腔阱中被俘获的气泡进行移除，而无需添加复杂的工艺步骤、需要特殊包装或导致细胞培养容器破损。通过提供占地面积小的超声设备，该设备可用于无菌细胞培养罩，并且可通过节省时间和提高球状体生成工艺的效率来最小化工艺步骤并简化用户体验。
[0007]根据本专利技术的一方面，一种超声设备包括：包括超声表面的壳体；设置在壳体内的超声换能器；以及用于将来自超声换能器的能量提供并聚焦到超声表面的超声喇叭。
[0008]超声换能器可以是超声压电换能器。超声设备的超声频率可以在约25kHz至约100kHz的范围内。在一些实施例中，超声频率可以是约40kHz。超声设备可以进一步包括超声功率驱动器板。超声设备可以提供连续振动。超声设备可以提供脉冲振动。
[0009]超声表面可以包括孔，超声喇叭的面通过该孔突出。该设备可以进一步包括设置在壳体表面上的电源开关。该设备可以进一步包括设置在壳体表面上的指示灯。该设备可以进一步包括超声表面上的激活开关。超声设备可以是便携式的。
[0010]超声表面可以能够接收细胞培养容器。细胞培养容器可以包括微腔板、微腔瓶或多层微腔细胞培养器皿。在一些实施例中，细胞培养容器是微腔瓶并且包括T
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25瓶、T
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75瓶、T
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175瓶或T
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225瓶。在一些实施例中，细胞培养容器是微腔板并且包括96阱球状体微孔板、384阱球状体微孔板或1536阱球状体微孔板。在一些实施例中，细胞培养容器是多层微腔细胞培养器皿并且包括器皿(由纽约州康宁市的康宁公司制造)、器皿(由纽约州康宁市的康宁公司制造)或器皿(由纽约州康宁市的康宁公司制造)。
[0011]根据本专利技术的一方面，从细胞培养容器中移除被俘获的气泡的方法包括：将细胞培养容器定位在超声设备的超声表面，该细胞培养容器包括在细胞培养容器的微腔阱内的液体中被俘获的气泡；以及在超声表面产生机械搅动以从微腔阱移除被俘获的气泡。
[0012]机械搅动可以是脉冲振动。机械搅动可以是连续振动。所产生的机械搅动可以包括使用超声喇叭以提供并聚焦来自超声换能器的超声能量。可以对细胞培养容器施加机械搅动达约15秒或更短的增量。
[0013]可以通过将细胞培养容器固持抵靠在超声表面处的超声喇叭上来对细胞培养容器施加机械搅动。细胞培养容器可以是微腔板、微腔瓶或多层微腔细胞培养器皿。细胞培养容器可以包括用于产生球状体或类器官的微腔基板。
[0014]根据本专利技术的一方面，从细胞培养容器释放细胞聚合体的方法包括：将细胞培养容器定位在超声设备的超声表面，该细胞培养容器包括微腔阱中的细胞聚合体；以及通过从超声设备向细胞培养容器的表面施加机械搅动，来从微腔阱释放细胞聚合体。
[0015]可以以约15秒或更短的增量对细胞培养容器施加机械搅动。可以连续地对细胞培养容器施加机械搅动。可以以脉冲方式对细胞培养容器施加机械搅动。细胞培养容器可以包括微腔板、微腔瓶或多层微腔细胞培养器皿。细胞聚合体可以是球状体或类器官。细胞培养容器的表面可以是底表面。
[0016]根据本专利技术的一方面，套件可以包括超声设备和细胞培养容器，该细胞培养容器包括用于产生球状体或类器官的微腔基板。
[0017]所描述的设备、方法和套件的适用性的进一步范围将从以下详细描述、权利要求和附图中变得显而易见。仅作为说明给出详细描述和具体示例，因为在描述的精神和范围内的各种改变和修改对于本领域的技术人员将变得显而易见。附图的简要说明
[0018]可以通过参考以下附图来实现对本公开的性质和优势的进一步理解。在附图中，类似部件或特征可具有相同的附图标记。
[0019]图1是根据本专利技术的实施例的设备的透视图。
[0020]图2是根据本专利技术的实施例的设备的透视图。
[0021]图3是根据本专利技术的实施例的设备的透视图。
[0022]图4是根据本专利技术的实施例的设备的分解图。
[0023]图5示出了根据本专利技术的实施例的方法。
[0024]图6示出了施加根据本专利技术的实施例的方法之前(A)和之后(B)的细胞培养容器。
具体实施方式
[0025]由于大容量(bulk)球状体微腔基板几何形状的固有疏水性，水溶液中水分子的氢键形成了高表面张力。这种表面张力导致液体跨越微腔顶部而不是进入微腔，从而防止微腔阱的润湿。用于解决表面张力问题的常规技术包括化学处理以对阱进行预润湿或施加涂覆。例如，可以用非极性溶剂(诸如乙醇)到更极性液体(诸如水)的渐变来对阱进行预润湿，其中使用每一者的混合物。作为另一示例，当在葡萄糖中涂覆基板时，水对极性分子的亲和允许更好地润湿和填充微腔阱。然而，这两种技术都是化学处理，其在细胞培养之前需要额外的处置和处理步骤。
[0026]相反，本专利技术的设备和方法使用超声波来克服表面张力。因此，本专利技术提供了机械方法而非化学处理，该机械方法可用于帮助浸湿微腔阱。该设备使用机械搅动而非化学或表面改性来从微腔阱底部移除俘获的空气。在本专利技术的一些实施例中，提供了套件本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种超声设备，包括：壳体，所述壳体包括超声表面；超声换能器，所述超声换能器设置在所述壳体内；以及超声喇叭，所述超声喇叭用于将来自所述超声换能器的能量提供并聚焦到所述超声表面。2.如权利要求1所述的设备，其中所述超声换能器是超声压电换能器。3.如权利要求1所述的设备，其中所述超声表面能够接收细胞培养容器。4.如权利要求3所述的设备，其中所述细胞培养容器包括微腔板、微腔瓶或多层微腔细胞培养器皿。5.如权利要求1所述设备，其中所述超声表面包括孔，所述超声喇叭的面通过所述孔突出。6.如权利要求1所述的设备，其中所述超声频率在25kHz至100kHz的范围内。7.如权利要求6所述的设备，其中所述超声频率是40kHz。8.如权利要求1所述的设备，其中所述超声设备进一步包括超声功率驱动器板。9.如权利要求1所述的设备，其中电源开关被设置在所述壳体的表面上。10.如权利要求1所述的设备，其中指示灯被设置在所述壳体的表面上。11.如权利要求1所述的设备，进一步包括所述超声表面上的激活开关。12.如权利要求1所述的设备，其中所述超声设备提供连续振动。13.如权利要求1所述的设备，其中所述超声设备提供脉冲振动。14.如权利要求1所述的设备，其中所述超声设备是便携式的。15.一种从细胞培养容器中移除被俘获的气泡的方法：将细胞培养容器定位在超声设备的超声表面处，所述细胞培养容器包括在所述细胞培养容器的微腔阱内的液体中被俘获的气泡；以及在所述超声表面处产生机械搅动，以从所述微腔阱移除所述被俘获的气泡。16.如权利要求15所述的方法，其中所述机械搅动是脉冲振动。17.如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：C，
申请(专利权)人：康宁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：