CN113801790A - 培养装置 - Google Patents

Abstract

本说明书一个或多个实施例涉及一种培养装置，培养装置包括：容纳底座，容纳底座上设有容纳腔室，容纳腔室包括用于容纳培养物的培养腔室；培养腔室包括腔室底壁以及围合在腔室底壁周侧的腔室侧壁，腔室侧壁的外侧与容纳腔室的内壁之间形成培养液通道；腔室侧壁的至少部分包括膜材，膜材所在平面与所述腔室底壁相交。

Description

培养装置

技术领域

本说明书涉及生物技术领域，尤其涉及一种培养装置。

背景技术

在利用培养装置进行生物培养时，可能会在培养装置的培养腔室上设置膜材，利用膜材的选择过滤性使得培养液可以通过膜材进出培养腔室，以便对培养物进行静置培养或者灌流培养。然而，膜材的设置可能会影响工作人员在镜头下对培养物进行观察。

针对上述问题亟需提供一种培养装置，改变膜材的设置位置，以减小膜材对工作人员在镜头下观察培养物的干扰；同时提高培养效率以及最终获取的培养物的质量。

发明内容

本说明书的目的在于提供一种培养装置，所述培养装置包括：容纳底座，所述容纳底座上设有容纳腔室，所述容纳腔室包括用于容纳培养物的培养腔室；所述培养腔室包括腔室底壁以及围合在所述腔室底壁周侧的腔室侧壁，所述腔室侧壁的外侧与所述容纳腔室的内壁之间形成培养液通道；所述腔室侧壁的至少部分包括膜材，所述膜材所在平面与所述腔室底壁相交。

附图说明

本说明书将以示例性实施例的方式进一步说明，这些示例性实施例将通过附图进行详细描述。这些实施例并非限制性的，在这些实施例中，相同的编号表示相同的结构，其中：

图1是根据本说明书一些实施例所示的培养装置的结构示意图；

图2是根据本说明书一些实施例所示的培养装置的结构爆炸图；

图3是根据本说明书一些实施例所示的设置有膜材的培养装置的结构爆炸图；

图4是根据本说明书另一些实施例所示的培养装置的结构示意图；

图5是根据本说明书又一些实施例所示的培养装置的结构示意图；

图6是根据本说明书一些实施例所示的支撑框架的结构示意图；

图7是根据本说明书一些实施例所示的设置有膜材的支撑框架的结构示意图；

图8是根据本说明书另一些实施例所示的支撑框架与容纳件配接的结构示意图；

图9是根据本说明书一些实施例所示的培养腔室与容纳腔室的底壁和侧壁连接的结构示意图；

图10是根据本说明书另一些实施例所示的培养腔室与容纳腔室的底壁和侧壁连接的结构示意图；

图11是根据本说明书一些实施例所示的利用培养装置进行培育的肠类器官的尺寸示意图；

图12是根据本说明书一些实施例所示的对照组1的肠类器官的尺寸示意图；

图13是根据本说明书一些实施例所示的对照组2的肠类器官的尺寸示意图；

图14是根据本说明书一些实施例所示的培育的肠类器官的尺寸对比图表；

图15是根据本说明书一些实施例所示的培育的肠类器官的尺寸偏差图表；

图16是根据本说明书一些实施例所示的培育的肠类器官的相对活力图表。

附图标记：100-培养装置，110-培养腔室，111-腔室侧壁，112-腔室底壁，113-腔室顶壁，114-膜材，115-支撑框架，1151-支撑柱，116-腔室底板，117-腔室侧板，1131-培养物出口，1132-培养物入口，120-容纳底座，121-容纳腔室，130-上盖，133-培养物接种口，140-培养液通道，150-培养液入口，160-培养液出口，170-限位部，180-支撑本体，181-侧板，182-底板，183-顶板，190-止动部。

具体实施方式

为了更清楚地说明本说明书实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本说明书应用于其它类似情景。除非从语言环境中显而易见或另做说明，图中相同标号代表相同结构或操作。

本领域技术人员可以理解，本说明书中的“第一”“第二”等术语仅是用于区别不同设备、模块或参数等，既不代表任何特定技术含义，也不表示他们之间的必然逻辑顺序。

如本说明书和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。

本说明书涵盖任何由权利要求定义的在本说明书的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本说明书有更好的了解，在下文对本说明书的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本说明书。

本说明书一些实施例提供了一种培养装置，该培养装置可以包括培养腔室以及设置有容纳腔室的容纳件。所述容纳腔室可以容纳培养腔室，并与培养腔室形成培养液通道，通过培养液通道可以对培养腔室中的培养液进行交换，实现静置培养或者灌流培养。在灌流培养模式中，需要不断地向培养液通道灌注新的培养液以及将部分培养液取出。而在静置培养模式中，当首次向培养液通道内灌注培养液之后便将培养装置静置，无需灌注新的培养液或者将部分培养液从中取出。在一些实施例中，培养腔室至少由腔室底壁以及围合在腔室底壁周侧的腔室侧壁共同形成。其中，腔室侧壁可以包括膜材，膜材上设置有微孔结构，微孔结构一方面可以供培养液在培养腔室与培养液通道之间流动，另一方面又可以截留培养腔室中的培养物。在一些实施例中，培养物可以附着在培养腔室的腔室底壁上，通过获取进入培养腔室的培养液中的养分生长繁殖。在一些实施例中，当利用显微镜对培养物进行观察时，镜头的朝向(即观察方向)以及光源照射方向均与腔室底壁垂直，由于膜材设置在腔室侧壁上使得膜材所在面与腔室底壁相交，因此膜材沿垂直于腔室底壁方向投影于腔室底壁上的投影面积更小，其投影对工作人员观察培养物的干扰也更小。其中，膜材所在面与腔室底壁相交可以是指膜材所在面相对于腔室底壁倾斜，两者之间的夹角角度在一定范围内。在一些实施例中，本说明书通过将膜材设置在腔室侧壁来改变膜材所在面与腔室底壁之间的夹角角度，以此来减小膜材沿垂直于腔室底壁方向投影于腔室底壁上的投影对工作人员观察培养物的干扰。同时，利用本说明书实施例提供的培养装置进行培育，能够加快培养效率并且提高获得的培养物的质量(例如，培养物的活力、培养物的尺寸偏差等)。

图1是根据本说明书一些实施例所示的培养装置的结构示意图；图2是根据本说明书一些实施例所示的培养装置的结构爆炸图。如图1和图2所示，在一些实施例中，培养装置100可以包括培养腔室110、容纳底座120、上盖130、培养液入口150和培养液出口160。其中，容纳底座120位于培养装置100的底部，可以用于承载和固定培养腔室110，并与培养腔室110共同形成培养液通道140。上盖130可以位于培养装置100的顶部。当培养腔室110放置在容纳腔室121中时，上盖130可以盖设在容纳底座120上部，将培养腔室110封闭在上盖130与容纳腔室121形成的腔体中。培养液出口160和培养液入口150均与培养液通道140连通，培养液入口150可以用于向培养液通道140中灌注新的培养液，培养液出口160可以用于排出培养液通道140中的培养液。

在一些实施例中，容纳底座120可以开设有容纳腔室121，容纳腔室121可以用于容纳培养腔室110。培养腔室110可以容纳在容纳腔室121中，与容纳腔室121的底壁连接或者同时与底壁以及侧壁连接。在一些实施例中，培养腔室110的外侧可以与容纳腔室121的内壁之间形成培养液通道140。在一些实施例中，培养腔室110可以与容纳腔室121之间具有一定间隙以形成培养液通道140。示例性的，在图6和图7所示的实施例中，培养腔室110放置于容纳腔室121的底壁上，培养腔室110的腔室侧壁111与容纳腔室121的侧壁之间间隔一定距离。腔室侧壁111与容纳腔室121的侧壁、底壁可以共同形成培养液通道140。在另一些实施例中，容纳腔室121可以容纳有若干培养腔室110，若干培养腔室110可以以一定规则进行布置。若干培养腔室110中的相邻两个培养腔室110可以间隔一定距离(例如，相邻两个培养腔室110的腔室侧壁111间隔一定距离)或者相互抵靠(例如，相邻两个培养腔室110的腔室侧壁111抵靠)。当相邻两个培养腔室110的腔室侧壁111间隔一定距离时，相邻培养腔室110的腔室侧壁111与容纳腔室121的底壁同样可以形成培养液通道140。培养液通道140内可以灌注培养液。培养液可以通过设置在培养腔室110的腔室侧壁111上的膜材114在培养液通道140和培养腔室110内部之间进行流动，从而实现培养腔室110内部与外部(即培养液通道140)的培养液的交换。

在一些实施例中，本说明书对于容纳腔室121的形状、尺寸等不做具体限定。容纳腔室121的形状、尺寸使得培养腔室110能够部分容纳在其中，并且能够与培养腔室110形成培养液通道140即可。在一些实施例中，容纳腔室121的内部轮廓形状可以包括长方体状、T形状或柱状等。例如，在图2和图3所示的实施例中，容纳腔室121的内部轮廓形状为T形状。又例如，在图6和图7所示的实施例中，容纳腔室121的内部轮廓形状为长方体板状。

培养腔室110可以是指用于容纳培养物的腔体。在培养过程中，培养物位于培养腔室110中，通过由培养液通道140进入到培养腔室110中的培养液提供养分生长繁殖。

在一些实施例中，培养腔室110可以包括腔室侧壁111、腔室底壁112和腔室顶壁113。腔室侧壁111围合在腔室底壁112的周侧形成具有一顶部开口的腔室，腔室底壁112作为该腔室的底壁。腔室顶壁113可以盖设在该腔室的顶部，与腔室底壁112相对设置。在一些实施例中，培养腔室110的腔室顶壁113可以不是必须的。示例性的，在图6和图7所示的实施例中，培养腔室110可以包括腔室底壁112和围合在腔室底壁112周侧的腔室侧壁111，两者共同形成顶部开口的培养腔室110后并没有对培养腔室110的顶部进行封闭。在一些实施例中，腔室顶壁113通过粘接、铆接、螺钉连接以及一体成型等方式与腔室侧壁111连接固定。

在一些实施例中，腔室底壁112可以用于承载培养物，供培养物附着生长。示例性的，当培养装置100应用于二维培养模式时，培养物通常为贴壁细胞，贴壁细胞需要附着在其他物体上才可进行生长，而腔室底壁112的表面可以供贴壁细胞进行贴附。在另一示例中，当培养装置100应用于三维培养模式时，培养物通常被基质胶所包裹，基质胶可以稳定地附着在腔室底壁的表面。

在一些实施例中，在二维培养模式或者三维培养模式中，培养物均附着在腔室底壁112的表面，因此，在本说明书中，腔室底壁112的表面又可以称为培养面，观察培养物也就相当于观察腔室底壁112的表面进行观察。

在一些实施例中，腔室底壁112可以由独立的构件构成。例如，腔室底壁112可以为具有生物相容性的材料制作而成的片状、板状构件，与腔室侧壁111连接构成培养腔室110。所述具有生物相容性的材料可以包括但不限于天然壳聚糖、海藻酸钠、聚乙二醇、生物陶瓷等。在另一些实施例中，腔室底壁112可以是容纳腔室121的底壁的一部分。示例性的，腔室侧壁111(例如，膜材114)可以直接与容纳腔室121的底壁连接，从而与容纳腔室121的底壁共同形成顶部开口的腔室，该腔室即为培养腔室110，且该培养腔室110的腔室底壁112是容纳腔室121的底壁的一部分。

在一些应用场景中，当需要对培养腔室110中的培养物进行观察时，可以利用光源对培养装置100的底部进行照射，使得光透过腔室底壁112，然后通过镜头对附着在腔室底壁112表面的培养物进行观察。

如图2、图3和图8所示，在一些实施例中，培养腔室110还包括培养物出口1131和培养物入口1132，培养物出口1131和培养物入口1132可以分别用于从培养腔室110中收集培养物(即将培养物取出)和向培养腔室110中加入培养物(即接种培养物)。在一些实施例中，当培养腔室110不包括腔室顶壁113时，由于培养腔室110的顶部开口，因此可以直接通过该开口接种和/或收集培养物。在一些实施例中，当培养腔室110包括腔室顶壁113(或顶板183)时，可以在腔室顶壁113开设培养物出口1131和培养物入口1132，通过腔室顶壁113上的培养物入口1132和培养物出口1131接种和/或收集培养物。示例性的，在图2和图3所示的实施例中，在腔室顶壁113(即顶板183)的一端和另一端分别设置有培养物入口1132和培养物出口1131，利用培养物入口1132和培养物出口1131分别进行培养物的接种和培养物的收集。

需要说明的是，本说明书不对培养物入口1132和培养物出口1131的数量进行限定。培养物入口1132和培养物出口1131的数量可以相同也可以不同。在一些实施例中，培养物入口1132和培养物出口1131的功能可以通过在同一结构上实现。例如，仅开设有培养物入口1132，该培养物入口1132可以用于向培养腔室110中加入培养物，也可以用于收集培养物。在一些实施例中，培养物入口1132和培养物出口1131为特定形状的通孔结构，例如，圆形、正方形、三角形、多边形等规则或不规则形状。

为了同时对比不同组培养物，在一些实施例中，可以设置多个培养腔室110。在一些实施例中，容纳腔室121内可以容纳若干培养腔室110，每个培养腔室110中可以用于培养不同的培养物，以供进行对比。在一些实施例中，可以在培养腔室110中增加隔离件，将培养腔室110分割成若干培养子腔室，实现多组培养物同时培养的功能。示例性的，隔离件可以为片状构件，隔离件间隔插设在培养腔室的不同位置，以将培养腔室分割成多个的培养子腔室。在一些实施例中，隔离件可以采用前述实施例中的膜材114制作而成。在一些情况下，利用膜材制作的隔离件对培养腔室110进行分割，既可以截留各个培养子腔室内的培养物，又可以使得培养液在各个培养子腔室之间进行流通。

图4是根据本说明书另一些实施例所示的培养装置的结构示意图。如图4所示，在一些实施例中，培养腔室110可以包括多个弯折呈U型的培养子腔室，相邻两个培养子腔室相互连通。在一些实施例中，该培养腔室110可以是由腔室侧壁以及容纳腔室的底壁的一部分共同形成。示例性的，腔室侧壁111可以包括若干依次连接的平面膜，相邻的两个平面膜相互垂直。在一些实施例中，容纳底座120可以包括第一引流件123和第二引流件125。其中，第一引流件123从容纳腔室121的内侧壁向U型培养子腔室的U型凹口内延伸，第一引流件123可以将培养液引导至U型培养子腔室的U型凹口内，提高培养液通道140与培养腔室110的接触面积，提高培养液的交换速率。类似的，相邻两个U型培养子腔室之间同样形成一U型凹口，第二引流件125容纳腔室121的内侧壁延伸至该U型凹口内，将培养液引导至该U型凹口内，提高培养液的交换速率。

图5是根据本说明书又一些实施例所示的培养装置的结构示意图。图5和图4的结构相同或相似，不同之处在于，图5中的U型培养子腔室的腔室底壁112面积更大，而连通相邻两个培养子腔室的通道更窄。相较于图4中的培养子腔室而言，图5的培养子腔室能够容纳的培养物的数量更多，尺寸(例如，培养物的直径)更大。

图6是根据本说明书一些实施例所示的支撑框架的结构示意图；图7是根据本说明书一些实施例所示的设置有膜材的支撑框架的结构示意图。如图6所示，在一些实施例中，培养腔室110除了由腔室侧壁111，腔室底壁112和腔室顶壁113直接连接构成(例如，通过粘接、铆钉连接、一体成型等方式连接构成)外，还可以包括支撑框架115。支撑框架115可以限定培养腔室110的外部轮廓。在一些实施例中，培养腔室110的外部轮廓可以呈现为圆柱体形状、长方体形状、多面体形状等规则或不规则形状。腔室底壁112、腔室侧壁111以及腔室顶壁113通过支撑框架115固定以形成培养腔室110。在一些情况下，采用支撑框架115来固定培养腔室110的腔室底壁112、腔室侧壁111以及腔室顶壁113，可以提高培养腔室110的稳定性。

本说明书实施例不限制支撑框架115外部轮廓的形状，可以根据所需的培养腔室110的形状进行设计。如图6所示，在一些实施例中，支撑框架115为长方体形状，支撑框架115可以包括四根相互平行的支撑柱1151，每根支撑柱1151的第一端与其他支撑柱1151的第一端相对固定，每根支撑柱1151的第二端与其他支撑柱1151的第二端相对固定。示例性的，支撑框架115还包括连接柱，连接柱可以将相邻两根支撑柱1151的第一端进行固定，将相邻两根支撑柱1151的第二端进行固定，最终形成一长方体状的支撑框架115。在另一示例中，支撑框架115可以通过其他结构来固定支撑柱1151，例如，在图6所示的实施例中，四根支撑柱1151的两端分别利用两个侧板181进行固定。在一些实施例中，腔室底壁112可以设置在其中两个相邻的支撑柱1151之间。腔室顶壁113可以设置在与腔室底壁112相对的一侧的相邻的两根支撑柱1151之间。其他相邻的支撑柱1151之间以及位于支撑柱1151第一端和第二段的连接柱围合成的区域可以设置腔室侧壁111(例如，侧板181)。在一些实施例中，相邻两根支撑柱1151之间的间隔距离可以相同或不同。例如，用于设置腔室侧壁111的两根支撑柱1151之间的间隔距离相同。又例如，用于设置腔室侧壁111的两根支撑柱1151之间的间隔距离可以小于用于设置腔室底壁112以及腔室顶壁113的两根支撑柱1151之间的间隔距离。

在一些实施例中，腔室侧壁111、腔室底壁112以及腔室顶壁113可以通过粘接、铆接、螺钉连接等物理连接方式与支撑柱1151、连接柱进行固定。为了方便描述，以膜材114为例进行说明。示例性的，在固定膜材114时，可以在支撑柱1151表面涂覆胶水，然后直接将膜材114的边缘贴附粘接在支撑柱1151上实现固定。在另一示例中，膜材114的周侧设置有固定部(例如，卡扣)，而支撑柱1151上设置有与固定部适配的结构，通过固定部与其配接即可实现膜材114与支撑柱1151的固定，从而实现与支撑框架115的固定。在一些实施例中，支撑框架115可以采用金属、塑料等材料制作。

在一些实施例中，支撑框架115还包括镂空面板，镂空面板可以设置在支撑框架115的相邻两根支撑柱1151之间。在一些实施例中，镂空面板通过焊接、粘接等方式与支撑框架115的支撑柱1151固定。在一些实施例中，膜材114可以通过贴附于镂空面板内表面或外表面实现与支撑框架115的固定。

在一些实施例中，当支撑框架115放置在容纳腔室121中时，由于培养腔室110与容纳腔室121之间需要形成培养液通道140，因此培养腔室110的腔室侧壁111与容纳腔室121的侧壁之间具有一定间隔。若支撑框架115放置在容纳腔室121中没有固定约束，则支撑框架115可能会在容纳腔室121的底壁上移动，可能会使得培养腔室110与容纳腔室121发生磕碰，甚至出现培养腔室110损坏、培养物溢出的情况，并且可能影响工作人员对培养物进行观察。

基于上述原因，在一些实施例中，培养腔室110中的支撑框架115还包括限位部170。容纳腔室121可以包括与限位部170适配的止动部190。通过限位部170和止动部190的相互配合，可以对容纳在容纳腔室121的支撑框架115的位置进行固定，限制支撑框架115在容纳腔室121的底壁上运动。

在一些实施例中，限位部170可以为设置在支撑框架115支撑柱上的凸出结构。其中，凸出结构可以设置在固定腔室底壁112的两根支撑柱1151上背离支撑柱1151延伸，且与支撑柱1151呈一定角度。止动部190可以为开设在容纳腔室121底部的与凸出结构适配的凹槽。当培养腔室110放置在容纳腔室121的底壁上时，凸出结构可以嵌入开设在容纳腔室121底部的凹槽内，通过凸出结构和凹槽配合来限制培养腔室110移动。在一些实施例中，凸出结构可以为柱状构件，片状构件等。凹槽形状与凸出结构对应即可。在一些实施例中，凸出结构可以采用焊接、粘接、铆钉连接、一体成型等方式固定在支撑框架115支撑柱上。在一些实施例中，对于凸出结构的数量不做限制，示例性的，凸出结构的数量可以为1个、2个或更多，同时，凹槽的数量与凸出结构的数量匹配。

图8是根据本说明书另一些实施例所示的支撑框架与容纳件配接的结构示意图。如图2、图3和图8所示，在一些实施例中，支撑框架115可以包括支撑本体180和与支撑本体180连接的限位部170。限位部170与支撑本体180的一端连接。容纳底座120包括能够与限位部170配合的止动部190，限位部170与止动部190配接能够限制支撑框架115在容纳腔室121的底壁上运动。在本实施例中，支撑本体180用于固定腔室侧壁111和腔室底壁112以形成培养腔室110。限位部170用于与止动部190配合来限制支撑本体180运动。在一些实施例中，限位部170可以为条状件、块状件、球状件等。与之相对的，止动部190可以为开设在容纳底座120上的形状相适配的止动槽。所述适配可以是指止动槽的形状、尺寸与限位部170(例如，条状件)的形状、尺寸相同或相似，以使得当条状件位于止动槽内时，条状件抵靠于止动槽的内壁从而无法移动。在一些具体实施例中，限位部170为一条状件(可称为限位条)，条状件可以与支撑本体180连接形成“T”型构件、“L”型构件、“十”字型构件、“工”字型构件等。示例性的，条状件的数量为一个，其一端与支撑本体180的一端连接，构成一“L”型构件。在另一示例中，条状件的中部可以与支撑本体180的一端连接，构成一“T”型构件。在又一示例中，条状件的数量为两个，两个条状件的中部分别与支撑本体180的两端连接，从而构成一“工”字型构件。

在一些实施例中，限位部170与支撑本体180可以相对拆卸，例如，限位部170通过卡扣连接的方式与支撑本体180的一端连接。在一些实施例中，限位部170与支撑本体180可以为固定连接，例如，限位部170与支撑本体180可以通过一体成型制造。

图9是根据本说明书一些实施例所示的培养腔室与容纳腔室的底壁和侧壁连接的结构示意图；图10是根据本说明书另一些实施例所示的培养腔室与容纳腔室的底壁和侧壁连接的结构示意图。在一些实施例中，限位部170和止动部190也可以不同时存在。例如，可以在容纳腔室121的内壁上设置凸出结构，利用凸出结构限制培养腔室110移动，该凸出结构可以相当于止动部190，而不需要额外设置限位部170。在一些实施例中，限位部170和止动部190可以都不是必须的，培养腔室110可以通过物理连接方式与容纳腔室121进行固定。所述物理连接方式可以包括粘接、铆接、螺钉连接、一体成型等。如图9和图10所示，在一些实施例中，培养腔室110可以包括腔室底板116以及设置于腔室底板116两端的两个腔室侧板117。膜材(如前述实施例中的膜材114)可以设置于腔室侧板117以及腔室底板116的两侧，与腔室底板116、腔室侧板117围合成一具有开口的培养腔室110。其中，腔室底板116与容纳腔室121的底壁连接，腔室底板116可以作为培养腔室110的腔室底壁112。腔室侧板117以及膜材114可以作为培养腔室110的腔室侧壁111。两个腔室侧板117中的至少一个腔室侧板117的外侧壁与容纳腔室121的侧壁通过物理方式连接，以将培养腔室110与容纳腔室121进行固定。其余未与容纳腔室121侧壁连接的腔室侧板117以及膜材114则与容纳腔室121的侧壁间隔一定距离以形成培养液通道140。示例性的，如图9所示，位于腔室底板116左侧的腔室侧板117与容纳腔室121侧壁连接，两个膜材114和另一个腔室侧板117与容纳腔室121的内壁之间形成U型的培养液通道140。在一些实施例中，容纳腔室121设置有培养液入口150和培养液出口160。培养液入口150和培养液出口160分别设置在该腔室侧板117(即与容纳腔室121的侧壁连接的腔室侧板117)两侧的容纳腔室121的侧壁上。在一些情况下，可以通过培养液入口150和培养液出口160向培养液通道140灌注培养液以及从培养液通道140取出部分培养液，实现灌流培养。图10所示的培养装置与图9所示的培养装置相似，不同之处在于，图10中的容纳腔室121没有设置培养液入口150和培养液出口160，因此图10所示的培养装置可以应用于静置培养模式。

如图2所示，在一些实施例中，支撑本体180可以包括具有一定距离的顶板183和底板182，顶板183的一端和底板182的一端均与限位部170固定连接。在一些实施例中，支撑本体180还可以包括与限位部170相对设置的侧板(如图6和图7所示的侧板181，其中，图6和图7并未示出限位部170)，顶板183的另一端和底板182的另一端均与侧板181连接。在一些实施例中，支撑本体180中的顶板183与底板182之间的若干腔室侧壁111可以包括膜材114。示例性的，如图7所示，当支撑本体180上设置有侧板181时，腔室侧壁111可以包括侧板181以及膜材114，膜材114可以设置在顶板183与底板182之间的相邻两根支撑柱1151之间。在另一示例中，当支撑本体180上没有设置侧板181时，腔室侧壁111可以全部由膜材114构成，即将前述示例中的侧板181替换为膜材114。在一些情况下，培养液可以通过与限位部170相邻的腔室侧壁111(例如，膜材114)进出培养腔室110实现交换。在一些实施例，为了提高培养液交换速率，支撑本体180上的与限位部170相对的腔室侧壁111也可以由膜材114构成，即设置在支撑柱1151的第一端(支撑柱1151的第二端与限位部170连接)的连接柱之间的腔室侧壁111也由膜材114构成。在一些情况下，支撑本体180上的腔室侧壁111均由膜材114构成，相当于增大了培养腔室110与培养液通道140之间的接触面积，因而提高了培养液的交换速率。在一些实施例中，支撑本体180上的顶板183可以不是必须的。例如，支撑本体180可以仅包括底板182、侧板181和膜材114，其中底板182、侧板181和膜材114可以围合成一具有开口的培养腔室110。又例如，例如，支撑本体可以仅包括底板182和膜材114，其中底板182和膜材114可以围合成一具有开口的培养腔室110。

如图7和图8所示，在一些实施例中，设置在支撑本体180上的腔室侧壁111的外侧与容纳腔室121的内侧壁间隔预设距离，以使得培养液通道140呈U型环绕培养腔室110。其中，由于限位部170(即限位条)与止动部190(即止动槽)之间的间隙较小，因此可以认为培养液没有在止动槽和限位条之间进行流动，U型的培养液通道140的两端分别位于限位部170与支撑本体180的连接处的两侧。在本实施例中，通过将培养液通道140设置为U型并环绕培养腔室110，使得支撑本体180上的除与限位部170连接之外的每个腔室侧壁111都可以与培养液通道140直接接触，增大了培养腔室110与培养液通道140的接触面积，提高了培养液的交换速率。

在一些实施例中，支撑本体180上的腔室侧壁111的外侧与容纳腔室121的内侧壁之间间隔的预设距离的取值范围可以包括1mm～30mm。在一些实施例中，支撑本体180上的腔室侧壁111的外侧与容纳腔室121的内侧壁之间间隔的预设距离的取值范围可以包括1.5mm～20mm。在一些实施例中，支撑本体180上的腔室侧壁111的外侧与容纳腔室121的内侧壁之间间隔的预设距离的取值范围可以包括2mm～10mm。在一些实施例中，支撑本体180的宽度与容纳腔室121的宽度之比的取值范围可以包括0.1-0.9。在一些实施例中，支撑本体180的宽度与容纳腔室121的宽度之比的取值范围可以包括0.2-0.8。在一些实施例中，支撑本体180的宽度与容纳腔室121的宽度之比的取值范围可以包括0.25-0.75。其中，支撑本体180的宽度可以是指两个设置在相邻两根支撑柱1151的腔室侧壁111之间的距离。容纳腔室121的宽度可以是指容纳腔室121的内侧壁沿支撑本体180的宽度方向的尺寸。

在一些实施例中，培养液入口150和培养液出口160可以分别与U型的培养液通道140的两端连通。在本实施例中，通过将培养液出口160和培养液入口150分别与U型的培养液通道140的两端连通，使得培养液可以途经与培养液通道140接触的所有腔室侧壁111，有效提高了培养液的交换速率。在一些实施例中，培养液出口160、培养液入口150可以通过培养液通道140的顶部开口向培养液通道140灌注新的培养液或从培养液通道140取出部分培养液。如图2和图3所示，在另一些实施例中，培养液出口160、培养液入口150可以设置在容纳腔室121的侧壁，将培养液通道140与外部连通。

在一些应用场景中，培养液入口150和培养液出口160可以用于在灌流培养模式或者非灌流培养模式(例如，静置培养模式)中灌注、取出培养液。在一些实施例中，当培养装置100应用于灌流培养模式时，培养液可以以特定的速率通过培养液入口150和培养液出口160进液或者出液。

在一些实施例中，培养液入口150和培养液出口160可以不是必须的。如图10所示，当培养装置100应用于静置培养模式时，培养液通道140中的培养液不需要进行更换，因此不需要通过培养液入口150和培养液出口160灌注和取出培养液。

在一些实施例中，上盖130可以包括培养物接种口133、培养液入口150和培养液出口160。其中，培养液出口160用于排出培养液，培养液入口150用于注入培养液。值得说明的是，培养液入口150和培养液出口160功能可以相互替代。例如，培养液出口160用于注入培养液，培养液入口150用于排出培养液。上盖130可以盖设于培养腔室110的上方且与容纳腔室121封闭连接。在一些实施例中，培养物接种口133可以与培养物入口1132和培养物出口1131连通(例如，设置在腔室顶壁113(即顶板183)的培养物入口1132和培养物出口1131)，培养液入口150和培养液出口160与培养液通道140连通。此时，可以通过上盖130上设置的培养物接种口133接种或收集培养物，可以通过培养液入口150和培养液出口160向培养液通道140灌注新的培养液或从培养液通道140中将部分培养液取出。

在一些实施例中，培养物接种口133、培养液入口150和培养液出口160可以为一定形状的通孔结构，例如，圆形、正方形等规则或不规则形状。在一些实施例中，可以在上述通孔的端口处设置管体，管体可以与外部输送、收集装置连通，用于培养物的接种，以及培养液的注入与收集。

在一些实施例中，本说明书提供的培养装置100可以应用于包括灌流培养和非灌流培养(例如，静置培养)的培养模式中。利用该培养装置100进行上述培养可以有效提高培养效率，满足对培养产物的需求。

其中，静置培养的流程包括：通过培养物接种口133或培养如入口1132向培养腔室110中接种培养物并使培养物附着于腔室底壁112，培养物包括类器官、细胞或细胞团等。通过培养液入口150或者培养液通道140的开口(例如，在图6所示的实施例中，培养装置100可以没有设置上盖130，因此培养液通道140上方敞开)向培养液通道140中灌注培养液。然后将培养装置100静置。培养液通道140中的培养液可以通过腔室侧壁111上的膜材114进出培养腔室110中，与培养腔室110中的培养液进行交换，培养腔室110中的培养物吸收培养液中的养分进行生长繁殖。最后，通过培养物接种口133或者培养物出口1131取出培养完成的培养物。

灌流培养的流程包括：通过培养物接种口133或培养如入口1132向培养腔室110中接种培养物并使培养物附着于腔室底壁112，培养物包括类器官、细胞或细胞团等。通过培养液入口150或者培养液通道140的开口向培养液通道140中灌注培养液。在培养过程中，分别通过培养液入口150以及培养液出口160持续不断或间歇地向培养液通道140中灌注新的培养液以及从培养液通道140中取出部分培养液，对培养液通道140中的培养进行更新。培养液通道140中的培养液可以通过腔室侧壁111上的膜材114进出培养腔室110中，与培养腔室110中的培养液进行交换，培养腔室110中的培养物吸收培养液中的养分进行生长繁殖。最后，通过培养物接种口133或者培养物出口1131取出培养完成的培养物。

图11是根据本说明书一些实施例所示的利用培养装置进行培育的肠类器官的尺寸示意图；图12是根据本说明书一些实施例所示的对照组1的肠类器官的尺寸示意图；图13是根据本说明书一些实施例所示的对照组2的肠类器官的尺寸示意图；图14是根据本说明书一些实施例所示的培育的肠类器官的尺寸对比图表；图15是根据本说明书一些实施例所示的培育的肠类器官的尺寸偏差图表；图16是根据本说明书一些实施例所示的培育的肠类器官的相对活力图表。

在一些实施例中，利用本说明书的培养装置100进行培养可以有效提高培养效率，并且获得培养物的质量也有所提高。所述培养质量可以包括培养物的活力、培养物的尺寸平均值、培养物的尺寸最大值、最小值以及尺寸偏差等。所述培养效率可以包括单位体积内培养效率以及相对培养效率等。为了方便描述，本说明书将以培养物为肠类器官进行说明。如图11至图13所示，在一些应用场景中，分别通过本说明书提供的培养装置100以及用于对照的培养装置对肠类器官进行如前述实施例所描述的灌流培养。其中，用于对照的培养装置可以为Thermofisher 144530 24孔板。图11示出了肠类器官在本说明书提供的培养装置100中培育得到的培养物的尺寸。图12和图13分别示出了肠类器官在用于对照的培养装置中培育得到的培养物的尺寸。不同的是，图12采用的培养物为小胶滴包裹的肠类器官，而图13采用的培养物为大胶滴包裹的肠类器官。由图11-图13可以看出，利用本说明书的培养装置100培育获得的培养物的尺寸均一性更佳。所述尺寸均一性是指若干培养物的尺寸之间的偏差平均值。图14示出了在三种培养模式下获得培养物的相对尺寸平均值、相对尺寸最大值以及相对尺寸最小值。图15示出了利用培养装置100以及利用用于对照的培养装置培育的培养物的尺寸偏差。尺寸偏差可以反映均一性的高低程度，尺寸偏差越大，均一性越差，尺寸偏差越小，均一性越佳。由图14和图15可以看出，利用本说明书提供的培养装置100培育的培养物的尺寸更大，并且均一性更佳。此外，图16示出了在三种培养模式下获得培养物的活力。由图16可以得知，利用本说明书提供的培养装置100进行培育得到的培养物的活力更佳。利用本说明书提供的培养装置100进行培育，耗材体积更小，有效培养体积更大，相对操作效率更高，提及率永利更大，培育的培养物的活力更强、尺寸更大，培养效率也更高。

本说明书实施例的培养装置可能带来的有益效果包括但不限于：(1)通过将膜材设置于腔室侧壁上来增大膜材所在平面与腔室底壁之间的夹角角度，从而减少膜材在光源照射下，在显微镜视野范围内产生的阴影面积，降低膜材对于工作人员在显微镜下观察培养物的干扰；(2)通过培养腔室与容纳腔室的配合在培养腔室的腔室侧壁外形成环绕培养腔室的培养液通道，增大了培养液通道与培养腔室的接触面积，提高了培养液的交换速率；(3)通过支撑框架限定出培养腔室的外部轮廓并利用支撑框架来固定腔室侧壁、腔室底壁以及腔室顶壁，可以提高培养腔室的稳定性；(4)通过在支撑框架上设置限位部，并且在容纳件上设置止动部，利用限位部与止动部的配合限制培养腔室在培养过程中在容纳腔室的底壁上移动，提高培养腔室的稳定性。以上所述仅为本说明书的较佳实施例而已，并不用以限制本说明书，凡在本说明书的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本说明书的保护范围之内。

Claims (16)

1.一种培养装置，其特征在于，所述培养装置包括：

容纳底座，所述容纳底座上设有容纳腔室，所述容纳腔室包括用于容纳培养物的培养腔室；

所述培养腔室包括腔室底壁以及围合在所述腔室底壁周侧的腔室侧壁，所述腔室侧壁的外侧与所述容纳腔室的内壁之间形成有培养液通道；

所述腔室侧壁的至少部分包括膜材，所述膜材所在平面与所述腔室底壁相交。

2.根据权利要求1所述的培养装置，其特征在于，所述膜材沿垂直于所述腔室底壁方向投影于所述腔室底壁上的投影面积不超过所述腔室底壁面积的50％。

3.根据权利要求1所述的培养装置，其特征在于，所述培养腔室还包括支撑框架，所述支撑框架限定所述培养腔室的外部轮廓，所述腔室底壁和所述腔室侧壁相对所述支撑框架固定设置。

4.根据权利要求3所述的培养装置，其特征在于，所述腔室侧壁包括镂空面板，以及贴附于所述镂空面板上的膜材。

5.根据权利要求3所述的培养装置，其特征在于，所述腔室侧壁包括通过物理连接方式固定于所述支撑框架上的膜材。

6.根据权利要求3所述的培养装置，其特征在于，所述支撑框架包括四根相互平行的支撑柱，四根所述支撑柱的两端相对固定，所述腔室侧壁或所述腔室底壁固定于相邻两根所述支撑柱之间。

7.根据权利要求3所述的培养装置，其特征在于，所述支撑框架包括支撑本体以及限位部，所述限位部与所述支撑本体的一端连接；所述容纳底座包括能够与所述限位部配合的止动部，所述限位部与所述止动部配接能够限制所述支撑框架在所述容纳腔室的底壁上运动。

8.根据权利要求7所述的培养装置，其特征在于，所述限位部与所述支撑本体构成T型构件，所述容纳底座上的容纳腔室呈与所述T型构件配合的T型槽。

9.根据权利要求7所述的培养装置，其特征在于，所述支撑本体包括底板，所述底板的一端与所述限位部固定连接。

10.根据权利要求9所述的培养装置，其特征在于，所述支撑本体还包括与所述底板具有一定距离的顶板，所述顶板的一端与所述限位部固定连接。

11.根据权利要求10所述的培养装置，其特征在于，所述支撑本体还包括与所述限位部相对设置的侧板，所述顶板的另一端和所述底板的另一端均与所述侧板连接。

12.根据权利要求10或11所述的培养装置，其特征在于，所述支撑本体中所述顶板与所述底板之间的若干腔室侧壁包括所述膜材。

13.根据权利要求8所述的培养装置，其特征在于，设置在所述支撑本体上的所述腔室侧壁的外侧与所述容纳腔室的内侧壁间隔预设距离。

14.根据权利要求7所述的培养装置，其特征在于，所述支撑本体的宽度与所述容纳腔室的宽度之比的取值范围包括0.25-0.75。

15.根据权利要求10所述的培养装置，其特征在于，所述顶板的一端和另一端上分别设有培养物出口和培养物入口。

16.根据权利要求15所述的培养装置，其特征在于，所述培养装置还包括上盖；

所述上盖上设置有培养物接种口、培养液入口和培养液出口；

所述培养物接种口与所述培养物出口和所述培养物入口对应；所述培养液入口和所述培养液出口与所述培养液通道连通。

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