细胞培养体系制造技术

本发明专利技术公开了包含改进了的细胞培养插件的基于微孔板的细胞培养体系，其适用于且用于粘附细胞和/或三维组织的培养。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于将液体或凝胶容置在载体或器皿中的容器，且尤其涉及用于被容置在微孔板中以形成适用于培养粘附细胞或三维组织的细胞培养体系的细胞培养插件(insert)以及其用途。
技术介绍
目前，人造生物组织构造，例如人造皮肤或人造软骨替代物，仅以非常小的批量制造，在大多数情况下甚至仅作为个体产品制造。人造生物组织的制造所需的细胞通常通过活组织检查而获得。将细胞分离并置于细胞培养体系以进行繁殖。目前，常规的细胞培养体系包含所谓的多孔或微孔板(miCTotiter plate)，在其表面中形成多个容器或凹陷(‘孔’)，用于在一个载体中平行培养数个细胞培养物。孔用于容置被称为细胞培养插件的 烧杯形容器。在另外可选的设置中，可以提供容置在载体的单一孔或器皿中的单一容器，例如，用于制备单一的较大细胞或组织鞘。细胞培养插件通常具有底部，其用于支持细胞或组织并且由用于支持和营养其中所含的细胞的特殊的膜形成。在目前使用的细胞培养体系中，问题在于细胞的培养需要覆盖细胞的液体培养基(liquid medium)o该液体培养基要被直接计量进入容器并计量在细胞上。这会导致损伤，尤其是对机械敏感的细胞或组织造成损伤。当由液面下培养(submerged cultivation)转变成所谓的气升式培养(airlift cultivation)时,甚至有必要主要通过抽吸而从制剂提取覆盖细胞制剂的液体培养基。这也可能导致损伤细胞或组织和/或损害由此获得的最终产物的质量。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供用于容易且安全地从细胞培养物或生物组织移除液体或向细胞培养物或生物组织添加液体(包括细胞培养基的添加和交换)的工具(means)，所述细胞培养物或生物组织例如是容置在适用于粘附细胞和/或三维组织的手动和自动培养或部分自动培养的容器或插件中的活组织检查物。更一般地，技术问题是从容置有第一液体或凝胶(尤其是细胞培养物或组织)的容器交换液体(尤其是细胞培养基)，而在从容器移除液体或用液体填充容器内部的同时不影响第一液体或凝胶。通过新的插件或容器完全解决了上述技术问题，所述插件或容器优选地适于被插入或容置在器皿或载体中，更具体地，被插入或容置在用于细胞培养的微孔板或多孔板的孔中。本专利技术的容器，尤其是插件，适于在其内部保持第一液体或凝胶，尤其是细胞培养物或生物组织。该容器或插件包含用于包围内部的至少一个侧壁元件(side wall element)和底壁元件(bottom wall element)。该容器或插件优选在其上端开口以便进入。容器或插件形成例如圆筒状、立方体或砖块形烧杯状器皿。本专利技术的容器或插件的主要特征在于，侧壁元件或底壁元件或这两个壁元件包含至少一个或多个毛细管开口，在容器或插件的内部和其外部之间为至少一种液体或流体培养基提供选择性流体连接。本专利技术的毛细管开口专门适于选择性地形成作为所述第一液体或凝胶经由穿过容器的壁元件的开口离开的屏障，更具体地，这取决于毛细管开口处存在的一种或多种物理化学条件。在其它变化中，这还存在于毛细管开口中或毛细管开口的附近。可以对第一液体建立流体连接一段时间和/或在某种条件下或仅在满足某种条件之后(而不是之前)建立流体连接。所述物理化学条件的进一步特征可以在于，其选自以下的一种或多种所述第一液体和所述毛细管开口之间的特定化学、生物和物理条件和相互作用。在更具体的变化中，该物理化学条件是第一液体在毛细管开口处(其中或附近)的润湿角。润湿角尤其主要或仅仅取决于选自以下的一种或多种因素所述第一液体和所述毛细管开口之间的特定化学、生物和物理相互作用。在更具体的变化中，该物理化学条件是毛细管开口水平处存在的静水压力或跨壁压。 在一个实施方式中，所述至少一个毛细管开口形成对第一液体的选择性屏障，同时，毛细管开口适于形成用于第二液体穿过壁元件的液体传导通路，所述第二液体不同于所述第一液体或凝胶之处主要在于其物理和/或化学性质，尤其是粘度、润湿性和/或润湿角。在一个具体的实施方式中，所述第二液体的粘度低于所述第一液体或凝胶。本专利技术使用毛细管体系的物理性质，不希望受理论限制，该毛细管体系在本文中用于允许液体的选择性通过，这取决于其流体性质，尤其是其粘度和其润湿性。与毛细管开口的尺寸(尤其是开口的最小横截面直径)相关，且与壁元件和毛细管的材料的表面性质(尤其是润湿性)相关，并且与对液体的表面活性相关，毛细管开口允许或抑制液体穿过。令人惊讶地发现，容器或插件中的这种毛细管开口充当选择性渗透体系，其有利地允许一组特别的液体物质或组合物容易地接近容器的内部。这种新颖的选择性渗透体系允许液体经过壁上提供的毛细管开口通过毛细管作用而选择性地或受控地传送。传送主要取决于所用的液体或凝胶的粘度。液体的粘度指数是选择性通过的主要决定性因素。这样，本专利技术的容器对具有例如比较高(comparinglyhigh)粘度的液体或凝胶是不透液的，但对于具有较低粘度的液体可以是自由渗透的。在另一个具体的变化中，对通过的选择由液体的润湿性确定，尤其是由与壁表面的物理或化学相互作用确定。在一个具体的实施方式中，可以通过提高或降低容器内部或外部的液体水平来控制液体穿过壁的通过。更具体地，毛细管开口有资格作为外部可控阀门或排放装置。在该具体的实施方式中，选择性和液体经由毛细管开口的通过进一步取决于跨壁压，即毛细管开口所延伸经过的壁元件的内部和外部上的静水压力。在一个变化中，本专利技术允许液体取决于(最低)毛细管开口处存在的静水压力(SP相对于毛细管开口水平的填充水平)而进入或离开容器内部。更具体地，提供了新颖的通过简单地提高填充水平至高于某一水平而填充或排空容器的方法。根据本专利技术该具体方面，可以将液体充入容器中，但防止其从容器内部排出。这通过使液体在容器内部的填充水平保持很低并从而使静水压力保持很低以防止毛细管开口的润湿来实现。这样，不会触发毛细管作用，并使容器保持对该液体为不透液的。若容器的毛细管开口是干燥的，即未被液体完全润湿，则这是尤其有效的。在流体水平在容器内部或外部提高至较高填充水平的情况下，增加的静水压力可以克服毛细管开口处的物理化学屏障，并最终导致毛细管的完全润湿，从而触发毛细管作用以建立该液体穿过容器的壁元件的流体连接。本专利技术预见到通过使液体相对于毛细管开口的填充水平保持在某一低水平以防止流体连接或通过将填充水平增加至引起或产生穿过容器的壁元件的流体连接而控制液体穿过毛细管开口。因此，本专利技术提供了用液体(尤其是细胞培养基)来填充或排空容器或插件的方法，其包括以下步骤提供本专利技术的容器或插件并将所述液体填充入所述容器中，从而确保不使填充水平增加至高于某一预定的第一水平，以便防止液体完全润湿所述容器的一个或多个毛细管开口，更具体地，防止毛细管作用建立穿过容器的壁元件的流体连接。如本文所详细描述的，所述第一水平主要由存在的物理化学条件确定。为了建立液体穿过壁元件的优选的永久流体连接，将液体水平增加至高于所述第一水平的第二水平，从而发生毛细管开口的完全润湿并建立穿过壁元件的流体连接。该方法允许容易地排出分布在容器中的细胞悬浮液的液相。通过首先使悬浮液的填充水平保持在低于所述某一第一水平，该容器对该悬浮液是不透液的。可以允许悬浮液中的细胞沉降本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯蒂安·赖斯，安德烈亚斯·特劳贝，托拜厄斯·布罗德，
申请(专利权)人：弗朗霍夫应用科学研究促进协会，
类型：
国别省市：