一种三维灌流式细胞培养器及其应用

摘要

本发明公开了一种三维灌流式细胞培养装置及其应用，包括盒体，盖体及弹性卡夹，盒体的顶面设置有第一圆形凹槽，盖体的底面设置有与第一圆形凹槽半径大小相同的第二圆形凹槽；本发明在细胞培养装置中的凹槽底面由聚酯纤维组成的脉管，细胞或组织外植体位于两层脉管之间，形成“三明治”夹心培养，用聚酯纤维组成的脉管代替支架材料，最大程度减少了细胞培养的死角体积，更符合体内的生理微环境。在培养装置盒体的侧壁，分别设置了培养液进液通道和出液通道，培养液通过进液通道流入凹槽腔内，再从出液通道流走，从而实现灌流培养。本发明的装置使新生肾皮质部位的胚胎干细胞/祖先细胞成功分化为肾小管组织。

主权项

一种三维灌流式细胞培养装置在细胞培养中的应用，其具体应用过程如下：(1)将培养装置中的聚酯纤维，以下称为脉管，用镊子夹入到含IMDM培养液的平皿中，反复浸泡，以除去其中的气泡；(2)在双目放大镜下，用尖嘴镊将平皿中的胚胎膜展开，放置在一圆形的脉管上；铺放平展后，再加上另一片圆形脉管，成为典型的“三明治”组织外植体夹心培养；(3)乳胶导管一端放置在培养瓶中，含500mlIHA工作培养液，通过一个高精度蠕动泵，与细胞培养装置的进液通道连接；另一条乳胶导管则将细胞培养装置的出液通道和废液瓶相连通；将细胞培养装置置于控温板上；所述的IHA工作培养液的配制：使用500ml含酚红的IMDM培养液，已含谷氨酰胺和25mM HEPES；先移去30ml该培养液，再分别加入25ml HEPES、5ml Mix、500μl预先过滤灭菌的1x10^‑4M醛固酮母液，使得其在IHA工作培养液的终浓度为1x10^‑7M；(4)将步骤(2)中获得“三明治”组织外植体置于第一圆形凹槽的底部，加少许IMDM培养液赶走气泡；合上培养装置盖体，夹上弹性夹片，使培养器底部和顶部固定密合；第一圆形凹槽和第二圆形凹槽构成圆柱形内腔，该内腔处于与外界隔绝的无菌状态；(5)将高精度蠕动泵设置成1ml/小时的流速，控温板设置为37摄氏度；所述的三维灌流式细胞培养装置，包括盒体(1)，盖体(2)及弹性卡夹(3)，其特征在于：盖体(2)设置在盒体(1)上方并通过连接件(4)与盒体(1)活动连接，盒体(1)的顶面设置有第一圆形凹槽(5‑1)，盒体(1)侧壁上水平设置有与第一圆形凹槽(5‑1)连通的进液通道(6‑1)；盒体(1)上与进液通道相对的另一侧壁上水平设置有与第一圆形凹槽连通的出液通道(6‑2)；进液通道的轴线与出液通道的轴线错开；盖体(1)的底面设置有与第一圆形凹槽半径大小相同的第二圆形凹槽(5‑2)；第一圆形凹槽(5‑1)与第二圆形凹槽(5‑2)同轴，第一圆形凹槽(5‑1)的底面设置有第一纤维层(9‑1)，第二圆形凹槽(5‑2)的底面设置有第二纤维层(9‑2)；盖体(1)的底面开设的圆环形凹槽内设置有第一圆形弹性垫圈(7)，第一圆形弹性垫圈(7)凸出于盖体(2)的底面；第二圆形凹槽(5‑2)的槽口设置在第一圆形弹性垫圈(7)内，装置闭合时通过弹性卡夹(3)将盒体(1)和盖体(2)夹紧，第一圆形凹槽(5‑1)和第二圆形凹槽(5‑2)构成圆柱形内腔；所述的第一圆形凹槽(5‑1)槽口处的槽壁开设的内凹环设置有第二圆形弹性垫圈(8‑1)，第二圆形凹槽(5‑2)的槽口处的槽壁开设的内凹环设置有第三圆形弹性垫圈(8‑2)；所述的第二圆形弹性垫圈(8‑1)的顶面与盒体的顶面在同一平面上，第三圆形垫圈(8‑2)的底面与盖体的底面在同一平面上；所述的第一纤维层(9‑1)和第二纤维层(9‑2)的材质均为聚酯纤维；所述的第一圆形凹槽(5‑1)的尺寸为半径5mm，高度5mm，第二圆形凹槽(5‑2)的尺寸为半径5mm，高度5mm；所述的盒体(1)尺寸为长度45mm，宽度40mm，高度36mm；所述的盒体(1)为半透明的聚碳酸酯材料制成；所述的弹性卡夹(3)为不锈钢材质，与盒体(1)通过不锈钢连接件活动连接。