CN117795052A

CN117795052A - 用于微腔细胞培养容器的挡件

Info

Publication number: CN117795052A
Application number: CN202280053337.1A
Authority: CN
Inventors: T·A·克卢捷; W·J·莱西; A·M·D·P·帕多; A·J·坦纳
Original assignee: Corning Inc
Current assignee: Corning Inc
Priority date: 2021-07-30
Filing date: 2022-07-29
Publication date: 2024-03-29
Also published as: EP4377438A1; WO2023009772A1

Abstract

提供了一种被构造成设置在细胞培养容器中的挡件(130)。细胞培养容器(100)可以包括容器主体(101)，该容器主体包括限定细胞培养室的底壁(110)和多个侧壁(107)，该底壁包括细胞培养表面(111)。挡件(130)可以被构造成平行于容器主体内的细胞培养表面(111)设置，挡件包括延伸跨过细胞培养表面的长度的第一挡件横杆(133)；与第一挡件横杆相交的第二挡件横杆(135)；以及设置在第一挡件横杆的端部处的第三横杆(137)。

Description

用于微腔细胞培养容器的挡件

相关申请的交叉引用

本申请根据35U.S.C.§119要求于2021年7月30日提交的系列号为63/227,679的美国临时申请的优先权权益，本申请以该申请的内容为基础，并且通过引用的方式全文纳入本文。

技术领域

本说明书总体涉及用于进行细胞生长的细胞培养容器，更具体地，涉及具有挡件以限制细胞培养容器中液体运动的微腔细胞培养容器。

背景技术

通常，三维(3D)细胞培养比单层中生长的二维(2D)细胞培养更适合于模拟天然组织和器官的环境。在3D细胞培养中生长的细胞能够通过附着在三维环境中的其他沉积细胞上而形成球体或细胞聚集体，从而在细胞之间产生比在单层中生长的2D细胞更天然的相互作用。这种细胞排列方式提供了类似于天然组织的灵活构造。希望能提供组织微环境的准确范例。为了提高开发疾病疗法的实验研究的准确性，希望在3D培养而不是2D培养中开发疗法，因为3D培养更接近于开发的药物最终应用的环境。

然而，形成的球体或细胞聚集体容易受到损伤，例如在运输细胞培养容器时或在培养基交换过程中。运输3D细胞培养容器通常会导致其中包含的液体在无意中移动，从而造成容器内的扰动。当在3D细胞培养过程中添加液体培养基或从容器中移除液体培养基时，也可能发生扰动。由于3D细胞培养中的细胞并不附着在培养器的任何表面上，因此扰动可能会导致球体或细胞聚集体在相应的微腔(在3D培养容器内其所形成的微腔)中晃动或从相应的微腔移出。如果球体从其相应的微腔移出，则形成的球体可能附着到其他形成的球体上，从而导致容器内球体的均匀性及其尺寸失衡。因此，需要稳定3D球体培养容器内的液体运动。

发明内容

根据一个实施方式，一种细胞培养容器包括容器主体，该容器主体限定了在底壁、顶壁和多个侧壁之间围成的细胞培养室，所述多个侧壁在顶壁和底壁之间延伸。细胞培养容器可以包括设置在一个侧壁处的端口。任选地，细胞培养容器可包括帽或盖，该帽或盖可移除以提供通向端口的通路。底壁包括细胞培养表面，其中，容器主体被构造成从端口接收细胞培养基，使得培养基沿着细胞培养表面沉积。细胞培养容器还包括延伸跨过细胞培养表面的宽度和长度的挡件。

根据一个实施方式，细胞培养容器包括容器主体，该容器主体限定了底壁和多个侧壁之间的细胞培养室，所述多个侧壁从底壁向上延伸。细胞培养容器可以包括设置在一个侧壁处的端口。任选地，细胞培养容器可包括帽或盖，该帽或盖可移除以提供通向端口的通路。底壁包括细胞培养表面，其中，容器主体被构造成从端口接收细胞培养基，使得培养基沿着细胞培养表面沉积。细胞培养容器还包括延伸跨过细胞培养表面的宽度和长度的挡件。

根据一个实施方式，提供了一种被构造成设置在细胞培养容器中的挡件。挡件可以包括第一挡件横杆、第二挡件横杆和第三挡件横杆。第一挡件横杆沿着细胞培养表面的长度平行于细胞培养表面延伸。第二挡件横杆沿着细胞培养表面的宽度平行于细胞培养表面延伸，并且与第一挡件横杆相交并垂直。第三挡件横杆平行于细胞培养表面延伸，并设置在第一挡件横杆的端口端，垂直于第一挡件横杆延伸跨过细胞培养表面宽度的至少一部分。

在一些实施方式中，第三挡件横杆包括支脚，例如向下延伸以在第三挡件横杆每一端处接触细胞培养表面的支脚。所述支脚可以是挡件接触细胞培养表面的仅有的点，从而允许挡件的底部和细胞培养表面之间存在间隙。在一些实施方式中，第三挡件横杆包括位于第三横杆顶部任一端的圆肩(rounded shoulder)。在一些实施方式中，第三挡件横杆被构造成流动转向器或流体转向器。

在一些实施方式中，挡件包括多个保持凸部，这些保持凸部被构造成容纳在细胞培养容器的挡件保持区域中。在一些实施方式中，挡件保持区域由凹槽、间隙或切口限定，其设置在细胞培养容器的多个侧壁的顶部。第二挡件横杆可以包括水平部分，以及分别在水平部分的任一端朝向侧壁的顶部向上延伸的垂直部分。可以在第二挡件横杆的各个垂直部分的顶部设置保持凸部，保持凸部从垂直部分朝向相应的侧壁水平延伸，并且保持凸部被构造成装配或设置或容纳在侧壁的相应挡件保持区域内。

在一些实施方式中，第一挡件横杆包括水平部分，该水平部分从靠近端口的一端延伸到远离端口的一端，其中远离端口的一端还包括垂直部分，该垂直部分朝向侧壁的顶部向上延伸。可以在第一挡件横杆的垂直部分的顶部设置保持凸部，保持凸部从垂直部分向侧壁水平延伸，并且保持凸部被构造成装配或设置或容纳在侧壁的相应挡件保持区域内。

根据一个实施方式，一种微腔细胞培养系统包括细胞培养容器和设置在细胞培养容器主体内的挡件。在一些实施方式中，微腔细胞培养系统还包括用于细胞培养容器的载体或支座。任选地，细胞培养容器可包括帽或盖。细胞培养容器包括细胞培养表面，并且细胞培养表面可以包括多个微腔。在一些实施方式中，细胞培养容器是微腔细胞培养烧瓶。在一些实施方式中，细胞培养容器是微腔开孔细胞培养板。

在一个方面，提供了一种细胞培养容器。细胞培养容器包括容器主体，该容器主体包括限定细胞培养室的底壁和多个侧壁，该底壁包括细胞培养表面。挡件被构造成平行于容器主体内的细胞培养表面设置，挡件包括延伸跨过细胞培养表面的长度的第一挡件横杆；与第一挡件横杆相交的第二挡件横杆；以及设置在第一挡件横杆的端部处的第三横杆。

在一个方面，第二挡件横杆垂直于第一挡件横杆设置。在一个方面，第二挡件横杆延伸跨过细胞培养表面的宽度。

在一个方面，第三横杆垂直于第一挡件横杆设置。在一个方面，第三挡件横杆延伸跨过细胞培养表面的宽度的一部分。在一个方面，第三挡件横杆是流动转向器。在一个方面，第三挡件横杆包括在第三档板横杆的任一端的顶部的圆肩。

在一个方面，第三挡件横杆包括与细胞培养表面接触以提供间隙的支脚，在间隙处第三挡件横杆的水平部分被抬高远离细胞培养表面。在一个方面，第三挡件横杆的支脚是挡件与细胞培养表面的仅有的接触点。

在一个方面，细胞培养表面包括多个微腔。

在一个方面，细胞培养容器还包括设置在多个侧壁的一个侧壁处的端口，其中，端口被构造成用于抽吸和培养基交换。在一个方面，第三挡件横杆被布置在端口附近并且垂直于来自端口的流体流。在一个方面，细胞培养容器还包括帽或盖，该帽或盖可移除以提供通向端口的通路。

在一个方面，该容器主体还包括顶壁。

在一个方面，细胞培养容器还包括盖，盖被构造成可释放地附接到侧壁的顶部部分以封闭细胞培养室。

在一个实施方式中，在容器的侧壁的顶部部分设置有多个挡件保持区域。在一个实施方式中，挡件还包括多个保持凸部，多个保持凸部被构造成插入到相应的挡件保持区域中。在一个实施方式中，第一挡件横杆包括水平部分和垂直部分，其中，保持凸部设置在垂直部分的顶部。在一个实施方式中，第二挡件横杆包括水平部分和在水平部分的任一端处的垂直部分，其中，保持凸部设置在每个垂直部分的顶部。

在一个实施方式中，细胞培养容器包括微腔细胞培养容器。在一个实施方式中，细胞培养容器包括微腔烧瓶。在一个实施方式中，细胞培养容器包括微腔开孔板。

在一个实施方式中，挡件的底部从细胞培养表面抬高约0.04英寸至约0.5英寸。

在一个实施方式中，第一挡件横杆的端部是成角度的以对应于细胞培养容器的相应侧壁的拔模角(draft angle)。

在一个实施方式中，挡件由聚合物材料形成。

在一个实施方式中，容器主体被构造成接收细胞培养室内的液体培养基，其中挡件被构造成抑制液体培养基在细胞培养表面上的移动。

在一个方面，提供了一种被构造成设置在细胞培养容器中的挡件。在一个实施方式中，挡件是可移除的。

在一个方面，提供了一种细胞培养系统。在一个实施方式中，细胞培养系统是微腔细胞培养系统。细胞培养系统包括根据本文所述实施方式的细胞培养容器和挡件；以及用于细胞培养容器的保护性载体。在一个实施方式中，该系统还包括用于细胞培养容器的盖或帽。

本文所述细胞培养容器的附加特征和优点将在下文的详细描述中阐述，并且本领域技术人员从该描述中或通过实践本文所述的实施方式(包括下文的详细描述、权利要求书以及附图)而容易地理解其一部分。

应理解，前述的一般性描述和下文的详细描述都描述了各个实施方式且都旨在提供用于理解所要求保护的主题的性质和特性的总体评述或框架。包括的附图提供了对各个实施方式的进一步理解，附图并入本说明书中并构成本说明书的一部分。附图例示了本文所描述的各个实施方式，并且与说明书一起用于解释所要求保护的主题的原理和操作。

附图简要说明

图1显示了根据本文所示和描述的一个或多个实施方式的带有挡件的细胞培养容器的透视图。

图2显示了根据本文所示和描述的一个或多个实施方式的带有挡件的细胞培养容器的透视图。

图3显示了根据本文所示和描述的一个或多个实施方式的带有挡件的细胞培养容器的顶视图。

图4显示了沿图3的带有挡件的细胞培养容器的线B-B截取的截面侧视图。

图5显示了沿图3的带有挡件的细胞培养容器的线C-C截取的截面侧视图。

图6显示了根据本文所示和描述的一个或多个实施方式的用于细胞培养容器的挡件的透视图。

图7显示了根据本文所示和描述的一个或多个实施方式的用于细胞培养容器的挡件的顶视图。

图8显示了沿图7中线A-A截取的挡件的截面侧视图。

图9显示了沿图7中线B-B截取的挡件的截面侧视图。

图10显示了沿图7中线C-C截取的挡件的截面侧视图。

图11显示了根据本文所示和描述的一个或多个实施方式的组装的细胞培养系统的透视图。

图12显示了根据本文所示和描述的一个或多个实施方式的细胞培养系统组件的透视图。

图13显示了根据本文所示和描述的一个或多个实施方式的细胞培养系统组件的透视图。

图14显示了根据本文所示和描述的一个或多个实施方式的细胞培养系统组件的透视图。

图15显示了根据本文所示和描述的一个或多个实施方式的带有挡件的细胞培养容器沿长度截取的截面侧视图。

具体实施方式

现在将详细参考细胞培养容器的各种实施方式，细胞培养容器具有位于其中的各种稳定器装置，细胞培养容器的实例在附图中示出。只要可能，在全部附图中将使用相同的附图标记来表示相同或相似的部件。本文所用的方向术语——例如上、下、右、左、前、后、顶、底、远和近——仅仅是参照绘制的附图而言，并不用来暗示绝对的取向。

本文中，范围可以表示为从“约”一个具体值和/或至“约”另一个具体值。当表述这样的范围时，另一个实施方式包括始于所述一个具体值和/或止于所述另一具体值。类似地，当通过使用前置词“约”将数值表达为近似值时，可以理解为该特定值构成了另一个实施方式。还应理解，每个范围的端点在与另一个端点有关以及与另一个端点无关时都是有意义的。

除非另有明确说明，否则本文所述的任何方法不应被理解为要求以特定顺序执行其步骤，也不应要求任何设备具有特定的取向。因此，如果方法权利要求没有实际叙述其步骤要遵循的顺序，或者任何设备权利要求没有实际叙述各组件的顺序或取向，或者权利要求书或说明书中没有以其他方式明确说明步骤应限于特定顺序，或者没有叙述设备组件的特定顺序或取向，那么在任何方面都不应推断顺序或取向。这适用于任何可能的非明确的表述依据，包括：涉及步骤安排、操作流程、组件顺序或组件取向的逻辑问题；由语法组织或标点符号派生的简明含义以及说明书中描述的实施方式的数量或类型。

除非上下文另外清楚地说明，否则，本文所用的单数形式的“一个”、“一种”以及“该/所述”包括复数指代。因此，例如，除非上下文中有另外的明确指出，提及“一个”组件包括具有两个或更多个此类组件的方面。

具有开放体积的细胞培养容器中的液体可以在整个开放区域不受控制地自由移动。如果细胞培养容器被移动或运输，移动可能会在液体中引起扰动，导致“晃动”并可能导致液体溢出。与二维(2D)培养物中培养的细胞(细胞附着在容器的培养表面上)不同，3D培养中的细胞如球体不附着在培养表面上，因此易受晃动的影响，并可能从其培养的微腔中脱离。这样的扰动和球体从微腔的脱离可能导致球体的损失。由于脱离的球体最终可能会与其他球体一起沉淀在微腔中，因此球体的尺寸可能会变得不均匀，从而导致球体不希望地失去均匀性。

根据本文所述的实施方式，提供了一种挡件，该挡件将稳定具有开放区域的细胞培养容器中液体的运动，该开放区域原本通常会使得在容器移动时发生扰动。挡件可以调节以适应不同类型的细胞培养容器，包括微腔烧瓶和开孔板。在一些实施方式中，挡件包括支脚。支脚允许挡件支撑或固定在容器的培养表面附近。在一些实施方式中，挡件包括保持凸部，保持凸部通过将挡件悬置或悬挂在容器侧壁的内表面的顶部附近，从而帮助保持挡件在容器中的位置。在一些实施方式中，挡件的保持凸部可以通过盖从而在侧壁上的挡件保持区域内固定到位，或者在顶壁上的挡件保持区域内固定到位。

现在参考图1-5，其显示了细胞培养容器100的实施方式，其中设置有挡件130。图1-5中所示的细胞培养容器是微腔烧瓶。图1示出了其中设置有挡件的细胞培养容器的透视图，其中示出了容器的侧壁的外部视图，并且容器的顶壁是透明的。图2显示了其中设置有挡件的细胞培养容器的透视图，其中侧壁和顶壁显示为透明的，以观察挡件在容器内的放置情况。图3显示了其中设置有挡件的细胞培养容器的顶视图。图4示出了沿着图3的线B-B截取的截面侧视图。图5示出了沿着图3的线C-C截取的截面侧视图。

细胞培养容器100具有容器主体101，其限定了形成于容器主体101中的细胞培养室104。具体地，细胞培养容器100的容器主体101包括顶壁115、底壁108以及在顶壁115与底壁110之间延伸的多个侧壁107。侧壁可以具有靠近顶壁115的顶部部分117和靠近底壁110的底部部分118。细胞培养容器可以具有高度H_CCV。

容器主体101可进一步包括位于容器100的侧壁107处的端口120，从而限定容器100靠近端口120的端口端103和容器100远离端口120的相对端105。端口120被构造成提供通向细胞培养室104的流体通道。细胞培养容器100可操作地通过端口120将液体培养基接收到细胞培养室104中。端口120可以任选地被构造成通过任何合适的方式可释放地与帽155连接，例如通过帽155上的螺纹157，该螺纹被构造成可释放地与端口120上的螺纹121互锁。在一些实施方式中，端口可以进一步包括将流体引导到底壁110或细胞培养表面111的颈部127或倾斜部分。

细胞培养容器100可以包括沿着容器主体101的底壁110定位的细胞培养表面111。细胞培养表面111可以包括基材，基材包括多个微腔113，微腔113的尺寸和形状适于在其中接收至少一个细胞或球体。因此，细胞培养表面111是被构造用于促进细胞培养室104中的细胞生长和发育的细胞培养区域。

在使用时，可以将多个细胞沉积在细胞培养容器100内，使得细胞培养室104可操作以将细胞容纳在细胞培养表面111的多个微腔113内。在沿着细胞培养表面111的微腔基材113接收多个细胞的情况下，通过在液体培养基填充操作期间将细胞培养表面暴露于各种营养物和生长液，从而促进了细胞的发育。特别地，通过打开盖或帽155，以打开通向细胞培养容器100的端口120的通路，从而将液体培养基沉积在容器100的细胞培养室104内。液体培养基可以通过进入端口120添加到细胞培养室104中，从而向细胞培养表面111转移液体培养基。

细胞培养容器可以包括设置在其中的挡件130。挡件可用于稳定细胞培养容器中液体的运动，从而在容器使用时，例如在培养基交换期间，或在运输容器时，防止或减少扰动。挡件130可以包括第一挡件横杆133、第二挡件横杆135和第三挡件横杆137。挡件130可以进一步包括多个保持凸部139。如图1所示，容器100的侧壁107上的挡件保持区域119凸出以允许侧壁厚度保持不变，同时允许形成限定挡件保持区域的间隙或凹部119。如图2所示，挡件保持区域119被构造成接收或容纳挡件130的相应保持凸部139。

图3显示了包括挡件的细胞培养容器的俯视图或顶视图。当位于细胞培养容器100内时，可以看到挡件130的横杆133、135、137将生长区域或细胞培养表面111划分成象限。如图3所示，细胞培养表面可以具有长度L_CCS和宽度W_CCS。细胞培养表面可以包括多个微腔113，其可以排列成阵列或重复图案，并且可以是圆化或圆形的，如图3的左下角所示。

图4显示了沿着图3中所示的细胞培养容器100和挡件130的线B-B截取的截面侧视图。该截面侧视图示出了穿过细胞培养容器100的主体101内的细胞培养室104，朝向具有盖155的端口120观察的视图。图4示出了第二挡件横杆135的结构，其具有水平中间部分165，该水平中间部分延伸跨过细胞培养表面111的宽度W_CCS的至少一部分，平行于细胞培养表面11。第二挡件横杆135的宽度允许第二挡件横杆135的垂直部分131与侧壁107之间存在间隙D_GS。第二挡件横杆135包括在水平部分165的任一端上的垂直部分131，垂直部分131沿着侧壁107基本垂直地延伸到侧壁107的顶部部分117。垂直部分131包括在侧壁107的顶部部分117处，靠近顶壁115(或者在一些实施方式中靠近盖250)的保持凸部139。每个保持凸部139是从垂直部分131朝向侧壁107水平延伸的翼部或凸部，并且被构造成插入挡件保持区域119中，挡件保持区域119是侧壁107中的间隙或凹部，也显示为图1中侧壁的外部视图中的凸出部。挡件保持区域119构造成容纳挡件130的保持凸部139，以将挡件130在细胞培养容器100的细胞培养室104内固定到位。挡件保持区域119与保持凸部130、挡件的高度和挡件的支脚的高度组合，以允许在挡件的底部和细胞培养表面111之间存在间隙D_GB，其中只有挡件的支脚与细胞培养表面111接触。在一些实施方式中，第二挡件横杆135从水平部分165过渡到垂直部分131的底角167可以是圆化的。在一些实施方式中，垂直部分131过渡到保持凸部139的最顶部内角可以是圆化的。

图5显示了沿着图3所示的细胞培养容器100和挡件130的线C-C截取的截面侧视图。该截面侧视图示出了穿过细胞培养容器100的主体101内的细胞培养室104到侧壁107的视图。端口120显示在右侧，其中容器的端口端103靠近端口，而相对端105远离端口120。端口120显示带有帽155，帽的螺纹157与端口的相应螺纹121互锁。端口120还包括朝底壁110向下延伸的颈部127或倾斜部分。第一挡件横杆133显示为平行于底壁110或细胞培养表面111从端口端103延伸到相对端105，细胞培养表面包括多个微腔113。第二挡件横杆的垂直部分沿着侧壁107基本垂直地向上延伸到顶壁115。

如本文实施方式中所述，位于细胞培养容器中的挡件稳定了容器主体的细胞培养室内的液体培养基的流动性，从而确保当细胞培养容器被移动时，液体培养基沉积在细胞培养表面上而不会经历过多的扰动或移动。因此，本文所述的挡件被构造成通过抑制液体培养基在细胞培养室内的移动来保持接收在细胞培养表面的微腔内的细胞的状态。挡件防止液体培养基流过挡件横杆并在细胞培养室内的细胞培养表面的整个开放体积区域上扩散，从而在细胞培养容器的物理运输过程中最大限度地降低液体培养基在其中有足够空间移动的能力。

图6-10示出了如本文所述的实施方式的挡件130。图6示出了挡件的透视图。图7示出了挡件的顶视图。图8示出了沿着图7的挡件的线A-A的截面侧视图。图9示出了沿着图7的挡件的线B-B的截面侧视图。图10示出了沿着图7的挡件的线C-C的截面侧视图。

在实施方式中，挡件130的尺寸和形状可以适合于装配在细胞培养室104内，使得挡件横杆的宽度或长度覆盖细胞培养表面111的相应宽度或长度。挡件130包括第一挡件横杆133、第二挡件横杆135和第三挡件横杆137。

挡件的长度L_B的尺寸可延伸跨过细胞培养容器内的细胞培养表面的长度。在一些实施方式中，L_B可以对应于与细胞培养表面长度L_CCS基本相同的长度。在一些实施方式中，L_B为约4.4英寸。挡件的宽度的尺寸可以延伸跨过细胞培养容器内的细胞培养表面的宽度W_CCS。挡件的高度的尺寸可为从侧壁的顶部朝向细胞培养表面延伸，以允许挡件的底部和细胞培养表面之间存在间隙，该间隙允许液体、细胞和/或球体在挡件下方不受阻碍地流动。在一些实施方式中，挡件130还可以包括把手或拾取点236，如图14所示，当将挡件插入容器中或从容器中移除挡件时，该把手或拾取点为使用者提供了握持挡件的区域。

挡件130包括第一挡件横杆133，第一挡件横杆具有端口端132和相对端134。第一挡件横杆133可以平行于来自端口120的流动，并且可以沿着细胞培养区域111的长度延伸。第一挡件横杆可以具有高度H_FBC。在一些实施方式中，H_FBC可以是约0.27英寸。第一挡件横杆可以具有厚度T_FBC。在一些实施方式中，T_FBC可以是任何合适的厚度。在一些实施方式中，T_FBC为约0.05英寸。在一些实施方式中，如图10所示，第一挡件横杆可具有与端口端132相对的端部134，该端部134包括成角度的边缘，其中α是第一挡件横杆133的相对端134的角度。在一些实施方式中，α对应于细胞培养容器100的侧壁107在与端口端103相对的端部105处的拔模角。在一些实施方式中，α为约91度至约95度。

在一些实施方式中，如图11-15所示，第一挡件横杆可具有高度为H_HPFC的水平部分225和高度为H_VPFC的垂直部分223。在一些实施方式中，第一挡件横杆223可以在与容器200的端口端203相对的端部205处具有垂直部分223，垂直部分223在最顶部处具有保持凸部239。垂直部分223可以在与端口端203相对的容器200的侧壁207上基本垂直地向上上升，并且保持凸部239可以与侧壁207的顶部217处的凹部或挡件保持区域219可释放地接合，该凹部或挡件保持区域219被构造成容纳挡件保持凸部239。

挡件130还包括与第一挡件横杆133相交的第二挡件横杆135，使得第二挡件横杆135垂直于第一挡件横杆133。第二挡件横杆135可以与来自端口120的流体流水平，并且可以垂直于第一挡件横杆133，在容器100或容器100的细胞培养表面111的约中心处与第一挡件横杆133相交。第二挡件横杆135可以包括在第二挡件横杆135的任一端的垂直部分131，保持凸部139设置在每个垂直部分131的最顶部。垂直部分131可以沿着容器100的侧壁107基本垂直地上升，并且保持凸部139可以与侧壁107的顶部117处的凹部或挡件保持区域119可释放地接合，凹部或挡件保持区域119的尺寸和构造被设置成容纳保持凸部139并将挡件130固定在容器100中。第二挡件横杆可以具有厚度T_SBC。T_SBC可以是约0.05英寸。第二挡件横杆可以具有长度L_SBC。在一些实施方式中，L_SBC可以与W_CCS大致相同或略短于W_CCS。在一些实施方式中，L_SBC可以是约2.9英寸。距离D_BRT可以表示第二挡件横杆的相对两端的保持凸部之间的距离。在一些实施方式中，D_BRT可以是约2.48英寸。

挡件130还包括设置在第一挡件横杆133的端口端132处的第三挡件横杆137，第三挡件横杆137垂直于第一挡件横杆133。第三挡件横杆137可以被布置成与来自端口120的流体流水平，并且被设置在容器100的前端或端口端103处。第三挡件横杆137可以用作流动转向器138，减缓流体从端口120进入细胞培养表面111。在一些实施方式中，第三挡件横杆137包括圆肩141，圆肩141在第三挡件横杆137的顶部位于第三挡件横杆137的任一端。在一些实施方式中，第三挡件横杆可以仅在细胞培养区域的宽度的一部分上延伸，并且可以不完全延伸到任一侧壁。在这样的实施方式中，第三挡件横杆可以使流体围绕容器的中心区域转向。

在一些实施方式中，第三挡件横杆可包括位于第三挡件横杆底部的支脚，所述支脚被构造成接触细胞培养表面。在一些实施方式中，第三挡件横杆可以包括两个支脚，横杆的任一端各一个支脚。在一些实施方式中，第三挡件横杆137包括在第三挡件横杆137的底部位于第三挡件横杆137的任一端处的支脚145，其中支脚145使第三挡件横杆抬高远离细胞培养表面111，并且其中支脚145是挡件和细胞培养表面111之间的仅有的接触点。支脚可具有H_F和宽度W_F。在一些实施方式中，高度为约0.04至约0.05英寸。在一些方式中，W_F为约0.07英寸。第三挡件横杆可具有宽度W_TBC。在一些实施方式中，W_TBC小于W_CCS。在一些实施方式中，W_TBC为约2.4英寸。第三挡件横杆可以具有从支脚底部到第三挡件横杆顶部的高度H_TBC。在一些实施方式中，H_TBC为约0.27英寸。第三挡件横杆可以具有厚度T_TBC。在一些实施方式中，T_TBC为约0.06英寸。

如本文所述，挡件的保持凸部的尺寸和构造适合于在细胞培养容器的侧壁的挡件保持区域内。挡件保持凸部可以具有宽度W_BRT。在一些实施方式中，W_BRT可为约3.14英寸。挡件保持凸部可具有宽度W_RT。在一些实施方式中，W_RT可为约0.25英寸。挡件保持凸部可具有厚度T_RT，该厚度T_RT允许挡件保持凸部被容纳在侧壁中的凹部或挡件保持区域内。在一些实施方式中，T_RT可为约0.09至约0.1英寸。保持凸部可具有下部，该下部具有距离挡件底部的高度H_LRT。在一些实施方式中，H_LRT为约1.11英寸。保持凸部可以具有上部，该上部具有距离挡件底部的高度H_URT。在一些实施方式中，具有H_URT的保持凸部的上部是挡件的最顶部，因此，H_URT可以对应于挡件的高度。在一些实施方式中，H_URT为约1.36英寸。

每个挡件保持区域可以是侧壁顶部的间隙、凹部或切口，其被构造成接收和容纳挡件的保持凸部。在一些实施方式中，挡件可以包括在挡件横杆的垂直部分的顶部处的保持凸部。在一些实施方式中，挡件可以包括两个保持凸部，细胞培养容器可以包括两个挡件保持区域。在一些实施方式中，挡件可以包括三个保持凸部，细胞培养容器可以包括三个挡件保持区域。

在一些实施方式中，第三挡件横杆的支脚与挡件横杆的保持凸部和垂直部分的高度或长度一起被构造成保持挡件下方的间隙，以允许细胞、培养基和球体移入或移出细胞培养容器。在一些实施方式中，该间隙为约0.040-0.050英寸。

在本文所述的实施方式中，形成挡件的横杆被布置为垂直和平行于来自端口流体流动的方向。横杆可以被抬高，以允许液体、细胞和/或球体在挡件下方不受阻碍地流动。例如，挡件的支脚和保持凸部可以被构造成允许从挡件的底部到细胞培养容器的底壁或细胞培养表面存在间隙D_GB。在一些实施方式中，D_GB为约0.040-0.05英寸。挡件的宽度和长度可构造成允许挡件横杆的垂直部分与细胞培养容器的非端口侧壁之间存在间隙D_GS。在一些实施方式中，D_GS为约0.01英寸。

在本文所述的实施方式中，挡件的设计和挡件横杆的位置用于在视觉上将细胞培养表面或生长表面分割成象限，在显微镜检查期间帮助使用者定位位置，并允许从指定区域或象限取样。在一些实施方式中，放置在容器侧壁的顶部的帽或盖可用于帮助将挡件保持到位。

如本文实施方式中所述，挡件用于稳定液体培养基在细胞培养室内的移动。具体地，由于在细胞培养室中存在开放空间区域，因此其中储存有液体培养基的细胞培养容器的任何移动通常可造成液体培养基在细胞培养室中移动。然而，由于挡件位于在细胞培养容器内，并且其尺寸设置成将细胞培养表面划分成更小的象限而不是一个大的开放区域，挡件被构造成抑制细胞培养室内液体培养基的流动性和/或自由运动。挡件保持凸部与细胞培养容器侧壁上的挡件保持区域之间的接合进一步稳定了细胞培养室内的挡件。因此，如本文实施方式中所述的挡件被构造成通过抑制液体培养基的移动并将液体培养基从细胞培养室内的开放体积区域分离来保持接收在细胞培养表面的微腔内的细胞的条件。

在本文所述主题的方面，提供了一种细胞培养系统。细胞培养系统可以包括细胞培养容器、被构造成设置在细胞培养容器内的挡件、以及用于保护细胞培养容器底壁上的微腔的保护性载体或支座。在实施方式中，细胞培养容器可以包括微腔容器。在一些实施方式中，微腔容器是微腔烧瓶、微腔板、微腔生物反应器或堆叠的3D微腔培养容器。在一些实施方式中，微腔容器可以是微腔烧瓶。在一些实施方式中，微腔容器可以是微腔板，例如开孔微腔板。

图11-15显示了用于细胞培养容器200的挡件230的实施方式，细胞培养容器200包括开孔微腔板。类似的附图标记用于表示在其他实施方式和附图中描述的类似特征。图11-15中的细胞培养容器200是开孔板，而不具有顶壁115，如在容器100中所示的顶壁，例如图1-5的微腔烧瓶。

图11显示了组装的细胞培养系统295，其包括微腔容器200、设置在微腔容器的顶部的可移除的盖250、设置在微腔容器200的主体201内的挡件230，其中微腔容器200设置在保护性载体290上。图12示出了包括微腔容器200的细胞培养系统295的部分分解的部件，微腔容器具有设置在其中的挡件230，其中盖250已经被移除，并且其中微腔容器200没有设置在保护性载体290中。图13示出了包括不带盖250的微腔容器200的细胞培养系统295的分解部件，其中挡件230没有设置在微腔容器200内，并且其中微腔容器200没有设置在保护性载体290内。图14示出了包括不带盖250的微腔容器200的细胞培养系统295的分解部件的实施方式，其中挡件230没有设置在微腔容器200内，挡件还包括把手236或拾取点，其中微腔容器200没有设置在保护性载体290内。图15示出了沿着其中设置有挡件230的细胞培养容器200的长度截取的截面侧视图。

细胞培养容器200可以是微腔容器，例如开孔板，其包括主体201，主体201具有从底壁210向上延伸的多个侧壁207。细胞培养容器200可以具有由侧壁207的高度限定的高度H_CCV。当盖250被放置在侧壁207的顶部时，细胞培养室204由盖250、侧壁207和底壁210围成。侧壁207中的一个可以进一步包括端口220，例如沿着侧壁207朝向细胞培养表面211向下倾斜的倾斜表面。端口220限定了微腔容器200的靠近端口220的端口端203，以及微腔容器远离端口220的相对端205。微腔容器200包括底壁210，底壁210包括多个微腔213。多个微腔213可以指微腔基材或细胞培养表面211，并且可以是透气的。

在一些实施方式中，保护性载体290是刚性板，其可以在运输期间保护微腔容器200的透气微腔113，并且在细胞培养期间也可以用作微腔容器的保护性载体。保护性载体190可以包含刚性板，其略大于微腔容器200的底部的占地面积。在一些实施方式中，保护性载体可以是在美国专利申请第63/216754号中描述的保护性载体，其内容全部纳入本文。

底壁210可以设置在侧壁207的底部218处，并且可以限定具有宽度W_CCS和长度L_CCS的细胞培养表面211。细胞培养表面211可以包括多个微腔213。细胞培养容器200可以包括在主体201的一个侧壁207处的端口220，从而限定容器200靠近端口220的端口端203和远离端口220的相对端205。端口120可以被构造成提供进入细胞培养室204的流体通路，细胞培养表面211位于细胞培养室204中。

挡件230可以包括第一挡件横杆233、第二挡件横杆235和第三挡件横杆237。第三挡件横杆237可以设置成在第一挡件横杆233的靠近端口220的端部处垂直于第一挡件横杆233。第三挡件横杆237可以用作分流器238。在一些实施方式中，第三挡件横杆237没有延伸跨过细胞培养表面211的整个宽度，而是仅延伸跨过细胞培养表面211的宽度的一部分，从而引导来自端口220的流体流动远离细胞培养表面的中心区域，转而绕第三挡件横杆237的任一端流动。

第一挡件横杆233可以远离第三挡件横杆237，沿着细胞培养表面211的长度L_CCS平行于细胞培养表面延伸。第一挡件横杆233可以包括水平部分225和垂直部分223，具有高度H_HPFC的水平部分225平行于细胞培养表面211延伸跨过细胞培养表面211的长度，垂直部分223从水平部分225基本垂直向上延伸到侧壁201的顶部217。垂直部分223具有高度H_VPFC，并且在与容器200的端口端203相对的端部205处沿着侧壁207延伸。垂直部分223包括在垂直部分233的顶部处的保持凸部239。如图15的截面图所示，保持凸部239从垂直部分223朝向侧壁207水平地延伸或凸出，并且装配或容纳在由侧壁207中的间隙或切口形成的挡件保持区域219内。

第二挡件横杆235可在第一挡件横杆233的约中心处与第一挡件横杆232相交，其中第二挡件横杆235垂直于第一挡件横杆233。第二挡件横杆235可以包括水平部分和垂直部分231，水平部分平行于细胞培养表面211延伸跨过细胞培养表面的宽度211，垂直部分231从水平部分沿着侧壁207基本垂直向上延伸。垂直部分231包括在垂直部分231的顶部处的保持凸部239，保持凸部239朝向侧壁207水平地延伸或凸出，并且被构造成容纳在由侧壁207中的间隙或切口形成的挡件保持区域219内。

透气性是一种有助于3D细胞培养环境的特性。通过在细胞培养容器(如微腔容器)的微腔内实现透气性，可以减少细胞培养基的更换频率，促进细胞生长。微腔容器在几何形状和形成方面很独特，因为它们由具有微米级孔的透气基材形成，也称为微腔基材。由于微腔基材的厚度，这种微腔容器具有透气性，其中透气性的产生是因为微腔基材由非常薄的聚苯乙烯制造材料形成，其厚度为约28微米至约72微米。虽然透气性可能是培养细胞聚集体的有利条件，但微腔基材材料的薄度使得微腔细胞培养容器在运输和使用过程中容易损坏。

每个微腔可以包括具有圆形底部的内腔，其对细胞无粘附性。因此，本文所述的微腔容器是细胞培养装置，其通过允许接种到微腔中的细胞自组装(self-assemble)或相互附着以在每个微腔中形成球体来促进3D细胞培养。微腔可以很浅，并允许细胞培养基一次覆盖所有腔中的球体、类器官或3D细胞聚集体，以便于手动处理。

在一个实施方式中，微腔的顶面可以凹陷到靠近侧壁底部的位置。单个微腔可以容纳小体积的培养基。单个微腔可以具有任何合适的尺寸。例如，单个微腔的直径或宽度可在约500微米至约5毫米的范围内。单个微腔深度可在约500微米至约6毫米的范围内。在一些实施方式中，单个微腔的深度可以是约500微米至约650微米。在一些实施方式中，单个微腔的深度可以是约1.6毫米。可以将过量的培养基添加到微腔容器中，使得球体、类器官或3D细胞聚集体不需要仅依赖于单个微腔中的少量培养基。

在一些实施方式中，微腔基材可以具有起伏的截面形状或近似正弦波的形状。在这样的实施方式中，微腔孔的底部是圆化的(例如半球形圆化)，侧壁的直径从孔的底部到顶部增加，并且孔之间的边界或屏障是圆化的。因此，微腔孔的顶部不以直角终止。在一些实施方式中，孔的宽度大于相邻孔之间的屏障的宽度。这样的实施方式允许在培养表面的给定区域内有更多数量的孔。

在一些实施方式中，多个微腔以六边形密堆的图案布置。在一些实施方式中，每个微腔包括圆化底部。在一些实施方式中，每个微腔被构造成使得在微腔容器中培养的细胞形成三维(3D)细胞聚集体。在一些实施方式中，微腔基材的内表面对细胞无粘附性。在一些实施方式中，微腔基材的内表面包括细胞非粘附性表面涂层，其包括全氟聚合物、烯烃、脂质、琼脂糖、非离子水凝胶、聚醚、多元醇、抑制细胞附着的聚合物或其组合。在一些实施方式中，细胞非粘附表面涂层包括超低附着(ULA)表面涂层。

微腔基材、微腔容器和挡件可以由相同的材料或类似的材料形成。在一些实施方式中，微腔基材可以与微腔容器的其余部分分开模制或形成，并随后通过热结合、超声焊接或任何其他塑料连接方法结合。微腔容器、微腔基材和/或挡件的构造材料可以包括“塑料”聚合物、共聚物或聚合物混合物。非限制性示例包括硅橡胶、聚苯乙烯、聚丙烯、聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚甲基戊烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯、其他此类聚合物或其组合。在一些实施方式中，微腔基材由聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚甲基戊烯、(聚)4-甲基戊烯(PMP)、聚乙烯(PE)、聚苯乙烯(PS)、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯、硅橡胶或共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯、聚砜、聚四氟乙烯、聚(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯)或其组合形成。可以使用任何合适的构造方法来形成微腔基材、微腔容器和挡件，例如非限制性示例包括注射成型、热成型、3D打印，或者适合于形成塑料部件的任何其他方法。

在一些实施方式中，保护性载体由聚合物、金属或玻璃形成。在一些实施方式中，聚合物包括聚苯乙烯、聚丙烯、聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚甲基戊烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯、其他此类聚合物或其组合。在一些实施方式中，金属包括铝、不锈钢、锌或其组合。在一些实施方式中，玻璃包括硼硅酸盐玻璃。在一些实施方式中，保护性载体由可回收材料形成。在一些实施方式中，保护性载体由可生物降解的材料形成。在一些实施方式中，保护性载体是不透明的。在一些实施方式中，保护性载体是半透明的。

上述挡件、细胞培养容器以及用于微腔细胞培养的系统最大限度地减少了液体培养基在细胞培养室内的移动量，其中，细胞培养容器包括位于微腔细胞培养容器的相应细胞培养室内的挡件，系统包括位于微腔细胞培养容器的相应细胞培养室内的挡件。本文所述的挡件能够插入、移除和/或重新放置在细胞培养容器内，以促进液体培养基沿着容器的细胞培养表面的接收和液体培养基相对于细胞培养表面的稳定。因此，本文所述的挡件被构造成通过在细胞培养室内形成较小的部分来保持接收在细胞培养表面的微腔内的细胞的状态，从而抑制液体培养基的移动并防止液体培养基在细胞培养室内扩散到一个大的开放体积区域。

基于上述内容，应理解，本文所述的挡件可用于在物理操纵和/或运输细胞培养容器时稳定包含在细胞培养容器内的液体培养基，最大程度地减少容器中液体培养基的移动量，并减少对沿着容器的细胞培养表面培养的细胞产生扰动的可能性。

对本领域的技术人员显而易见的是，可以不脱离所要求保护的主题的精神和范围的情况下，对本文所述的实施方式进行各种修改和变动。因此，本说明书旨在涵盖本文所述的各个实施方式的修改和变动，只要这些修改和变动在所附权利要求书及其等同内容的范围之内。

Claims

1.一种细胞培养容器，其包括：

容器主体，所述容器主体包括限定细胞培养室的底壁和多个侧壁，所述底壁包括细胞培养表面；

挡件，所述挡件被构造成平行于容器主体内的细胞培养表面设置，所述挡件包括：

延伸跨过细胞培养表面的长度的第一挡件横杆；

与所述第一挡件横杆相交的第二挡件横杆；和

设置在所述第一挡件横杆的端部处的第三横杆。

2.如权利要求1所述的细胞培养容器，其中，所述第二挡件横杆垂直于所述第一挡件横杆设置。

3.如权利要求1所述的细胞培养容器，其中，所述第二挡件横杆延伸跨过细胞培养表面的宽度。

4.如权利要求1所述的细胞培养容器，其中，所述第三横杆垂直于所述第一挡件横杆设置。

5.如权利要求1所述的细胞培养容器，其中，所述第三挡件横杆延伸跨过所述细胞培养表面的宽度的一部分。

6.如权利要求1所述的细胞培养容器，其中所述第三挡件横杆是流动转向器。

7.如权利要求1所述的细胞培养容器，其中所述第三挡件横杆包括在第三档板横杆的任一端的顶部的圆肩。

8.如权利要求1所述的细胞培养容器，其中所述第三挡件横杆包括与所述细胞培养表面接触以提供间隙的支脚，在所述间隙处第三挡件横杆的水平部分被抬高远离细胞培养表面。

9.如权利要求8所述的细胞培养容器，其中所述第三挡件横杆的支脚是所述挡件与细胞培养表面的仅有的接触点。

10.如权利要求1所述的细胞培养容器，其中所述细胞培养表面包括多个微腔。

11.如权利要求1所述的细胞培养容器，其中，所述细胞培养容器还包括设置在所述多个侧壁的一个侧壁处的端口，其中所述端口被构造成用于抽吸和培养基交换。

12.如权利要求11所述的细胞培养容器，其中所述第三挡件横杆被布置在所述端口附近并且垂直于来自端口的流体流。

13.如权利要求11所述的细胞培养容器，其中所述细胞培养容器还包括帽或盖，所述帽或盖能移除以提供通向所述端口的通路。

14.如权利要求1所述的细胞培养容器，其中所述容器主体还包括顶壁。

15.如权利要求14所述的细胞培养容器，其中所述细胞培养容器还包括盖，所述盖被构造成可释放地附接到所述侧壁的顶部部分以封闭所述细胞培养室。

16.如权利要求1所述的细胞培养容器，其中，在所述容器的侧壁的顶部部分设置有多个挡件保持区域。

17.如权利要求16所述的细胞培养容器，其中所述挡件还包括多个保持凸部，所述多个保持凸部被构造成插入到相应的挡件保持区域中。

18.如权利要求17所述的细胞培养容器，其中所述第一挡件横杆包括水平部分和垂直部分，其中，所述保持凸部设置在垂直部分的顶部。

19.如权利要求17所述的细胞培养容器，其中，所述第二挡件横杆包括水平部分和在所述水平部分的任一端处的垂直部分，其中，所述保持凸部设置在每个垂直部分的顶部。

20.如权利要求1所述的细胞培养容器，其中所述细胞培养容器包括微腔细胞培养容器。

21.如权利要求20所述的细胞培养容器，其中所述细胞培养容器包括微腔烧瓶。

22.如权利要求20所述的细胞培养容器，其中所述细胞培养容器包括微腔开孔板。

23.如权利要求1所述的细胞培养容器，其中所述挡件的底部从所述细胞培养表面抬高约0.04英寸至约0.5英寸。

24.如权利要求1所述的细胞培养容器，其中所述第一挡件横杆的端部是成角度的，以对应于所述细胞培养容器的相应侧壁的拔模角。

25.如权利要求1所述的细胞培养容器，其中所述挡件由聚合物材料形成。

26.如权利要求1所述的细胞培养容器，其中，所述容器主体被构造成接收所述细胞培养室内的液体培养基，其中所述挡件被构造成抑制所述液体培养基在所述细胞培养表面上的移动。

27.如权利要求1所述的细胞培养容器，其中所述挡件是能移除的。

28.一种挡件，所述挡件被构造成设置在权利要求1所述的细胞培养容器中。

29.一种细胞培养系统，其包括：

如权利要求1所述的细胞培养容器和挡件；和

用于细胞培养容器的保护性载体。

30.如权利要求29所述的系统，其还包括用于所述细胞培养容器的盖或帽。