一种自灌流培养板及使用方法与流程

专利检索2025-02-12  27


本发明涉及细胞和/或类器官培养,具体涉及一种自灌流培养板及使用方法。


背景技术:

1、传统的细胞培养板主要由板体和板盖两部分组成,其板上设置有培养孔,在培养孔内加入培养基和/或基质胶后,即可对细胞和/或类器官进行培养。但传统的细胞培养板只能实现静态的细胞和/或类器官培养,其培养基为静止状态浸泡细胞和/或类器官。动态灌流式培养是指把细胞和/或类器官以及培养基一起加入培养容器后,在细胞和/或类器官增长和产物形成过程中,不断地将部分培养基取出,同时又连续不断地灌注新的培养基的动态培养方式,其优势是在进行3d细胞培养和(或)类器官培养时,能够更好的与3d立体结构内部进行物质交换,保证3d立体结构中心不会出现细胞和/或类器官因为缺乏营养物质出现坏死凋亡的情况。但常规的灌流式培养需要如蠕动泵、注射泵、管路等来为液体流动提供驱动力,培养体系较为复杂,不利于在常规细胞培养箱中搭建。

2、现有的培养板,如公开号为cn113773959a公开了一种类器官培养芯片和培养方法,所述类器官培养芯片包括:细胞培养板;类器官培养装置,设于所述细胞培养板内;所述类器官培养装置与所述细胞培养板之间形成培养基储液池;所述类器官培养装置包括:类器官培养装置本体、设于所述类器官培养装置本体内的类器官培养腔室和设于所述类器官培养装置本体两侧侧壁上的侧孔,所述类器官培养腔室与所述两侧侧壁上的侧孔相连通形成灌流通道,所述类器官培养腔室包括设于顶部的加样孔和设于底部的微孔,所述加样孔与微孔均与所述细胞培养板底部相连通。这种培养芯片基于现有的细胞培养板,通过设计插件模块化的芯片实现类器官的动态管理培养,但该方案中,其动态灌流培养仍然需要一台摇摆式摇床提供液体驱动力。

3、如公开号为cn107723236a公开了动态灌流培养系统,该动态灌流培养系统形成培养液的闭环的循环回路。该动态灌流培养系统包括:储液部,其用于存储在循环回路中循环流动的培养液;动力源,其提供驱动力以使得储液部内的培养液在循环回路中进行循环流动;以及灌流槽,来自储液部的培养液在动力源的作用下流入灌流槽内,各灌流槽的内部的收纳腔的尺寸能够根据灌流培养组织的尺寸而变化。储液部、动力源和至少一个灌流槽通过管路串联连通。提供了一种新型的三维动态灌流培养系统,该动态灌流培养系统通过自身的培养液的闭环的循环回路在实现体外生物制造类组织结构体的长期体外培养维持的状态下结构简单且能够被小型化。但是这种培养系统,液体驱动需要有专门的动力源,并需要管路串联连通,虽然整套动态灌流培养系统相对来说结构简单,较为小型化,但对于培养空间宝贵的细胞培养箱来说,整套系统仍然占用了大量空间,且难以进行彻底的灭菌处理,易导致细胞培养箱内出现污染。


技术实现思路

1、本发明针对现有技术存在的问题提供一种自灌流培养板及使用方法。

2、本发明采用的技术方案是:一种自灌流培养板,包括多组培养单元,培养单元包括依次连通的培养基储藏室、培养室和通气孔;通气孔和培养室之间设置有灌流停止阀;

3、灌流停止阀包括上部的连通部和均与其下端连通的进液通道和出液通道;

4、所述培养基储藏室和通气孔均为漏斗状结构;培养基储藏室下端通过第一微流道连通培养室下端;培养室与第一微流道连接的对侧通过第二微流道连接进液通道;出液通道通过第三微流道连通与外界连通的通气孔。

5、进一步的,所述培养基储藏室包括上部的储液部和下部的出液口,储液部直径大于出液口直径;通气孔包括上部的蒸发室和下部的进液口,蒸发室直径大于进液口直径;连通部的下端面与储液部和蒸发室的下端面位于同一水平面。

6、进一步的,所述培养室内套设有嵌套培养层;嵌套培养层下端面所在水平面高于培养室下端面所在水平面;嵌套培养层下部与第一微流道和第二微流道位置对应位置均设置有灌流孔。

7、进一步的,所述嵌套培养层上端面设置有限位槽,培养室上部对应位置设置有与限位槽相配合的限位桩。

8、进一步的,所述培养单元设置于培养孔内;培养孔设置于培养板架上,还设置有对应的培养板盖。

9、进一步的,所述第一微流道靠近培养基储藏室一端的直径小于靠近培养室一端的直径。

10、进一步的,培养板盖上对应通气孔位置设置有开孔,开孔表面覆有0.22 μm的微孔滤膜。

11、进一步的,所述灌流停止阀上部设置有硅胶塞。

12、一种自灌流培养板的使用方法,包括以下步骤:

13、步骤1:在培养室内接种细胞悬液或含有类器官的微滴;

14、步骤2:细胞贴壁或微滴固化后,从培养基储藏室加入培养基;

15、步骤3:培养基持续沿第一微流道、培养室、第二微流道、灌流停止阀、第三微流道流向通气孔;

16、步骤4:待培养基储藏室、培养室、通气孔液面高度相等,并加满后,放入培养箱进行培养。

17、本发明的有益效果是:

18、(1)本发明不依赖外接设备提供液体驱动力,仅由培养板自身通过液体蒸发作用作为驱动力,即可进行动态灌流培养;

19、(2)本发明可以将培养单元整合入常规的96、48、24、12、6孔细胞培养板中,也可以将培养单元整合入可拆卸培养孔内;将可拆卸培养孔设置于培养板架上,形成如常见酶标板的可拆卸培养板;从而发展出多种产品,更好的满足于不同用户需求。

20、(3)本发明中培养单元里的培养室的大小和孔位置严格保持与常规细胞培养板相对应,以保证该自灌流培养板在成像或检测时能够适配主流成像及检测设备。提高了该培养板的易用性和通用性;

21、(4)本发明中培养基储藏室、通气孔形状不一定为圆形,也可根据需要改为方形、长椭圆形等其他形状设计,从而调整培养基储藏室的储液体积或调整通气孔内液体的蒸发表面积,延伸出系列产品。用户可以根据自身需求选择在不换液的情况下维持更长时间的自灌流培养或不同灌流速度的自灌流培养板。



技术特征:

1.一种自灌流培养板,其特征在于,包括多组培养单元,培养单元包括依次连通的培养基储藏室(1)、培养室(2)和通气孔(4);通气孔(4)和培养室(2)之间设置有灌流停止阀(3);

2.根据权利要求1所述的一种自灌流培养板,其特征在于,所述培养基储藏室(1)包括上部的储液部和下部的出液口,储液部直径大于出液口直径;通气孔(4)包括上部的蒸发室和下部的进液口,蒸发室直径大于进液口直径;连通部的下端面与储液部和蒸发室的下端面位于同一水平面。

3.根据权利要求1所述的一种自灌流培养板,其特征在于,所述培养室(2)内套设有嵌套培养层(5);嵌套培养层(5)下端面所在水平面高于培养室(2)下端面所在水平面;嵌套培养层(5)下部与第一微流道(8)和第二微流道(9)对应位置均设置有灌流孔(11)。

4.根据权利要求3所述的一种自灌流培养板,其特征在于,所述嵌套培养层(5)上端面设置有限位槽(12),培养室(2)上部对应位置设置有与限位槽(12)相配合的限位桩(7)。

5.根据权利要求1所述的一种自灌流培养板,其特征在于,所述培养单元设置于培养孔(13)内;培养孔(13)设置于培养板架上,还设置有对应的培养板盖(17)。

6.根据权利要求4所述的一种自灌流培养板,其特征在于,所述第一微流道(8)靠近培养基储藏室(1)一端的直径小于靠近培养室(2)一端的直径。

7.根据权利要求5所述的一种自灌流培养板,其特征在于,所述培养板盖(17)上对应通气孔位置设置有开孔(18),开孔表面覆有0.22 μm的微孔滤膜(14)。

8.根据权利要求1所述的一种自灌流培养板,其特征在于,所述灌流停止阀(3)上部设置有硅胶塞(6)。

9.如权利要求1~8任一所述自灌流培养板的使用方法,其特征在于,包括以下步骤:


技术总结
本发明涉及细胞和/或类器官培养技术领域,公开了一种自灌流培养板及使用方法,包括多组培养单元,培养单元包括依次连通的培养基储藏室、培养室和通气孔;通气孔和培养室之间设置有灌流停止阀;灌流停止阀包括上部的连通部和均与其下端连通的进液通道和出液通道;所述培养基储藏室和通气孔均为漏斗状结构;培养基储藏室下端通过第一微流道连通培养室下端;培养室与第一微流道连接的对侧通过第二微流道连接进液通道;出液通道通过第三微流道连通与外界连通的通气孔;本发明不依赖外接设备提供液体驱动力,仅由培养板自身通过液体蒸发作用作为驱动力,即可进行动态灌流培养。

技术研发人员:王书崎,吴迪,武国华,胡文琪,周煜森
受保护的技术使用者:四川迪亚生物科技集团有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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