CN205188305U - 细胞共培养的培养皿 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种细胞共培养的培养皿，包括皿体，且皿体内具有用聚碳酸酯膜围成的闭合分隔培养区域、及位于该闭合分隔培养区域外的外培养区；且闭合分隔培养区域和外培养区沿着皿体的轴向方向并列排布设置。本实用新型的细胞共培养的培养皿，针对Transwell小室放入培养板中共培养对下室细胞产生压力的缺陷，实验室通常的培养皿进行改进，将皿体沿轴向方向分隔成不同的区域，从而进行细胞共培养；分隔膜可以阻挡细胞的扩散，但是不阻碍细胞代谢产生的细胞因子的穿透，所以能实现细胞代谢物的相互交换和共作用，达到共培养的效果；并且细胞分别处于各自的区域内生长，相互不会产生空间或者养料竞争的问题。

Description

细胞共培养的培养皿

技术领域

本实用新型属于生化实验器具技术领域，具体涉及一种细胞共培养的培养皿。

背景技术

细胞共培养技术是将2种或2种以上的细胞共同培养于同一环境中，进行共同培养，最大程度地模拟体内环境、维持体内性状，其主要是利用细胞代谢物之间的相互作用，诱导其中的某类细胞向其他类型细胞分化、维持细胞的功能和活力、对细胞增殖进行调控、促进早期胚胎的发育和提高代谢物的产量。2种以上细胞的共培养时，利用细胞之间、旁分泌、自分泌细胞因子或直接接触等相互作用方式实现；根据细胞是否直接接触共培养可分为，直接接触式共培养和间接接触式共培养。

目前，共培养实施中都是采用康宁公司的Transwell小室进行的细胞迁徙共培养，将Transwell小室放入培养板中，小室内称上室，培养板内称下室，上室内盛装上层培养液，下室内盛装下层培养液，上下层培养液以半透膜相隔。我们将细胞种在上室内，由于半透膜下层培养液中的成分可以影响到上室内的细胞，从而可以研究下层培养液中的成分对细胞生长、运动等的影响。

但是这种经典商品化的共培养Transwell小室，使用中，位于Transwell小室下方的细胞接触最紧密、共生作用最密切；但是这一部分细胞处于正下方，要承受Transwell小室的重力压力，不容易生长，而且生长的过程中处于空间和物料竞争的劣势，容易死亡。

而且，Transwell小室是活动的放在培养板中，仅在上下方向上分隔成上室和小室，一般只能共培养两种细胞；当有多个Transwell小室在培养板培养时，不同Transwell小室内的细胞相互之间基本上无共作用，降低了共培养的效果。

实用新型内容

本实用新型实施的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种细胞共培养的培养皿。

为了实现上述实用新型目的，本实用新型实施例的技术方案如下：

一种细胞共培养的培养皿，包括皿体，所述皿体内具有用聚碳酸酯膜围成的闭合分隔培养区域、及位于该闭合分隔培养区域外的外培养区；且所述闭合分隔培养区域和外培养区沿着所述皿体的轴向方向并列排布设置。

优选地，所述聚碳酸酯膜的厚度为10～50μm。

优选地，所述皿体中还具有位于所述闭合分隔培养区域外的外培养区；

所述闭合分隔培养区域和外培养区中均设置有3D细胞培养支架。

优选地，所述聚碳酸酯膜的两侧还设置有用于支撑所述聚碳酸酯膜的支撑网。

优选地，所述支撑网的网孔孔径为200～500μm。

优选地，所述皿体的外培养区中还设有至少一个隔离片；

所述隔离片一端与皿体的内壁连接、另一端与所述聚碳酸酯膜连接，将所述外培养区分隔成多个培养室。

优选地，所述隔离片为玻璃片。

优选地，所述细胞共培养的培养皿还包括与皿体适配的盖子。

本实用新型的上述细胞共培养的培养皿，针对Transwell小室放入培养板中共培养对下室细胞产生压力的缺陷，以实验室通常的培养皿进行改进，在皿体内用聚碳酸酯材质的分隔膜将皿体沿轴向方向分隔成不同的区域，从而进行细胞共培养；分隔膜可以阻挡细胞的扩散，但是不阻碍细胞代谢产生的细胞因子的穿透，所以能实现细胞代谢物的相互交换和共作用，达到共培养的效果。细胞分别处于各自的区域内生长，相互不会产生空间或者养料竞争的问题。

同时，由于在共培养的过程中，每一种细胞所需要共作用的程度不同，所以基于这一种情况采用玻璃材质的隔离片将闭合环外区域进行进一步隔离；隔离片是不通透的，这些隔离区内受到其他细胞的代谢因子的能力肯定是不如分隔区的，所以本实用的培养皿可以满足不同共作用程度的多种细胞(即两种以上)共培养效果的控制要求。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1为本实用新型实施例细胞共培养的培养皿的一皿体的结构示意图；

图2为本实用新型实施例细胞共培养的培养皿的另一皿体的结构示意图；

图3为本实用新型实施例细胞共培养的培养皿的又一皿体的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型实施例提供一种细胞共培养的培养皿，其一种实施结构如图1所示，包括皿体10；其中，本实施例中皿体10的形状采用与通常培养皿的形状设计，上端开口的中空圆柱形即可。为了满足共培养的目的，在皿体10内的培养空间内用分隔膜20围成的闭合分隔培养区域30，当然技术人员可以比较容易直接得出，在皿体10要形成单独的细胞分离培养区域，并且还要能便于细胞培养中的接种、添加换液等操作，分隔膜20在皿体10肯定是沿着皿体10的轴向方向设置；该分隔膜20的材质采用聚碳酸酯的聚合物树脂材质，那么当需要进行共培养时，将一种细胞放置于该环形分隔膜20围成的闭合分隔培养区域30域内，而将另一种细胞置于该闭合分隔培养区域30域外；而由于分隔膜20材质是聚碳酸酯树脂，细胞不能通过分隔膜20而在闭合分隔培养区域30内外进行转移，但其分泌的因子可以通过聚碳酸酯膜的微孔扩散，产生进行作用。当然，其中上述闭合分隔区域30的数量可以多个，并不限定于一个，可以根据共培养细胞的种类多少进行相应的增加。

而上述图1所代表的实施例中细胞共培养的培养皿的皿体10中的闭合分隔培养区域30，是利用环形的分隔膜20围成，但是在实施中，闭合分隔培养区域30并不一定要依靠环形的分隔膜20围成；具体可以参见图2，图2为本实用新型实施例细胞共培养的培养皿的另一皿体的结构示意图；从图2中可以看出，中间的闭合分隔培养区域30由两片平行设置的分隔膜20围成，而分隔膜20的两端均与皿体10的侧壁封闭连接，那么这两平行的片分隔膜20及处于这两片分隔膜20之间的皿体10的侧壁面共同围成闭合分隔培养区域30。所以闭合分隔培养区域30在形成和实施的过程中，不一定仅靠环形的分隔膜20围成，也可以借助皿体10的侧壁面、或者是设置在其中的一些可借助的物件(比如本实用新型中设置的隔离片22)。

所以本实用新型的目的是基于培养皿的结构，皿体10内聚碳酸酯材质的分隔膜20隔离出能够一个单独培养区域，本领域技术人员实施的过程中，比较容易想到，由于用培养皿培养细胞，需要能够满足向上述闭合分隔培养区域30内进行细胞的接种、取样、添加培养基的操作(所以其必须具有敞口便于操作)，而且能与周围形成分隔，所以这一闭合分隔培养区域30只能是在皿体10内沿着培养皿的轴向隔离成(即分隔膜20只能是沿着培养皿皿体10的轴向方向设置，当然可以有一定角度的倾斜)，从而将皿体10内的培养空间隔离成闭合分隔培养区域30和位于该闭合分隔培养区域30之外的外培养区(即闭合分隔培养区域30与皿体10内壁之间的部分，图中未进行标号)。因为如果分隔膜20是沿着其他的方向设置，不能形成可以便于细胞的接种、取样、添加培养基等操作的闭合培养区域30。所以按照正常的逻辑和唯一的实施理解方式，上述分隔膜20只能是沿着皿体10的径向方向将皿体10内的培养空间分成闭合培养区域30及其外部的区域。分隔之后闭合分隔培养区域30与外培养区这两个培养的空间在皿体10内沿着皿体的轴向方向并列排布。

而且上述分隔膜20形成闭合分隔培养区域30之后，相比不存在Transwell小室放入培养板中由于Transwell小室的重力产生的压力，本身是分隔膜20的两侧都是被培养基液体，仅仅只是阻隔细胞随意扩散空间所以设置分隔膜20，不存在对细胞造成压力的问题。

采用聚碳酸酯的分隔膜20实现共培养，共培养的多种细胞分别都是平铺在不同的轴向并列区域内进行培养，相比不会有Transwell小室放入培养板中对下室细胞产生压力的缺陷；并且当有多种细胞同时进行共培养时，细胞因子代谢在皿体10的空间内，多种细胞之间都可以具有良好的作用，相比Transwell小室放入培养板共培养中下室内细胞因子物质等较难穿过Transwell小室的底面筛膜而进入小室至内的方式，同时进行的闭合分隔培养区域30内的培养细胞作用效果更强一些。根据实施的穿透的效果，分隔膜20的厚度控制10～50μm，如果厚度过大细胞因子的穿透难度增大，会阻碍共作用的效果。

同时，在上述实施方式中，分隔膜20与皿体10底壁面上可以采用树脂黏胶的方式紧密粘结，防止细胞从底部穿透。由于本身分隔膜20采用的是聚碳酸酯，实现良好的细胞代谢因子的扩散和穿透，其厚度较低，在细胞培养中由于细胞可能会有贴壁性粘附在分隔膜20上导致分隔膜20的孔隙被堵塞而无法进行细胞因子或者代谢物质的流通，所以在实施的过程中在闭合分隔培养区域30内外设置3D细胞培养支架31，3D细胞培养支架31可以采用亲和性比较好的胶原蛋白支架、壳聚糖支架、纤维培养支架、或者是羟基磷灰石的复合支架等等都可以。采用该3D细胞培养支架31的目的在于细胞培养中提供亲和性和固定性比较好的固定支架之后，细胞会倾向于亲和吸附至3D细胞培养支架31上，并且在支架的孔隙内生长，就不会大量粘滞于分隔膜20上而造成阻塞。

同时，在上述实施的过程经过需要向闭合分隔培养区域30内进行培养换液或者是接种等操作，会引起分隔膜20的歪倒和变形可能会破坏隔离，同时也为了对分隔膜20进行保护；所以在实施过程中，在分隔膜20的两侧设置支撑网21(附图中为了不干扰分隔膜20的标注，仅示出了单侧的支撑网21，另一侧未示出)，通过支撑网21的支撑作用便可以防止分隔膜20歪倒或者塌陷等不足，而且支撑网21还可以充当滤网的功能，进一步降低细胞在分隔膜20上的粘滞和贴附造成堵塞的可能性。为了进一步优化效果，支撑网21的网孔孔径设置于200～500μm。

同时，为了进一步满足细胞共培养中相互作用种类的控制，皿体10内还设置有隔离片22，进一步可以参见图1所示；皿体10经过分隔膜20分隔成上述所描述的闭合分隔培养区域30、外培养区。该隔离片22用于分隔皿体10中外培养区的培养空间，将闭外培养区的培养空间分隔成多个小的培养室，分别用于培养不同的细胞。并且该隔离片22为了实现隔离的效果，隔离片22的一端与分隔膜20连接、另一端与皿体10内壁连接。那么这样隔离之后，闭合分隔培养区域30内的细胞能获得的共作用最多，而由隔离片22隔离出的不同的区域内的细胞相互作用的效果就会比较低，那么这样便可以对细胞之间共培养的作用效果和情况可以根据需要进行控制。其中，隔离片22采用不通透的玻璃片进行即可，虽然采用金属、塑料等材质均可；相比而言采用玻璃片更好一些，透明的效果有利于观察，而且玻璃片材质表面比较活性比较低，对细胞生长无影响。

当然，上述实施的过程中，鉴于共培养的目的，技术人员可以想到隔离片22相互不交叉，因为如果出现交叉，那么交叉点与皿体10的内壁之间的区域便是一个封闭区域，细胞代谢因子无法流出，则这一区域基本无意义。而且隔离片22从设置的美观和皿体10的空间上看，隔离片22沿皿体10的径向设置。

进一步隔离片22设置的方式可以根据闭合分隔培养区域30的数量和要求进行，比如当闭合分隔培养区域30的数量为2个时，隔离片22的设置可以参考图3所示。

采用本实用新型的上述细胞培养的共培养皿，针对Transwell小室放入培养板中共培养对下室细胞产生压力的缺陷，以实验室通常的培养皿进行改进，在皿体内用聚碳酸酯材质的分隔膜形成隔离区进行细胞培养；分隔膜可以阻挡细胞的扩散，但是不阻碍细胞代谢产生的细胞因子的穿透，所以能实现细胞代谢物的相互交换和共作用，达到共培养的效果。细胞分别处于各自的区域内生长，相互不会产生空间或者养料竞争的问题。同时，根据共培养中细胞作用种类的加多，分隔区的数量也可以相应增加。

进一步，由于在共培养的过程中，每一种细胞所需要共作用的程度不同，所以基于这一种情况采用玻璃材质的隔离片将分隔区外的区域进行进一步隔离；玻璃材质是不通透的，这些隔离区内受到其他细胞的代谢因子的能力肯定是不如分隔区的，所以本实用的培养皿可以满足不同共作用程度的多种细胞共培养效果的控制要求。

比如，在滋养造血干细胞滋养层修复细胞培养中，是以脐带血造血干细胞作为核心被培养细胞，并用脂肪干细胞、脐带间充质干细胞、淋巴细胞、骨髓间充质干细胞通过旁分泌、细胞与细胞的间接接触反应和影响被培养细胞(即脐带血造血干细胞)的增殖、多能性维持和分化。而脂肪干细胞、脐带间充质干细胞、淋巴细胞、骨髓间充质干细胞，这四种细胞需要各自分泌其细胞因子而最好不需要受到其他代谢干扰，所以这四种细胞相互之间作用程度要控制低一些。那么，便可以采用本实用的附图1中所示的培养皿进行培养，具体实施的过程中，中心的闭合分隔培养区域30培养被培养细胞即脐带血造血干细胞，而外围的由隔离片围成的四个区域分别培养脂肪干细胞、脐带间充质干细胞、淋巴细胞、骨髓间充质干细胞这四种细胞。

而当培养中需要被作用的细胞有多种时，还可采用本实用新型实施例提供的又一培养皿的结构进行培养，如附图3所示，在培养皿的皿体10内设置有由分隔膜20围成的两个闭合分隔培养区域30，外培养区中的多个培养室根据需要，合理安排。

当然，本实用的上述培养皿，还包括一个与皿体10相适配的盖子，以根据相应的实用情况对皿体10的敞口进行盖合封闭，以避免灰尘细菌等等的污染。其中，本实用基本上针对于间接接触式的共培养设计的培养皿，而如果是直接接触式的共培养，直接将多种细胞混合接种后直接置于一个容器中进行培养即可，不需要进行区域分隔，采用通常的各种培养容器进行即可。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包括在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种细胞共培养的培养皿，包括皿体，其特征在于，所述皿体内具有用聚碳酸酯膜围成的闭合分隔培养区域、及位于该闭合分隔培养区域外的外培养区；且所述闭合分隔培养区域和外培养区沿着所述皿体的轴向方向并列排布设置。

2.如权利要求1所述的细胞共培养的培养皿，其特征在于，所述聚碳酸酯膜的厚度为10～50μm。

3.如权利要求1或2所述的细胞共培养的培养皿，其特征在于，所述闭合分隔培养区域和外培养区中均设置有3D细胞培养支架。

4.如权利要求1或2所述的细胞共培养的培养皿，其特征在于，所述聚碳酸酯膜的两侧还设置有用于支撑所述聚碳酸酯膜的支撑网。

5.如权利要求4所述的细胞共培养的培养皿，其特征在于，所述支撑网的网孔孔径为200～500μm。

6.如权利要求1或2所述的细胞共培养的培养皿，其特征在于，所述皿体的外培养区中还设有至少一个隔离片；

所述隔离片一端与皿体的内壁连接、另一端与所述聚碳酸酯膜连接，将所述外培养区分隔成多个培养室。

7.如权利要求6所述的细胞共培养的培养皿，其特征在于，所述隔离片为玻璃片。

8.如权利要求1或2所述的细胞共培养的培养皿，其特征在于，所述细胞共培养的培养皿还包括与皿体适配的盖子。