[發明專利]一種具有表面涂層的細胞培養裝置

有效

• 申請號: 201210051188.3
• 申請日: 2012-03-01
• 公開（公告）號: CN102559494A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 胡薇薇;陳忠;徐曉武;方文軍;戴海斌;魏云海;王喆
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: C12M3/00
• 分類號: C12M3/00;C12N5/00
• 代理公司: 湖州金衛知識產權代理事務所(普通合伙) 33232
• 代理人: 裴金華

技術領域

本發明涉及一種具有表面涂層的細胞培養裝置，還涉及一種用于細胞培養的方法。

背景技術

細胞生長的外環境對細胞的生長形態和功能都有重要的影響。在體內，細胞被錯綜復雜的腳手架似的細胞外腔所包圍，它影響著細胞的極化、生長以及細胞的運動。所以，在細胞組織工程或體外實驗中，除了需無菌、維持適當溫度和提供一定的營養條件模擬體內生理環境使細胞生存、生長之外，還非常有必要構建一種細胞培養的外環境使得細胞能夠保持一種更為接近體內的形態，有利于了解細胞在體內生理狀態下的功能特征和評估細胞在病理狀態下的作用。

通常的體外培養使用聚苯乙烯合成的培養瓶皿表面或其它普通表面，這些表面對水或培養基沒有疏水性，接觸角在30度左右，是一個二維培養環境，細胞在這種表面上受到的限制相對較小而常常呈平鋪的形態，功能特征也發生變化。一直以來，研究者都在尋求一種能使維持細胞自然形態的體外培養方式，目前已取得了一定發展，其中使用三維形式的培養物質進行三維培養為研究的熱點，例如：專利CN101484574A公開了一種含聚合的高內相比乳液聚合物的細胞培養底物，經調整和修飾后用于常規的細胞三維培養，典型的用于哺乳動物細胞培養，還公開了該底物在細胞培養系統中的使用方法以研究和分析細胞的增殖、分化及功能化；專利CN1973029A公開了用于細胞培養和組織工程的一種納米纖絲結構，在細胞培養中主要用于細胞增殖和/或分化的環境，其中納米纖絲結構由一種或多種納米纖維網絡限定，納米纖維包括直徑為約1000納米或更少的聚合物細纖維；還有研究者使用比如組織切片或器官培養的方法來研究細胞的功能。雖然這些方法有利于模擬細胞在體內的環境，但仍存在某些不足：如用于細胞培養的底物其配制較麻煩，不易控制；同一底物用于同一細胞培養，可能產生不同的結果，即重復性不好；培養時細胞存活率可能受到影響；特別對于研究單種細胞的結構功能來說，目標細胞生長在培養基質內導致觀察比較困難，且培養方式相對比較復雜，所以并沒有被廣泛應用于單種或單個細胞的研究。

發明內容

本發明的目的在于提供一種制備方便、穩定性好、生物相容性好易于細胞生長的，有利于構建類似于體內的細胞外環境的具有表面涂層的細胞培養裝置，其能防止灰塵、油脂、微生物孢子、污物等粘附，并使得細胞能夠保持一種更為接近體內的形態，從而有利于了解細胞在體內生理狀態下的功能特征及評估細胞在病理狀態下作用的；本發明的另一目的在于提供一種用于細胞培養的方法。

本發明的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的：一種具有表面涂層的細胞培養裝置，它包括塑料基層和表面涂層，所述表面涂層為納米材料層，表面涂層對水的接觸角大于150度、分形維數為2.2~2.3。

上述接觸角大于150度的納米材料具有超疏水性，能有效防止灰塵、油脂、污物等的粘附，分形維數反映了復雜形態占有空間的有效性，實驗研究發現分形維數為2.2~2.3、接觸角大于150度的納米材料能構建類似于體內的細胞外環境，有利于細胞維持類似體內的形態結構、具有較好的生物相容性和易于觀察目標細胞。

為了獲得更優的安全性和無菌性，作為本發明的優選，所述納米材料層鋪展或涂覆于塑料基層上。

作為本發明的優選，上述具有表面涂層的細胞培養裝置可通過如下步驟獲得：

（1）????將三棕櫚酸甘油酯在65~70^oC下熔化10~15?min；

（2）????將熔融的三棕櫚酸甘油酯鋪展或涂覆于塑料基層上；

（3）????在10~20?min內快速冷卻凝固后加熱至40~45^oC后保溫10?hr，形成表面對水的接觸角大于150度、分形維數為2.23±0.03的具有表面涂層的細胞培養裝置。

作為本發明的優選，所述步驟（2）中鋪展或涂覆的厚度太薄則表面涂層易剝落，太厚，不利于細胞觀察，選擇50~100μm較為適宜。?

作為本發明的另一優選，上述具有表面涂層的細胞培養裝置還可以通過如下步驟獲得：

（1）????將烷基烯酮二聚體在70~75^oC下熔化5~10?min；

（2）????將熔融的烷基烯酮二聚體鋪展或涂覆于塑料基層上；

（3）????在10~15?min內快速冷卻凝固后加熱至45~50^oC后維持40?min，形成表面對水的接觸角大于150度、分形維數為2.27±0.03的具有表面涂層的細胞培養裝置。