[發(fā)明專利]用于體外細(xì)胞三維微組織形成的籠結(jié)構(gòu)微孔培養(yǎng)皿及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810835502.4
• 申請(qǐng)日: 2018-07-26
• 公開（公告）號(hào): CN108949524B
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高興華;李開艷;楊興遠(yuǎn)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海大學(xué)
• 主分類號(hào): C12M1/22
• 分類號(hào): C12M1/22;C12M1/26
• 代理公司: 上海上大專利事務(wù)所(普通合伙) 31205
• 代理人: 顧勇華

本發(fā)明公開了一種用于體外細(xì)胞三維微組織形成的籠結(jié)構(gòu)微孔培養(yǎng)皿及其制備方法，該籠結(jié)構(gòu)微孔培養(yǎng)皿由四個(gè)基本部分組成，第一個(gè)基本部分為底面修飾后的培養(yǎng)皿，第二個(gè)基本部分為修飾后的聚合物微孔陣列，第三個(gè)基本部分為細(xì)胞篩網(wǎng)，第四個(gè)基本部分為細(xì)胞培養(yǎng)基貯存池；該籠結(jié)構(gòu)微孔培養(yǎng)皿可實(shí)現(xiàn)細(xì)胞接種、細(xì)胞長(zhǎng)期培養(yǎng)、三維微組織形成、在線檢測(cè)、多細(xì)胞三維共培養(yǎng)。本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單，易于控制，成本較低。利用本發(fā)明籠結(jié)構(gòu)微孔培養(yǎng)皿進(jìn)行生物實(shí)驗(yàn)時(shí)，節(jié)省試劑，通量高，易于操作，進(jìn)行細(xì)胞體外三維培養(yǎng)效率高，質(zhì)量好。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種細(xì)胞體外三維微組織形成模型及其制備方法，特別是還涉及一種用于細(xì)胞體外三維微組織形成的培養(yǎng)皿裝置及其制備方法，應(yīng)用于生物細(xì)胞體外三維培養(yǎng)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

細(xì)胞體外培養(yǎng)模式可簡(jiǎn)單分為二維培養(yǎng)和三維培養(yǎng)，其中較為傳統(tǒng)且容易實(shí)現(xiàn)的是細(xì)胞體外二維培養(yǎng)，如孔板、培養(yǎng)瓶、皿等，盡管它們?cè)谏镝t(yī)學(xué)研究中具有顯著的價(jià)值，但該模式無(wú)法充分模擬具有復(fù)雜生物化學(xué)、生物物理因素的細(xì)胞微環(huán)境，也難以體現(xiàn)人體組織器官?gòu)?fù)雜的生理或病理環(huán)境，具有相當(dāng)大的局限性，而細(xì)胞的體外三維培養(yǎng)具有更多優(yōu)勢(shì)。目前，細(xì)胞體外三維培養(yǎng)方式通常使用具有生物相容性的高分子材料或者天然生物提取物作為細(xì)胞支架材料，為細(xì)胞提供三維生長(zhǎng)環(huán)境，或者利用懸滴法依靠細(xì)胞本身性質(zhì)，特別是腫瘤細(xì)胞自身成團(tuán)的特性，在體外培養(yǎng)細(xì)胞三維微團(tuán)或微組織。然而，這些體外細(xì)胞三維培養(yǎng)模型，前者需要構(gòu)建細(xì)胞支架，工藝繁瑣，可適用的生物材料有限，且價(jià)格昂貴；后者懸滴法產(chǎn)生的細(xì)胞微組織不易操控，很難適用于更多復(fù)雜生物學(xué)研究的要求，因此開發(fā)一種新型細(xì)胞體外三維微組織形成的簡(jiǎn)易模型成為亟待解決的問題之一。

與此同時(shí)，隨著微加工技術(shù)的不斷發(fā)展，特別是軟刻蝕技術(shù)的快速推進(jìn)，微孔板乃至具有特殊結(jié)構(gòu)的微孔陣列開始出現(xiàn)，并因其細(xì)胞、試劑用量少，通量高，易操作等優(yōu)勢(shì)而被用于細(xì)胞培養(yǎng)的多個(gè)領(lǐng)域，或可成為解決細(xì)胞體外三維培養(yǎng)的新型技術(shù)手段，如何將微加工技術(shù)與細(xì)胞體外三維微組織培養(yǎng)結(jié)合，采用何種形式和結(jié)構(gòu)的專用的簡(jiǎn)易裝置，也成為亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于克服已有技術(shù)存在的不足，提供一種用于體外細(xì)胞三維微組織形成的籠結(jié)構(gòu)微孔培養(yǎng)皿及其制備方法，本發(fā)明籠結(jié)構(gòu)微孔培養(yǎng)皿能應(yīng)用于細(xì)胞體外三維微組織形成，本發(fā)明籠結(jié)構(gòu)微孔培養(yǎng)皿可實(shí)現(xiàn)細(xì)胞接種、細(xì)胞長(zhǎng)期培養(yǎng)、三維微組織形成、在線檢測(cè)、多細(xì)胞三維共培養(yǎng)。本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單，易于控制，成本較低。利用本發(fā)明籠結(jié)構(gòu)微孔培養(yǎng)皿進(jìn)行生物實(shí)驗(yàn)時(shí)，節(jié)省試劑，通量高，易于操作，進(jìn)行細(xì)胞體外三維培養(yǎng)效率高，質(zhì)量好。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種用于體外細(xì)胞三維微組織形成的籠結(jié)構(gòu)微孔培養(yǎng)皿，所述籠結(jié)構(gòu)微孔培養(yǎng)皿由四個(gè)基本部分拼接組裝組成：

第一個(gè)基本部分為底面修飾后的培養(yǎng)皿，即在培養(yǎng)皿底部結(jié)合生物相容性材料薄膜層，形成培養(yǎng)皿容器內(nèi)層；

第二個(gè)基本部分為修飾后的聚合物微孔陣列組件，采用具有鏤空微孔陣列結(jié)構(gòu)的生物相容性材料薄膜，使聚合物微孔陣列組件具有陣列式分布的細(xì)胞生長(zhǎng)微孔槽，聚合物微孔陣列組件外緣尺寸小于培養(yǎng)皿容器內(nèi)腔尺寸，能將聚合物微孔陣列組件設(shè)置于培養(yǎng)皿容器內(nèi)的底部；

第三個(gè)基本部分為細(xì)胞篩網(wǎng)，設(shè)置于聚合物微孔陣列組件上方，細(xì)胞篩網(wǎng)對(duì)聚合物微孔陣列組件的具有陣列式分布的細(xì)胞生長(zhǎng)微孔槽形成結(jié)網(wǎng)式覆蓋結(jié)構(gòu)，細(xì)胞篩網(wǎng)采用生物相容性材料網(wǎng)形的網(wǎng)片組件，網(wǎng)孔大小能滿足原始待培養(yǎng)的細(xì)胞通過并進(jìn)入聚合物微孔陣列組件的具有陣列式分布的細(xì)胞生長(zhǎng)微孔槽內(nèi)，并且使在培養(yǎng)皿容器內(nèi)設(shè)置的聚合物微孔陣列組件的細(xì)胞生長(zhǎng)微孔槽內(nèi)經(jīng)過培養(yǎng)后的長(zhǎng)大的細(xì)胞組織或細(xì)胞微團(tuán)無(wú)法通過穿越細(xì)胞篩網(wǎng)進(jìn)行遷移；

第四個(gè)基本部分為細(xì)胞培養(yǎng)基貯存池，具有圍堰式環(huán)形結(jié)構(gòu)，作為培養(yǎng)皿上緣的延伸增高組件，細(xì)胞培養(yǎng)基貯存池與培養(yǎng)皿上緣連接，使培養(yǎng)皿容器內(nèi)腔深度增加；