[發明專利]管腔狀基質的細胞接種裝置、接種腔及接種方法

有效

• 申請號: 201010258773.1
• 申請日: 2010-08-20
• 公開（公告）號: CN101948744A
• 公開（公告）日: 2011-01-19
• 發明（設計）人: 貢向輝;樊瑜波;謝麗華
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: C12M1/28
• 分類號: C12M1/28;C12M1/26;C12N5/00
• 代理公司: 北京金恒聯合知識產權代理事務所 11324
• 代理人: 李強

技術領域

本發明涉及細胞培養、組織工程領域，更具體地涉及一種可旋轉的能夠對管腔狀基質進行均勻細胞接種的接種裝置、接種腔及接種方法。

背景技術

用組織工程方法體外構建組織植入物是將體外培養的高濃度種子細胞，接種于天然或人工合成的組織工程支架上，在體外培養后，再移植到體內，以替代病損的組織。構建動脈血管、食管、氣管等具有管腔的組織，細胞在管狀三維支架上均勻接種是工程化組織構建的第一個關鍵環節，細胞的均勻接種有助于細胞之間、細胞與細胞基質之間建立聯系，增加細胞在支架上的生長和產物形成，縮短組織形成時間，提高組織形成質量；而細胞接種不均勻總是與較差的組織形成質量相聯系。

目前在管狀支架內腔的接種細胞主要有靜態接種和動態接種技術兩種。靜態接種是指種子細胞依靠重力作用附著在支架上。靜態接種操作簡單，是組織工程中最常用的接種方法，但是細胞在管狀支架中的接種均勻度差，只有管腔的下部接種有細胞，其他部分沒有細胞貼附。動態接種有旋轉(rotating?seeding)、搖動接種(agitated?seeding)等方式；動態接種提高了接種效率和種子細胞在支架表面的接種均勻度，但是仍然存在接種效率低，在反應器上旋轉接種對設備要求高，接種物不易取出等問題。

中國發明專利ZL200480023921提供了一種對有立體表面的基質均勻接種細胞的細胞接種裝置，采用有兩個旋轉軸的旋轉接種物，使接種的細胞均勻分布在支架表面；該裝置需要將接種物與種子液在接種容器內混合旋轉，管腔內外表面都接種有細胞，不能針對管腔內表面接種細胞；并且對于血管等需要在管腔內表面接種細胞的支架材料，在低轉速條件下，管腔內傳質效果差，血管支架不能固定，不利于均勻接種。另外，接種的管腔組織的尺寸也受接種容器尺寸限制。

Soletti等提供了一種適用于血管組織的旋轉接種裝置(Soletti?L，Nieponice?A，Guan?J，Stankus?JJ，Wagner?WR，Vorp?DA.2006.A?seeding?device?for?tissue?engineered?tubular?structures.Biomaterials27(28)：4863-4870.)，血管支架固定在接種腔內，用注射泵泵入種子液，用真空泵抽真空實現高密度接種，通過旋轉血管支架使細胞均勻分布。該裝置設備復雜，操作難度高，管路過長造成種子細胞的大量浪費，接種效率低，接種物不容易取出，使用真空抽吸培養液容易對細胞造成傷害。

發明內容

本發明的目的是提供一種裝置簡單、成本低、可以旋轉、能夠對管腔狀基質(支架)內腔進行均勻細胞接種的接種腔、接種裝置及接種方法，其特點在于1、接種腔由一段硬管和一段彈性軟管連接在一起的套管組成，接種腔的長度可以調節，通過固定彈性軟管進行接種物的固定、取出以及接種操作；2接種腔兩端有接頭和密封塞固定管腔狀基質，防止基質扭曲纏繞。3、管腔狀基質在接種腔內接種，接種后取出，操作方便、接種效率高；4、接種腔連接到旋轉電機，接種腔旋轉使接種細胞在管腔狀基質內表面均勻分布；本發明提供的接種裝置及接種方法可用于組織工程領域的工程化管腔狀組織(如血管、食管、氣管、膀胱等)內細胞的接種培養。

采用本發明所述的接種裝置實現對不同長度和直徑的管狀基質內腔進行均勻的細胞接種。

根據本發明的一個方面，提供了一種管腔狀基質細胞接種腔，其特征在于包括：

一個套管，所述套管包括一段硬管和一段有彈性的軟管，所述硬管和所述軟管通過螺紋連接，

硬管端密封塞，用于封閉所述硬管的自由端，

軟管端密封塞，用于封閉所述軟管的自由端。

根據本發明的另一個方面，提供了一種管腔狀基質細胞接種裝置，其特征在于包括：

一個套管，所述套管包括一段硬管和一段有彈性的軟管，所述硬管和所述軟管通過螺紋連接，

硬管端密封塞，用于封閉所述硬管的自由端，

軟管端密封塞，用于封閉所述軟管的自由端，

一個旋轉電機，其輸出軸與所述接種腔相轉動耦合。

一個本發明的又一個方面，提供了一種管腔狀基質的細胞接種設置方法，其特征在于包括：

將管腔狀基質的兩端分別連接到軟管端接頭和硬管端接頭上，

將所述硬管端接頭固定在一個硬管端密封塞上，

將連有所述管腔狀基質的所述硬管端密封塞連接到一個細胞接種腔的硬管的自由端上，從而封閉所述硬管的自由端密閉，其中所述硬管與一個有彈性的軟管通過螺紋連接而構成一個套管，