[發明專利]雙相多孔三維細胞培養支架

無效

• 申請號: 201210186049.1
• 申請日: 2012-06-07
• 公開（公告）號: CN102719391A
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發明（設計）人: 劉青
• 申請（專利權）人: 江陰瑞康健生物醫學科技有限公司
• 主分類號: C12N5/00
• 分類號: C12N5/00
• 代理公司: 江陰市同盛專利事務所 32210
• 代理人: 唐紉蘭;曾丹

技術領域

本發明涉及一種雙相多孔三維細胞培養支架，屬于細胞、組織培養領域。

背景技術

在現有技術中，常規使用的主要的細胞培養方式包括以下兩種：

1）以單層二維方式培養細胞

細胞培養是一種在藥物開發、細胞生物學、毒理學、生物工程以及組織工程領域中非常有用并且被廣泛使用的技術。常規的細胞培養是在細胞培養板如2、4、6、24、96孔細胞培養板中進行，上述細胞培養板由非降解性的聚合物包括聚苯乙烯制成。這些細胞培養板往往用等離子體處理其表面以改進其表面的親水性，從而使得培養的細胞可以更好地粘附于所述培養板的二維表面。在典型的采用聚苯乙烯細胞培養平板進行的細胞培養實驗中，所培養的細胞是在細胞培養基中以一種二維方式單層生長。

2）以三維方式培養細胞

二維細胞培養是一種用于制備、觀察和研究細胞以及它們與藥物、生物因子和生物材料在體外相互作用的方便的方法。但這與所述細胞在體內的生長方式相距甚遠。在真實的活體內，細胞通常是三維生長的并構建形成三維的活組織或器官。越來越多的證據表明體外的三維細胞培養體系可以加深對正常和病理的組織的結構-功能關系的了解。為了研究這種功能性和形態學上的相互關系，一些研究者已經探索使用三維的凝膠基質，包括膠原凝膠[Douglas?WHJ,?Moorman?GW,?和Teel?RW,?The?formation?of?histotypic?structures?from?monodisperse?fetal?rat?lung?cells?cultured?on?a?threedimensional?substrate.?In?Vitro?1976;?12:373-381]、明膠、血纖維蛋白、瓊脂糖和藻酸鹽[Gruber?HE,?Fisher?EC?Jr,?Desai?B,?Stasky?AA,?Hoelscher?G,?Hanley?EN,?Human?intervertebral?disc?cells?from?the?annulus:?Three?dimensional?culture?in?agarose?or?alginate?and?responsiveness?to?TGF-b1.?Exp.?Cell?Res.?1997,?235:13-21;?Gruber?HE,Stasky?AA,?Hanley?EN?Jr,?Characterization?and?phenotypic?stability?of?human?disc?cells?in?vitro.?Matrix?Biol.?1997;?16:285-288]。在這些凝膠體系中，將細胞培養在凝膠基質內以三維的方式生長。近來的研究已經顯示，與單層生長的細胞相比，培養在三維的藻酸鹽或瓊脂糖凝膠體系中的人椎間盤細胞（human?annulus?disc?cells）顯示出不同的形態，增加了含蛋白多糖的合成，并且形成帶有沉積在細胞周圍和之間的胞外基質的多細胞集落[Gruber?HE,?Fisher?EC?Jr,?Desai?B,?Stasky?AA,?Hoelscher?G,?Hanley?EN,?Human?intervertebral?disc?cells?from?the?annulus:?Three?dimensional?culture?in?agarose?or?alginate?and?responsiveness?to?TGF-b1.?Exp.?Cell?Res.?1997,?235:13-21;?Gruber?HE,?Stasky?AA,?Hanley?EN?Jr,?Characterization?and?phenotypic?stability?of?human?disc?cells?in?vitro.?Matrix?Biol.?1997;?16:285-288]。此外，在所述三維藻酸鹽凝膠體系中培養的人椎間盤細胞證實產生了I型和II型膠原，而該I型和II型膠原在單層細胞培養時未有發現[Gruber?HE和Hanley?EN,Jr,Human?disc?cells?in?monolayer?vs?3D?culture:?cell?shape,?division?and?matrix?formation,BMC?Musculoskeletal?Disorders,?2000;?1:1]。體外動物細胞的三維生長促進正常上皮細胞的極化和分化[Roskelley?CD,?Bissell?MJ,?Dynamic?reciprocity?revisited:?a?continuous,?bidirectional?flow?of?information?between?cells?and?the?extracellular?matrix?regulates?mammary?epithelial?cell?function,?Biochem?Cell?Biol?1995;?73(7-8):?391-7]。與活組織細胞相比較，三維培養的細胞移動和分裂得更快并且具有一種特征性的不對稱外形[Cukierman?E,?Pankov?R,Stevens?DR,?Yamada?KM,?Taking?cell?matrix?adhesions?to?the?third?dimension,?Science,2001;?294(5547):?1708-12]。