CN105199955A - 一种可进行力-化学耦合加载的三维细胞培养装置 - Google Patents

一种可进行力-化学耦合加载的三维细胞培养装置 Download PDF

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张冰玉
宋关斌
罗庆
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    • C12M25/00—Means for supporting, enclosing or fixing the microorganisms, e.g. immunocoatings
    • C12M25/14—Scaffolds; Matrices

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Abstract

本发明公开了一种可进行力-化学耦合加载的三维细胞培养装置，包括三维细胞培养支架和硅胶培养体，所述硅胶培养体上开有培养腔，培养腔内设有支架固定柱，所述硅胶培养体上培养腔外开有拉伸固定孔，所述三维细胞培养支架上与支架固定柱相对位置开有支架固定孔，所述三维细胞培养支架设置在培养腔内且支架固定孔穿过支架固定柱。本发明的三维细胞培养装置使细胞在体外三维的培养条件下生长，同时可对培养的细胞进行周期性张力和化学刺激，有利于我们在体外模拟真实的体内环境，研究各种细胞的生物学功能和作用机理。

Description

一种可进行力-化学耦合加载的三维细胞培养装置
技术领域
本发明涉及一种细胞培养装置，具体涉及一种可进行力-化学耦合加载的三维细胞培养装置。
背景技术
在细胞和组织培养领域，从上世纪70年代起二维(2D)培养科学家已经看到其局限性，并且更多地关注三维(3D)培养的优点，目前越来越多的研究从细胞培养的平面环境中转变到三维培养。三维(3D)细胞培养通常是指模拟体内环境的培养，在三维的细胞培养条件下，人们对细胞提供了更为真实的生长环境。三维(3D)细胞培养在再生医学、基础研究和药物研发中的应用越来越广泛，一场细胞由2D培养走向3D培养的变革正在发生。
但是，目前的三维细胞培养系统多是基于静止的状态，即将细胞接种于三维细胞培养支架上，然后再将三维细胞培养支架放在培养板(6/12/24/48/96孔板)上，按常规二维培养方法，进行三维细胞培养。
因此，需要设计一种新型的三维细胞培养装置，使细胞在体外三维的培养条件下生长，同时可对培养的细胞进行周期性张力和化学刺激，有利于我们在体外模拟真实的体内环境，研究各种细胞的生物学功能和作用机理。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种可进行力-化学耦合加载的三维细胞培养装置，使细胞在体外三维的培养条件下生长，同时可对培养的细胞进行力-化学因素的刺激。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种可进行力-化学耦合加载的三维细胞培养装置，包括三维细胞培养支架和硅胶培养体，所述硅胶培养体上开有培养腔，培养腔内设有支架固定柱，所述硅胶培养体上培养腔外开有拉伸固定孔，所述三维细胞培养支架上与支架固定柱相对位置开有支架固定孔，所述三维细胞培养支架设置在培养腔内且支架固定孔穿过支架固定柱。
进一步，所述硅胶培养体为方形培养体，所述培养腔位于方形培养体中部，所述拉伸固定孔位于方形培养体四角。
进一步，所述培养腔为方形腔，所述支架固定柱位于方形腔四角，所述三维细胞培养支架为方形支架，所述支架固定孔位于方形支架四角。
进一步，所述培养腔的长宽深为2cm×2cm×1cm，所述三维细胞培养支架的长宽高为2cm×2cm×0.1～0.5cm。
进一步，所述三维细胞培养支架为聚苯乙烯或聚己内酯材料的三维细胞培养支架。
本发明的有益效果在于：
本发明的三维细胞培养装置包括三维细胞培养支架和硅胶培养体，细胞接种于三维细胞培养支架上，通过添加化学因子可进行化学诱导，而三维细胞培养支架固定在硅胶培养体的培养腔内，硅胶培养体可安装到拉伸加载装置上，施加不同形变、频率的周期性拉伸，实现力-化学因素对三维培养细胞的同时处理；待力-化学因素作用完后，可直接取出三维细胞培养支架，进行后续相关的实验研究。
因此，本发明的三维细胞培养装置使细胞在体外三维的培养条件下生长，同时可对培养的细胞进行周期性张力和化学刺激，有利于我们在体外模拟真实的体内环境，研究各种细胞的生物学功能和作用机理。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：
图1为本发明中三维细胞培养支架的结构示意图；
图2为本发明中硅胶培养体的结构示意图；
图3为本发明的三维细胞培养装置组装完成后的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。
图1为本发明中三维细胞培养支架的结构示意图，图2为本发明中硅胶培养体的结构示意图，图3为本发明的三维细胞培养装置组装完成后的结构示意图，如图所示，一种可进行力-化学耦合加载的三维细胞培养装置，包括三维细胞培养支架1和硅胶培养体2，所述硅胶培养体2上开有培养腔3，培养腔3内设有支架固定柱4，所述硅胶培养体2上培养腔3外开有拉伸固定孔5，所述三维细胞培养支架1上与支架固定柱4相对位置开有支架固定孔6，所述三维细胞培养支架1设置在培养腔3内且支架固定孔6穿过支架固定柱4。
本实施例中，所述硅胶培养体2为方形培养体，所述培养腔3位于方形培养体中部，所述拉伸固定孔5位于方形培养体四角。
本实施例中，所述培养腔3为方形腔，所述支架固定柱4位于方形腔四角，所述三维细胞培养支架1为方形支架，所述支架固定孔6位于方形支架四角。
本实施例中，所述培养腔3的长宽深为2cm×2cm×1cm，所述三维细胞培养支架1的长宽高为2cm×2cm×0.1～0.5cm。
本实施例中，所述三维细胞培养支架1为聚苯乙烯或聚己内酯材料的三维细胞培养支架，聚苯乙烯和聚己内酯材料具有较好的形变能力，聚己内酯材料可降解。
使用本发明的三维细胞培养装置的实验方法如下：
1)将三维细胞培养支架1上的支架固定孔6穿过支架固定柱4，使三维细胞培养支架1固定安装在硅胶培养体2的培养腔3内；
2)根据实验的需求接种细胞于三维细胞培养支架1上，可容纳1～2mL培养基；
3)待细胞在三维细胞培养支架1中生长良好后，根据实验的需求添加化学因子；
4)将硅胶培养体2通过拉伸固定孔5固定安装到拉伸加载装置上，施加不同形变、频率的周期性拉伸刺激；
5)取出三维细胞培养支架1，收集样品。
通过上述步骤，使细胞在体外三维的培养条件下生长，同时对培养的细胞进行周期性张力和化学刺激，有利于我们在体外模拟真实的体内环境，研究各种细胞的生物学功能和作用机理。
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (5)

1.一种可进行力-化学耦合加载的三维细胞培养装置，其特征在于：包括三维细胞培养支架和硅胶培养体，所述硅胶培养体上开有培养腔，培养腔内设有支架固定柱，所述硅胶培养体上培养腔外开有拉伸固定孔，所述三维细胞培养支架上与支架固定柱相对位置开有支架固定孔，所述三维细胞培养支架设置在培养腔内且支架固定孔穿过支架固定柱。
2.根据权利要求1所述的三维细胞培养装置，其特征在于：所述硅胶培养体为方形培养体，所述培养腔位于方形培养体中部，所述拉伸固定孔位于方形培养体四角。
3.根据权利要求2所述的三维细胞培养装置，其特征在于：所述培养腔为方形腔，所述支架固定柱位于方形腔四角，所述三维细胞培养支架为方形支架，所述支架固定孔位于方形支架四角。
4.根据权利要求3所述的三维细胞培养装置，其特征在于：所述培养腔的长宽深为2cm×2cm×1cm，所述三维细胞培养支架的长宽高为2cm×2cm×0.1～0.5cm。
5.根据权利要求1至4任意一项所述的三维细胞培养装置，其特征在于：所述三维细胞培养支架为聚苯乙烯或聚己内酯材料的三维细胞培养支架。
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