[發明專利]一種新型細胞培養裝置

有效

• 申請號: 201010258334.0
• 申請日: 2010-08-19
• 公開（公告）號: CN102373154A
• 公開（公告）日: 2012-03-14
• 發明（設計）人: 商澎;羅明志;譚映軍;狄生蒙;丁沖;王哲;呂毅
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: C12M3/00
• 分類號: C12M3/00
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 楊國文

技術領域

本發明涉及一種細胞培養裝置，具體地說，涉及生命科學研究中模擬失重生物效應進行動物細胞培養的實驗裝置。

背景技術

空間與地球的環境是完全不同的兩種環境，失重是空間環境的主要特點之一。在失重環境下，航天員的骨骼肌肉系統、心血管系統和免疫系統等多種生理功能紊亂，嚴重影響航天員的安全，影響人類對外太空的探索。

通過空間飛行搭載實驗可以研究失重環境對生物的作用效應。但是這種實驗條件機會很少，條件苛刻，耗費巨大，不能滿足對空間效應深入研究的要求。科研人員可以在地面開展微重力實驗研究，利用多種仿真實驗方法來模擬失重環境，進而研究失重對機體的影響。常見的方式有兩類，一類是基于落體微重力原理，如落管、落塔、飛機拋物線飛行、探空火箭、氣球、自由下落機等；另一類是在地面模擬微重力的效應，如采用小鼠尾吊模型、臥床、二維回轉器和三維回轉器等。

目前，采用三維回轉器模擬失重生物效應時，沒有專用的動物細胞培養裝置，通常采用其它領域使用的細胞培養裝置。常用的培養裝置有OptiCell、細胞培養瓶和插片盒。

OptiCell為一次性使用裝置，價格昂貴，容易引起環境污染；在回轉實驗時易產生氣泡，干擾實驗效果。

進行三維回轉實驗時，須用培養基將培養腔室灌滿，將腔室內氣體排盡，進而保證在瓶體回轉時細胞生長面一直有液體接觸。如果有氣泡就會產生對細胞的剪切力。由于細胞培養瓶灌滿培養基后細胞上覆蓋了一層液體，一般為1.8cm，導致細胞承受的凈水壓的增大，干擾了實驗效果；并且培養基用量較大，例如，10cm²的培養面積需要加入22mL的培養基，當實驗需要加入某些作用因子時，其耗費也較多，存在實驗試劑嚴重浪費的問題，而且這些作用因子一般比較昂貴。同時在對培養瓶進行封口時通常采用硅膠塞塞緊瓶口，然后纏緊封口膜，該密封模式雖然可以起到密封的作用，但是也引入額外的壓力，影響細胞的生理狀態。

插片盒在插入血蓋片時不易操作，而且插片盒材料也不能夠耐受濕熱滅菌條件，很容易引起污染；同時，插片盒也存在不容易排出氣泡，培養基用量大的問題。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種三維回轉器模擬失重生物效應進行動物細胞培養的實驗裝置。本發明的特點是裝置結構簡單，使用操作方便；在實驗研究中培養基用量少，易于排出氣泡。本發明細胞培養裝置亦可用于常規細胞培養。

本發明的上述技術問題，是通過提供一種具有如下結構的細胞培養裝置來解決的，該裝置結構由三部分組成，包括培養盒、硅膠墊和蓋板。

所述的培養盒內設置有尺寸相同的三個小室，三個小室之間互不相通。每個小室的寬邊各有1mm深小槽口，通過兩個槽口可以嵌入一張22×26×0.45mm的血蓋片，生長有細胞的一面面向小室中間。培養盒內設置的三個小室可以各自放置一張血蓋片，即一次實驗可以得到三個重復樣品進行比較。

為減少培養基用量，減小液體凈水壓，須降低培養液的厚度，4.0mm厚度的培養基即可以滿足5×10⁴cells/mL細胞在密閉環境下培養72h培養基體積。但是，如果進一步降低厚度會導致培養基在細胞生長過程中迅速變酸，影響細胞生長。

插入血蓋片的槽口上部為斜插口形狀，上部寬為1.71mm，斜向下至7mm時變成為0.6mm，即上部寬下部窄，這種結構模式非常簡便。上面寬便于將血蓋片放置到要插入的地方，輕便一壓，血蓋片就可以插入到底部；而下面比較窄，在水的表面張力的作用下可起到固定作用。

血蓋片在水溶液中會和培養盒壁緊密粘連，為了方便取出血蓋片，每一個小室底部和插入血蓋片的長邊有相通的小槽孔，槽深1.5mm。首先可以使用鑷子將血蓋片取出；如果血蓋片和小室壁黏附過緊，可以采用特制鋼絲鉤從底部將血蓋片鉤出。

為了避免進行回轉實驗時引入外在的壓力，采用硅膠墊壓緊后加鋼板蓋密封的方式封口。所述的硅膠墊是由醫用硅膠壓制成形，使用時可以起到很好的密封效果，還可以耐受濕熱滅菌條件，一般不低于121℃，20min。

為了增加密封效果，在培養盒每個小室開口的邊緣設置有凸起的小緣，小緣的寬為0.45mm、高為0.5mm。壓下硅膠墊后，小緣可以嵌入硅膠墊，加強硅膠墊和培養盒小室口的密封。