CN109055219B - 一种细胞伤痕愈合实验装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种适用于六孔板的细胞伤痕愈合实验装置，包括圆柱体(1)，在圆柱体(1)底端沿柱体轴向均匀分布不同宽度的片状物(2)；所述片状物为4个，所述片状物(2)通过卡槽(3)固定于圆柱体(1)。本发明提供的细胞伤痕愈合实验装置，操作简单，易固定，可制成不同宽度的细胞伤痕，满足不同细胞、不同实验条件的迁移实验研究。

Description

一种细胞伤痕愈合实验装置
技术领域
本发明涉及细胞生物学领域，具体公开了一种用于细胞伤痕愈合实验的装置。
背景技术
细胞伤痕愈合实验是目前最常用的一种研究细胞迁移能力的体外实验方法。其基本原理是：当细胞生长融合至单层状态时，在单层培养细胞上人为制造一个“伤痕”，边缘的细胞会逐渐进入空白区域使“划痕”愈合。通过计算细胞伤痕的愈合率，评估细胞的迁移能力，在一定程度上模拟了体内细胞迁移的过程。体外改变细胞迁移和/或生长的因素可以增加或降低伤口愈合率，因此，本实验常用于研究各种实验条件比如基因调控和药物在细胞迁移中的作用。本实验操作简单，费用廉价。
传统的细胞伤痕愈合实验方法是用枪头轻轻在单层细胞上间划痕，划痕横穿过孔板，枪头尽量与板孔的底部垂直，划痕的距离可以选用不同型号的枪头调节。划痕在同一方向成一条直线。首先：人工制造的“划痕”很难保证一致性，实验重复性差；手动划痕可能会划伤培养器皿表面的包被，进而影响实验结果。目前市面上针对人工划痕的重复性差这一缺点，制作出一种Culture Insert，可在培养细胞上形成一条宽度为0.5mm的固定划痕，但是该插件价格昂贵，且为一次性塑料制品，不能反复使用，划痕宽度单一。第二，不同细胞的迁移能力有较大差异，或不同处理因素对细胞的作用时间长短不一致，针对不同处理因素或不同细胞类型，初始划痕宽度对实验结果有较大影响。因此，根据不同的实验目的和要求，细胞伤口愈合实验的条件还需要不断地改进。
发明内容
本发明针对现有细胞划痕实验技术的不足，设计了一种适用于六孔板的细胞伤痕愈合实验装置，可获得不同宽度的，均一的细胞伤痕。
实现本发明的技术方案：一种适用于六孔板的细胞伤痕愈合实验装置，包括圆柱体（1），在圆柱体（1）底端沿柱体轴向均匀分布不同宽度的片状物（2）；所述片状物为4个，所述片状物（2）通过卡槽（3）固定于圆柱体（1）。将片状物插入圆柱体的卡槽后可在底部形成垂直交叉的十字结构，可根据实验需要获得不同的宽度。
上述片状物（2）由A部分和B部分组成，A部分高度（h）1cm，宽度（w）0.2cm，长度（l）1.44cm，B部分高度（h）0.3cm，长度（l）1.64cm，宽度（w）为0.3-1.5mm。
上述圆柱体（1）高度（h）为1cm，圆柱底面直径为0.8cm，
上述卡槽（3）深度（d）0.2cm，宽度（w）为0.2cm。上述圆柱体（1）顶端有一个圆形抓手（4）。
上述圆柱体（1）和片状物（2）为不锈钢材质。
本发明的细胞伤痕愈合实验装置，操作简单，易固定，可制成不同宽度的细胞伤痕，满足不同细胞、不同实验条件的迁移实验研究。
1. 本装置适用于6孔板，细胞培养前放置在6孔板中，加入细胞，待细胞贴壁后，取下装置后，能见到清晰、笔直、干净的细胞伤痕。一次实验即可形成多种宽度的细胞伤痕，可提供不同细胞或不同实验条件下的细胞迁移实验所需的初始划痕宽度，评估实验结果，大大节省实验时间。
2. 本装置对细胞培养无毒性作用，可高温高压反复消毒，重复使用，经济实用环保。
3. 采用本装置能很好的用于各种细胞的伤痕愈合实验，并能很好的保持细胞活性。
附图说明
图1 枪头划痕与本细胞伤痕愈合装置的伤痕比较
图2 ATRA处理后1、3、5天各宽度伤痕的愈合情况
图3 ATRA处理后3天各宽度伤痕的愈合率（*：p<0.05）
图4 Ad-CXCR4感染细胞后5d各宽度伤痕的愈合率（*：p<0.05，Ad-CXCR4组与Ad-RFP组比较）
图5 放置不锈钢材质对不同细胞增殖(A)及活力(B)的影响
图6 本细胞伤痕愈合装置侧面图（1-圆柱体，2-片状物，3-卡槽，4-抓手）
图7本细胞伤痕愈合装置俯视图（1-圆柱体，2-片状物，4-抓手）
图8本细胞伤痕愈合装置仰视图（1-圆柱体，2-片状物）
图9 本细胞伤痕愈合装置的圆柱体仰视图（1-圆柱体，3-卡槽）
图10 本细胞伤痕愈合装置片状物结构图（左图为正面图，右图为侧面图）
实施方式
下面通过实施例对本发明进行具体描述，有必要在此指出的是，以下实施例只用于对本发明进行进一步的说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的技术熟练人员可以根据上述发明内容对本发明做出一些非本质的改进和调整。
一种适用于六孔板的细胞伤痕愈合实验装置，包括圆柱体（1），在圆柱体（1）底端沿柱体轴向均匀分布不同宽度的片状物（2）；所述片状物为4个，所述片状物（2）通过卡槽（3）固定于圆柱体（1）；所述片状物（2）由A部分和B部分组成，A部分高度1cm，宽度0.2cm，长度1.54cm，B部分高度0.3cm，长度1.64cm，宽度为0.3-1.5mm；所述圆柱体（1）高度为1cm，圆柱底面直径为0.8cm，所述卡槽（3）深度0.2cm，宽度为0.2cm。所述圆柱体（1）顶端有一个圆形抓手；所述圆柱体（1）和片状物（2）为不锈钢材质。
将此细胞伤痕愈合实验装置用于以下实验：
（1）将0.3、0.6、0.9、1.2mm宽度的不锈钢铁片状物镶嵌入圆柱卡槽，获得十字交叉的底部，将该装置高温高压消毒后放入6孔板中。
（2）将Hepa1-6细胞以2×106 /孔接种至6孔板，10μmol/L浓度ATRA处理3d后，细胞汇合度接近100%，取出本装置，获得四条宽度为0.3、0.6、0.9、1.2mm的细胞伤痕，与手动枪头划痕比较，装置下获得的细胞伤痕笔直、均一、各视野下宽度一致（图1）。
（3）分别于0、1、3、5天在同一部位观察不同宽度细胞伤痕的愈合情况，测量不同部位伤痕宽度计算愈合率，伤痕愈合率(%)=(0 h伤痕宽度–X h划痕宽度)/0 h划痕宽度×100%，实验重复3次。结果发现：宽度为0.3的细胞伤痕愈合快速，实验组和对照组无差异，而1.2宽度的伤痕愈合慢，观察时间长，宽度为0.6和0.9的细胞伤痕对照组与实验组同一时间点的伤痕愈合率有显著差异（图2），统计分析结果显示ATRA对Hepa1-6肝肿瘤细胞的迁移有明显的抑制作用（图3，p<0.05）。后续实验中将装置中的片状物更换为宽度为0.9mm，进行重复实验。
（1）将0.3、0.6、0.9、1.2mm宽度的片状物镶嵌入圆柱卡槽，获得十字交叉的底部，将该装置高温高压消毒后放入6孔板中。
（2）将人脐带间充质干细胞以5×106 /孔接种至6孔板，分为对照组；Ad-GFP感染组：细胞贴壁后加入腺病毒Ad-GFP；Ad-CXCR4感染组：细胞贴壁后加入腺病毒Ad-CXCR4，并同时加入100ng/mL浓度的 SDF-1。48小时后取出细胞伤痕装置，获得四条宽度为0.3、0.6、0.9、1.2mm的细胞伤痕，细胞伤痕笔直、均一、各视野下宽度一致。
（3）分别于0、1、3、5天在同一部位观察不同宽度细胞伤痕的愈合情况，测量不同部位伤痕宽度计算愈合率，伤痕愈合率(%)=(0 h伤痕宽度–X h划痕宽度)/0 h划痕宽度×100%，实验重复3次。结果发现：宽度为0.3的细胞伤痕愈合快速，实验组和对照组无差异，而1.2宽度的伤痕愈合慢，实验组和对照组相比，3d后开始出现差异，5d后差异明显，但是细胞状态较差，部分细胞漂浮，宽度为0.6或0.9的细胞伤痕对照组与实验组，于24小时起，同一时间点的伤痕愈合率有显著差异。获得各组细胞的平均愈合率，并进行统计学差异分析。结果显示SDF1/CXCR4信号能显著促进人脐带间充质干细胞的体外迁移能力（图4，p<0.05）。后续实验中将装置中的片状物更换为宽度为0.6mm，重复实验。
（1）在24孔板中放入本装置，并设置不加装置的空白对照组，分别将小鼠肝癌细胞Hepa1-6、人脐带间充质干细胞hUMSC、人胚肾细胞HEK293、大鼠肾上腺髓质嗜铬瘤细胞PC12以1×105/孔接种。
（2）于0、1、2、3、4、5天进行MTT实验检测细胞活力，蓝紫色结晶溶解后移入96孔板，在570nm波长进行比色，结果显示，本装置对各细胞的细胞活力无影响(图5A，p>0.05)。
（3）于0、1、2、3、4、5天进行台盼蓝拒染实验检测细胞数量，生长曲线结果显示不锈钢材质对各细胞的增殖能力无影响(图5B，p>0.05)。

Claims (5)

1. 一种适用于六孔板的细胞伤痕愈合实验装置，包括圆柱体（1），其特征在于：在圆柱体（1）底端沿柱体轴向均匀分布不同宽度的片状物（2）；所述片状物为4个，由A部分和B部分组成，B部分位于A 部分下段，B部分与A 部分一端对齐，通过改变B部分的宽度获得不同宽度的细胞伤痕；片状物（2）通过A部分与卡槽（3）卡接固定于圆柱体（1），A部分高度1cm，宽度0.2cm，长度1.44cm，B部分高度0.3cm，长度1.64cm，宽度为0.3-1.5mm。
2.如权利要求1所述的适用于六孔板的细胞伤痕愈合实验装置，其特征在于：所述圆柱体（1）高度为1cm，圆柱底面直径为0.8cm。
3.如权利要求1或2所述的适用于六孔板的细胞伤痕愈合实验装置，其特征在于：所述卡槽（3）深度0.2cm，宽度为0.2cm。
4.如权利要求3所述的适用于六孔板的细胞伤痕愈合实验装置，其特征在于：圆柱体（1）顶端有一个圆形抓手。
5.如权利要求3所述的适用于六孔板的细胞伤痕愈合实验装置，其特征在于：圆柱体（1）和片状物（2）为不锈钢材质。
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