CN203947110U - 一种模拟前房抗重力培养的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种模拟前房抗重力培养的装置，包括一倒置的35mm培养皿、一培养皿盖和一磁铁，培养皿内放置9.0—9.5ml含细胞的培养液，且所述细胞含有免疫纳米磁珠标记或吞噬纳米磁珠，所述磁铁为复合结构，磁铁内圈部分是钕铁硼磁铁，3500高斯，内圈直径14-15mm，外围部分是铜或铁，外围直径18-20mm，磁铁高度为8-10mm。本装置可以模拟前房密闭并充满液体的环境，其深度模拟了前房深度，加磁场后可抗重力培养磁珠标记或吞噬磁珠的细胞，模拟了人体正常的体位。该装置中设计的磁铁可以使细胞均匀分布，模拟了正常角膜内皮细胞呈均匀单层分布的特点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种模拟前房抗重力培养的装置。
背景技术
角膜内皮细胞是角膜和房水之间的屏障，可将水从角膜基质泵入前房，通过泵功能和屏障功能维持角膜的透明性。人的角膜内皮细胞在体内损伤后无法增殖，因为其停留在G1期，只能靠剩余细胞体积扩大移行来修复角膜内皮缺损。当细胞密度低于400-500个细胞/mm2，角膜内皮失代偿，导致角膜水肿，产生大泡性角膜病变，甚至视力丧失。
研究者们开始探索免载体的移植方法。温度敏感培养皿可获得角膜内皮细胞单层，但是在手术中很难将这一单层细胞进行移植，仍需借助其他载体。Mimura等将吞噬铁颗粒的角膜内皮细胞注射入前房，用磁铁吸引修复角膜内皮缺损。这个方法的缺点在于含铁血黄素的沉积对角膜内皮及视网膜等毒性作用。
免载体的移植方法目前都需要通过动物实验验证，探索移植所需的各个条件需要牺牲较大量的动物数量，如果利用体外装置来验证，就可以大量减少动物实验。目前未见文献报道模拟前房抗重力培养的装置。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种模拟前房抗重力培养的装置。
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种模拟前房抗重力培养的装置，其特征在于，所述装置包括一倒置的35mm培养皿、一培养皿盖和一磁铁，所述培养皿内放置9.0—9.5ml含细胞的培养液，所述细胞含有免疫纳米磁珠标记或吞噬纳米磁珠，所述磁铁为复合结构，磁铁内圈部分是钕铁硼磁铁，3500高斯，内圈直径14-15mm，外围部分是铜或铁，外围直径18-20mm，磁铁高度为8-10mm。
本装置中使用的细胞为常用的人脐血内皮祖细胞或者其他的可代替角膜内皮细胞的种子细胞，使用的培养液为常规的市售产品，适合细胞生长的培养 液均可。
本实用新型的优点在于，本装置可以模拟前房密闭并充满液体的环境，其深度模拟了前房深度，加磁场后可抗重力培养磁珠标记或吞噬磁珠的细胞，模拟了人体正常的体位。该装置中设计的磁铁可以使细胞均匀分布，模拟了正常角膜内皮细胞呈均匀单层分布的特点。通过这个装置，可以在体外验证体内前房注射免疫纳米磁珠标记的细胞或吞噬SPION磁珠或吞噬其他纳米磁珠的细胞，在磁场引导下定向移动贴附到角膜的效果，并可体外研究并确定体内移植时所需的磁场强度和磁场持续作用时间，减少了不必要的动物牺牲。
附图说明
图1为模拟前房抗重力培养的装置的示意图。
图2为细胞经磁铁吸引后吸附于培养皿底部的示意图。
图中标号表示为：
1——35mm培养皿；11——细胞；2——培养皿盖；3——磁铁；31——内圈部分；32——外围部分。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。
实施例
磁铁的设计
在Mimura的研究中，用了钕铁硼磁铁，3500高斯，10mm直径，5mm高度(Mimura T,Shimomura N,Usui T,Noda Y,Kaji Y,Yamgami S,et al.Magnetic attraction of iron-endocytosed corneal endothelial cells to Descemet's membrane.Experimental eye research.2003；76:745-51)。在本研究中，我们改良了磁铁(由我们设计，由上海特必灵电子科技有限公司制作)。这是一个复合结构，内圈部分是钕铁硼磁铁，3500高斯，内圈部分直径14-15mm(优选直径15mm)，外围部分是铜或铁，外围直径18-20mm(优选直径20mm)。磁铁高度为8-10mm(优选8mm)。
模拟前房抗重力培养的装置
模拟前房抗重力培养的装置结构示意图如图1所示，包括一倒置的35mm培养皿1、一培养皿盖2和一磁铁3，所述培养皿1内放置9.0—9.5ml含细胞的培养液，所述细胞含有免疫纳米磁珠标记或吞噬纳米磁珠，所述磁铁3为复合结构，磁铁内圈部分31是钕铁硼磁铁，3500高斯，内圈直径14-15mm，外围部分32是铜或铁，外围直径18-20mm，磁铁高度为8-10mm。图2为细胞经磁铁吸引后吸附于培养皿底部的示意图。该装置的深度模拟了前房深度，正常成人的前房深度约3-3.5mm，但用于移植时还要考虑眼睑厚度的影响，缘宽度为2mm，眼睑厚度约2.5-5.5mm，因此35mm培养皿的深度即10mm是比较合适的。加磁场后可抗重力培养磁珠标记或吞噬磁珠的细胞，模拟了人体正常的体位。
体外用磁铁吸引CD34磁珠标记的人脐血内皮祖细胞(UCB EPCs)
磁铁吸引的有效性在体外用本实用新型的模拟前房抗重力培养的装置来检测。35mm的培养皿中加入6ml EGM-2(5％血清)培养液，CD34免疫磁珠标记的UCB EPCs重悬为2ml加入培养皿中，再加入1ml EGM-2培养液使充满培养皿，小心盖上培养皿盖，避免液体的流出。多次研究发现，9.0—9.5ml的液体含量使得液体恰好能通过液面张力，使培养皿盖和培养液紧密贴附，不留空隙。再将皿平行移出超净台，拇指和食指捏紧培养皿，快速倒置培养皿。将消毒过的磁铁放在35mm培养皿上，37℃培养箱培养。实验分为2组，一组是磁铁放置2小时后，移除磁铁，吸除培养液和未贴壁的细胞，加入新的EGM-2培养液，显微镜下拍照，加足培养液，继续倒置培养，于24小时，48小时观察拍照。第二组为磁铁放置24小时，移去磁铁，吸除培养液和未贴壁细胞，加入新的EGM-2培养液，显微镜下拍照，加足培养液，继续倒置培养，于48小时观察拍照。同时比较不同磁铁的吸引效果。
研究发现细胞可抗重力贴附于倒置的皿底，细胞贴附范围为磁铁吸引的15mm直径范围。磁铁作用时间2小时和24小时对细胞贴壁数量没有明显差异。
本实用新型中对现有的磁铁和我们自己设计的磁铁进行了比较。前者磁铁 吸引24小时后，可见兔骨髓内皮祖细胞贴壁的范围主要分布在磁铁的边缘，磁铁中央作用区域无细胞或很少细胞。我们设计的磁铁，细胞均匀分布在磁铁的15mm直径范围内。
该装置中设计的磁铁可以使细胞均匀分布，模拟了正常角膜内皮细胞呈均匀单层分布的特点。该装置中设计的磁铁横截面为直径为15mm的圆，模拟了角膜的形态和大小，但需略大于角膜直径(人角膜直径11mm，兔角膜直径13.5mm)，可使细胞吸引更充分。体外实验证明磁珠标记的UCB EPCs可以在模拟前房抗重力培养的装置中有效定向抗重力向上移动，并且贴附于倒置的培养皿底，呈均匀分布。
在本实用新型模拟前房抗重力培养的装置中，使用的细胞为常用的人脐血内皮祖细胞或者其他的可代替角膜内皮细胞的种子细胞，使用的培养液为常规的市售产品，适合细胞生长的培养液均可。本装置可以模拟前房密闭并充满液体的环境，其深度模拟了前房深度，加磁场后可抗重力培养磁珠标记或吞噬磁珠的细胞，模拟了人体正常的体位。该装置中设计的磁铁可以使细胞均匀分布，模拟了正常角膜内皮细胞呈均匀单层分布的特点。通过这个装置，可以在体外验证体内前房注射免疫纳米磁珠标记的细胞或吞噬SPION磁珠或吞噬其他纳米磁珠的细胞，在磁场引导下定向移动贴附到角膜的效果，并可体外研究并确定体内移植时所需的磁场强度和磁场持续作用时间，减少了不必要的动物牺牲。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (1)
1.一种模拟前房抗重力培养的装置，其特征在于，所述装置包括一倒置的35mm培养皿、一培养皿盖和一磁铁，所述培养皿内放置9.0—9.5ml含细胞的培养液，所述细胞含有免疫纳米磁珠标记或吞噬纳米磁珠，所述磁铁为复合结构，磁铁内圈部分是钕铁硼磁铁，3500高斯，内圈直径14-15mm，外围部分是铜或铁，外围直径18-20mm，磁铁高度为8-10mm。
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Cited By (2)
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| CN103937671A (zh) * | 2014-04-23 | 2014-07-23 | 上海交通大学医学院附属第九人民医院 | 一种模拟前房抗重力培养的装置 |
| CN106047699A (zh) * | 2015-11-13 | 2016-10-26 | 上海市第人民医院 | 一种用于人工角膜重建的细胞种植模型 |
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2014
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