[發(fā)明專利]一種生物支架材料固定架及其使用方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310317671.6
• 申請(qǐng)日: 2013-07-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103396935A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-11-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉晶;徐英輝;冷志前;苗輝;劉洋
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 大連醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院
• 主分類號(hào): C12M1/00
• 分類號(hào): C12M1/00;A61L27/38
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責(zé)任公司 21212
• 代理人: 賈漢生;李馨

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物醫(yī)用材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種生物支架材料固定架，具體為可適用于各種型號(hào)細(xì)胞培養(yǎng)孔板，使材料可以穩(wěn)定處于細(xì)胞培養(yǎng)板的有效使用高度范圍內(nèi)，并可在一個(gè)固定架上固定多層支架材料，以滿足細(xì)胞三維立體培養(yǎng)需要的生物支架材料固定架，以及其使用方法。

背景技術(shù)

生物支架材料，是指在構(gòu)建組織工程化組織的過(guò)程中，承載種子細(xì)胞，為其提供良好的生存環(huán)境的一些高分子材料。這些材料可以是人工合成的，例如PLGA，PHB等，也可以是自然界中本來(lái)就存在的高分子材料，例如殼聚糖，絲素蛋白等。生物支架材料在組織工程中，首先微觀上為細(xì)胞提供支撐骨架，其次提供良好的營(yíng)養(yǎng)交換通道及細(xì)胞遷移和增殖的空間，另外，宏觀上良好的生物支架材料可以根據(jù)具體產(chǎn)品的用途，為最終產(chǎn)物塑形成需要的整體形狀。

在進(jìn)行細(xì)胞的體外二維或三維培養(yǎng)時(shí)，為了最大限度的既讓目的細(xì)胞生長(zhǎng)于所選支架材料上，又同時(shí)不破壞和影響支架的結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性，需要的第一個(gè)步驟是：將目的細(xì)胞與材料結(jié)合，并使這個(gè)復(fù)合物穩(wěn)定地存在于培養(yǎng)環(huán)境中。

目前將生物支架材料固定于培養(yǎng)基中的方法主要有三種：

其一是粘合膠水及原理類似物（例如：美國(guó)BD公司出品的人工基底膜基質(zhì)凝膠（matrigel），明膠，鼠尾膠原等），這種固定方法的主要作用原理是：先將細(xì)胞復(fù)合于細(xì)胞體外富含營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的粘性基質(zhì)中，再將細(xì)胞與基質(zhì)的復(fù)合物接種于材料上。這種固定方法優(yōu)勢(shì)是在實(shí)驗(yàn)中使用方便，但膠水本身對(duì)于所固定材料微觀結(jié)構(gòu)的維持，及所復(fù)合細(xì)胞正常生長(zhǎng)的影響是不可忽視的。

其二是直接固定架，這種支架多為絕緣體，采用的材料有硬支架類型，如塑料，木材。原理是：將支架材料與固定架卡槽嵌合后，再浸入培養(yǎng)基中進(jìn)行普通的細(xì)胞培養(yǎng)。這種固定方式過(guò)于繁瑣，且多應(yīng)用于干細(xì)胞這種對(duì)體外定向培養(yǎng)要求嚴(yán)格的細(xì)胞體外培養(yǎng)過(guò)程中。[Martin?parizek,Douglas?TEL,Novotna?K,et?al.Nanofibrous?poly(lactide-co-glycolide)membranes?loaded?with?diamond?nanoparticles?as?promising?substrates?for?bone?tissue?engineering.International?Journal?of?Nanomedicine.2012,7:1931-1951.]。

其三是支架材料夾持裝置，這種裝置采用惰性金屬為材料的較多，因其原理對(duì)于支架材料的固定多采用類似彈簧的扭力和壓力。采用這種夾持裝置時(shí)，操作簡(jiǎn)單，但由于沒(méi)有系統(tǒng)和專門的設(shè)計(jì)，目前采用的裝置結(jié)構(gòu)各異，其體積和形態(tài)也無(wú)法滿足在所有應(yīng)用環(huán)境下進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)?，F(xiàn)在所被大家使用的固定裝置中，有采用橡膠環(huán)直接扣在材料上，利用橡膠環(huán)與孔壁的摩擦力來(lái)固定材料的方法(例如ERIKS公司的O-RING橡膠環(huán))，這種方法使用簡(jiǎn)單，但更換培養(yǎng)板孔內(nèi)培養(yǎng)液及取出材料檢測(cè)時(shí)操作較繁瑣。另外還有利用塑料卡槽將材料夾持于塑料模具中心的夾持裝置[Martin?parizek,Douglas?TEL,Novotna?K,et?al.Nanofibrous?poly(lactide-co-glycolide)membranes?loaded?with?diamond?nanoparticles?as?promising?substrates?for?bone?tissue?engineering.International?Journal?of?Nanomedicine.2012,7:1931-1951.]，這種方法會(huì)損壞所夾持支架材料邊緣，不利于后續(xù)的細(xì)胞與材料復(fù)合物實(shí)驗(yàn)檢測(cè)時(shí)的整體性。另外，本發(fā)明采用的是惰性金屬材料，這樣在進(jìn)行一些實(shí)驗(yàn)操作（例如微電流誘導(dǎo)細(xì)胞定向遷移等）時(shí)就可以被直接選取，而同時(shí)不用擔(dān)心材料本身或其余操作對(duì)材料環(huán)境產(chǎn)生的干擾作用。

發(fā)明內(nèi)容

生物支架材料由于其物理特性，在液態(tài)培養(yǎng)基中只能漂浮或沉底，這兩種情況都不利于細(xì)胞在支架材料上的二維或三維培養(yǎng)，而生產(chǎn)出可在細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中始終懸浮于培養(yǎng)基中的材料顯然是不現(xiàn)實(shí)的，這就要求必須使用一種裝置將生物支架材料固定于適當(dāng)高度的培養(yǎng)基中，而這種裝置又必須不會(huì)對(duì)培養(yǎng)基的成分產(chǎn)生影響?；诖?，本發(fā)明的目的在于提供一種可適用于多種培養(yǎng)環(huán)境下使用的生物支架材料的固定裝置，尤其適用于在各種細(xì)胞培養(yǎng)板中利用生物支架材料進(jìn)行的二維和三維細(xì)胞培養(yǎng)。其采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：