CN205687952U - 一种细胞迁移三维小室 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于细胞培养技术领域，具体涉及一种细胞迁移三维小室。所述细胞迁移三维小室，其适于被容置在载体的孔中，用于在所述细胞迁移三维小室内部构建细胞三维培养环境，所述细胞迁移三维小室包括用于包围内部的侧壁和底壁滤膜，所述底壁滤膜上设置有固态基质。本实用新型提供的技术方案，与传统二维培养相比，细胞需要穿过三维固态基质，才能运动到底壁滤膜下方，这样就排除了二维培养中的细胞随机运动、穿膜的情况，排除了二维培养中的接触性抑制效应，能更客观地反映细胞的生理状态，从而提高研究结果的可靠性，无论在癌症细胞迁移率或药物筛选方面都具有重大的实际应用价值。
Description
技术领域
本实用新型属于细胞培养技术领域，具体涉及一种细胞迁移三维小室。
背景技术
近年来，三维培养技术逐渐成为细胞培养领域的研究热点。研究人员利用各种材料与方法，设法形成与生物体内部类似的组织结构，以使细胞附着在立体空间内生长，且使其生长模式更接近于体内微环境，从而发挥其生理功能。根据培养方式的不同，目前常用的三维培养技术主要包括动力性培养和静止性培养两类。动力性培养技术主要包括旋转烧瓶培养和旋转细胞培养系统培养。这类培养技术通过力学刺激能够使细胞更好地发挥其生理功能，但其对实验条件要求较高，因而不易推广使用。静止性培养是把细胞直接接种于三维载体上，在不施加任何物理作用的条件下培养。常见的静止性培养技术包括自发性细胞聚集、基质覆盖培养、预置基质培养和微载体培养等。其中，预置基质培养提供了与细胞体内生长类似的支架环境，且操作相对简单，但其关键取决于基质材料的选择。目前常用的基质材料来源于胶原蛋白I、明胶或提取的细胞外基质等动物性凝胶，中国专利CN101445971A、CN103418029A、CN102010601A、CN102942660A、CN103418029A和CN102952279A中都公开了这类三维基质。中国专利CN104342405A中公开了一种以蚕茧壳或蚕丝为原料，经特定提取工艺制得的天然丝素蛋白类物质，以其作为原料，与天然的壳聚糖原料，运用无毒性交联剂EDC和NHS进行交联反应，获得了接近细胞体内的空间构象的三维基质支架，细胞种植后能尽快形成细胞生长微环境，有利于细胞尽快适应新的生长环境并发挥正常生理功能。
肿瘤细胞的侵袭转移是恶性肿瘤的主要特征，是引起恶性肿瘤患者死亡的首要因素。目前，对细胞侵袭、迁移能力的研究基本上都是在二维培养状态下进行的，有部分细胞会随机运动，并穿过多微孔滤膜。然而，这些随机运动的细胞并不是因迁移的作用而穿过滤膜，因而二维迁移小室对细胞迁移能力的反映不够真实、可靠。并且，由于体内细胞(不论是贴壁还是非贴壁生长的细胞)均是在一定基质的支持下生长，因此体外的二维培养环境不能真实地反映细胞的体内环境，以及其侵袭、迁移能力。
实用新型内容
本实用新型提供了一种细胞迁移三维小室，用以解决目前肿瘤细胞迁移实验不能真实反映细胞体内环境，无法获得准确迁移率测试结果的问题。
为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：所述细胞迁移三维小室，其适于被容置在载体的孔中，用于在所述细胞迁移三维小室内部构建细胞三维培养环境，所述细胞迁移三维小室包括用于包围内部的侧壁和底壁滤膜，所述底壁滤膜上设置有固态基质。
所述载体用于承载细胞培养基，形成培养环境，将所述细胞迁移三维小室放入所述载体内，再将测试细胞加入到细胞迁移三维小室内部固态基质上，固态基质为细胞提供了模拟的体内三维培养环境，通过测定细胞在特定时间内透过固态基质到达下层滤膜的情况，即可推算出测试细胞在体内的迁移能力，较现有技术相比提供更为可靠的数据。
进一步的，所述固态基质通过将基质液加入到所述细胞迁移三维小室内部后冻干成型。
进一步的，所述侧壁底部设有凹槽，所述固态基质嵌入其中。在冻干过程中，凹槽设计可以避免固态基质因减压而脱离底部。
进一步的，所述凹槽边缘设有润湿角。润湿角设计可以使得冻干的固态基质不会因为基质液加入时，因水的张力造成填充不满，冻干后表面不够平整。
进一步的，所述侧壁位于所述固态基质以上的部分设有与所述载体的孔相通的空隙。所述空隙可以便于从所述细胞迁移三维小室入口处向所述细胞迁移三维小室外部注入细胞培养基，也便于所述细胞迁移三维小室的夹持。
进一步的，所述固态基质为丝素蛋白类物质、壳聚糖和交联剂经交联反应而制得的三维基质支架。
上述三维基质支架的制备与获取可参见中国专利CN104342405A。由于固态基质可以通过调整丝素蛋白类物质、壳聚糖溶液和/或交联剂的浓度和比例，能够得到不同孔径和构象的三维基质，我们可以根据培养目标，以及实验所采用的细胞在体内的组织结构特点，配制不同孔径和构象的三维基质，为接种后细胞提供附着支架，进而排除二维培养中的接触性抑制效应，使细胞在类似体内微环境下生长。
进一步的，所述细胞迁移三维小室还包括滤膜固定环，所述底壁滤膜通过滤膜固定环固定在所述侧壁底部或从侧壁底部脱除。
滤膜固定环结构的设计简化了底壁滤膜的拆装。操作传统的细胞迁移实验中，一般是将滤膜直接粘贴到支架上，待实验完成后，再采用切割的方式将滤膜取下。而本实用新型是将底壁滤膜事先粘贴到滤膜固定环上，再将滤膜固定环安装到支架上，待实验完成后，直接将滤膜固定环取下即可进行后续的染色、观察操作，简便易行。
进一步的，所述滤膜固定环为两层套环状，下层环内径介于小于侧壁外径，上层环的内径与所述侧壁外径紧密配合。
进一步的，所述侧壁上边缘设有翻边，用于架设在所述载体的孔内。
进一步的，所述固态基质的厚度为0.5-2mm。
本实用新型提供的技术方案，与传统二维培养相比，细胞需要穿过三维固态基质，才能运动到底壁滤膜下方，这样就排除了二维培养中的细胞随机运动、穿膜的情况，排除了二维培养中的接触性抑制效应，能更客观地反映细胞的生理状态，从而提高研究结果的可靠性，无论在癌症细胞迁移率或药物筛选方面 都具有重大的实际应用价值。
附图说明
图1是本实用新型所述细胞迁移三维小室示意性剖视图；
图2是本实用新型所述细胞迁移三维小室一具体实施方式的立体图；
图3是本实用新型所述细胞迁移三维小室一具体实施方式的剖视图；
图4是本实用新型所述细胞迁移三维小室一具体实施方式的使用示意图。
图中所示：
11-侧壁、111-翻边、112-空隙、113-夹持段、114-竖直段、115-凹槽、116-润湿角；
12-底壁滤膜、13-固态基质、14-滤膜固定环、15-培养基、16-待测细胞。
具体实施方式
为了便于理解，下面结合实施例阐述所述细胞迁移三维小室。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。所用材料及设备为常规材料，市购可得。
所述细胞迁移三维小室，其适于被容置在载体的孔中，用于在所述细胞迁移三维小室内部构建细胞三维培养环境，如图1所示，所述细胞迁移三维小室包括用于包围内部的侧壁11和底壁滤膜12，所述底壁滤膜12上设置有固态基质13，待测细胞16置于固态基质13上。
实施例1
如图2和3所示，所述侧壁11从上到下依次包括翻边111、设有与外部相通的均布四个空隙112的夹持段113、容纳待测细胞的竖直段114和底部内凹的凹槽115，所述凹槽115的边缘设有润湿角116，所述固态基质13嵌在所述凹槽115内。
继续参见图2和图3，所述细胞迁移三维小室还包括套设在侧壁11外的滤 膜固定环14，所述底壁滤膜12被滤膜固定环14嵌在侧壁11的底部，与侧壁11共同围成内部空腔，所述滤膜固定环14为两层套环状，下层环内径D1小于所述侧壁11外径D2，等于侧壁11内径D3，上层环的内径与所述侧壁外径D2紧密配合。
如图4所示，固态基质13的设置在所述凹槽115内，所述固态基质13的厚度约为1.2mm。将所述固态基质13设置在所述凹槽115内的详细过程如下：(a)先用封口膜将侧壁底部包封形成内部空腔，使其不漏水，将基质液50ul加入到空腔内，不能产生气泡，然后将其放入到-20℃冰箱中预冷冻24h，再放入-80℃低温冰箱中冷冻24h，最后放入冷冻干燥机冷冻干燥48h，形成固态基质13；(b)将底壁滤膜12粘贴到滤膜固定环14上，晾干备用；(c)去除侧壁11底部的封口膜，将粘贴有底壁滤膜12的滤膜固定环14套在内嵌固态基质13的侧壁11上；(d)密封处理，进行Co-60辐照灭菌。
其中基质液的成分参见中国专利CN104342405A。
实施例2利用所述细胞迁移三维小室检测乳腺癌细胞株MCF-7、BT-549、MDA-MB-231细胞外分泌物VEGF和MMP-2的表达，与二维迁移小室相比
1)如图4所示，将实施例1所述细胞迁移三维小室和二维迁移小室置于多孔板的孔10内，其中二维迁移小室为未包含固态基质13的所述细胞迁移三维小室；
2)取对数生长期上述三种乳腺癌细胞，分别种植在所述细胞迁移三维小室和二维迁移小室中，共六孔培养；
3)将培养基15加入到所述细胞迁移三维小室与孔10直接，37℃，5％CO2培养24h；
4)取出所述细胞迁移三维小室，将底部滤膜固定环14拆下；
5)从底部滤膜14提取贴附其上的细胞，然后按ELISA试剂盒说明书操作步骤进行操作；
6)采用常规分析方法，分别计算出细胞迁移三维小室和细胞迁移二维小室内底壁滤膜上细胞的VEGF和MMP-2的表达结果。
与细胞迁移二维小室实验相比较，细胞迁移三维小室捕获细胞的VEGF和MMP-2的表达都有所升高，在不同细胞中的表达有明显差异(*P<0.05)，由此可以发现，细胞迁移三维小室捕获的待测细胞的迁移能力高于细胞迁移二维小室捕获的细胞，也就是说细胞迁移三维小室能够有效避免其他因素带来的误差，较现有技术相比提供更为可靠的细胞迁移能力数据。
上述实施例只是为了说明本实用新型的技术构思，目的是使一般技术人员了解本实用新型的内容并据以实施，但不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型的实质内容所做出的等效变化及其不同领域的应用，都涵盖在本实用新型的保护范围内。
Claims (10)
1.一种细胞迁移三维小室，其适于被容置在载体的孔中，用于在所述细胞迁移三维小室内部构建细胞三维培养环境，其特征在于，所述细胞迁移三维小室包括用于包围内部的侧壁和底壁滤膜，所述底壁滤膜上设置有固态基质。
2.根据权利要求1所述一种细胞迁移三维小室，其特征在于，所述固态基质通过将基质液加入到所述细胞迁移三维小室内部后冻干成型。
3.根据权利要求2所述一种细胞迁移三维小室，其特征在于，所述侧壁底部设有凹槽，所述固态基质嵌入其中。
4.根据权利要求3所述一种细胞迁移三维小室，其特征在于，所述凹槽边缘设有润湿角。
5.根据权利要求1所述一种细胞迁移三维小室，其特征在于，所述侧壁位于所述固态基质以上的部分设有与所述载体的孔相通的空隙。
6.根据权利要求1所述一种细胞迁移三维小室，其特征在于，所述固态基质为丝素蛋白类物质、壳聚糖和交联剂经交联反应而制得的三维基质支架。
7.根据权利要求1所述一种细胞迁移三维小室，其特征在于，所述细胞迁移三维小室还包括滤膜固定环，所述底壁滤膜通过滤膜固定环固定在所述侧壁底部或从侧壁底部脱除。
8.根据权利要求1所述一种细胞迁移三维小室，其特征在于，所述滤膜固定环为两层套环状，下层环内径介于小于侧壁外径，上层环的内径与所述侧壁外径紧密配合。
9.根据权利要求1所述一种细胞迁移三维小室，其特征在于，所述侧壁上边缘设有翻边，用于架设在所述载体的孔内。
10.根据权利要求1所述一种细胞迁移三维小室，其特征在于，所述固态基质的厚度为0.5-2mm。
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| CN201620452619.0U CN205687952U (zh) | 2016-05-18 | 2016-05-18 | 一种细胞迁移三维小室 |
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| CN (1) | CN205687952U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114958711A (zh) * | 2022-05-07 | 2022-08-30 | 中山大学肿瘤防治中心（中山大学附属肿瘤医院、中山大学肿瘤研究所） | 一种获得完整细胞三维培养物的方法及应用 |
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2016
- 2016-05-18 CN CN201620452619.0U patent/CN205687952U/zh active Active
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|---|---|---|---|---|
| CN114958711A (zh) * | 2022-05-07 | 2022-08-30 | 中山大学肿瘤防治中心（中山大学附属肿瘤医院、中山大学肿瘤研究所） | 一种获得完整细胞三维培养物的方法及应用 |
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