CN215593084U

CN215593084U - 一种培养板插件和单孔培养板、多孔培养板

Info

Publication number: CN215593084U
Application number: CN202121375612.0U
Authority: CN
Inventors: 蒙庆团; 陈超; 刘春宇; 唐北沙; 张文雕
Original assignee: Central South University; First Affiliated Hospital of University of South China
Current assignee: Central South University; First Affiliated Hospital of University of South China
Priority date: 2021-06-21
Filing date: 2021-06-21
Publication date: 2022-01-21
Anticipated expiration: 2031-06-21

Abstract

本实用新型涉及一种培养板插件和单孔培养板、多孔培养板。所述培养板插件内部包含若干个上端开口的小室，小室的室壁和培养板插件的外壁均设置若干个小孔；所述小孔的直径小于待培养细胞的直径。本实用新型的培养板插件，相比现有的96孔板培养技术，类器官细胞周围没有附着细胞，类器官边缘光滑，生长速度和分化后的细胞的活力明显优于现有的96孔板培养技术。同时培养液能够通过小室孔壁上的小孔，实现培养液自由交换，且可以通过小孔更换新鲜培养液，操作更加方便，节省时间，也避免了96孔板培养技术中更换培养液过程中的培养液的浪费。

Description

一种培养板插件和单孔培养板、多孔培养板

技术领域

本实用新型涉及一种培养板插件。

背景技术

3D类器官是能够在体外培养条件下模拟人体不同器官早期发育的有效模型，由人诱导多能干细胞诱导分化形成。目前已经投入科学研究的3D人类器官有人脑类器官、肾脏类器官、肠类器官以及各种肿瘤的类器官。

在体外培养过程中，为了节约培养成本和提升类脑的生长状态（不同的培养环境对3D类器官的生长状态会有不同影响），通常需要将多个3D类器官放置在同一个大的培养皿中（例如，24孔板、6孔板等）培养，根据不同培养皿面积的大小，以及3D类器官的大小，每个培养皿放入的3D类器官的数量也不相同。

然而，当一个培养皿中，放入多个3D类器官培养时，在不干预的情况下（仅仅是晃动培养液使类器官分开，使类器官不接触），这些类器官难免会发生接触，从而发生融合生长。类器官发生融合以后，直接导致培养的类器官数量减少，进而导致下游实验无法开展。另外，类器官发生融合，如果用融合后的类器官进行下游实验，可能会影响实验结果的准确性，从而导致实验出现不同的结论。

为了避免培养的类器官发生融合，现有技术主要有以下几种方式：

1、使用基质胶包埋类器官生长。但是，包埋基质胶的方法存在多项缺点，且仍然存在类器官融合的现象。缺点有：第一，在使用基质胶（Matrigel）包埋类器官生长的情况下，由于基质胶增大了类器官的体积，相同面积培养皿中，培养类器官的数量较不用基质胶包埋的类器官数量少。因此，为了能够大批量的培养类器官，通常选择不用基质胶包埋培养。第二，由于有些类型的类器官需要检测电信号（例如人脑类器官），而基质胶的使用可能会影响电极检测类脑电信号的灵敏度。因此，这一类3D类器官也不用包埋基质胶。

2、使用96孔板（低吸附）来培养类器官，如图1所示。这种方法能够完全杜绝类器官的融合，使类器官独立生长。但是，此方法存在多项缺点：第一，培养的类器官数量有限，每一个孔只能放置一个类器官。这个缺点在培养大批量类器官时，成了最大的障碍。第二，培养成本高。每一个孔需要加入200微升至300微升的培养液，且3天就需要更换一次培养样。第三，耗费时间。更换培养液时，每一个孔都需要吸出培养液在加入新鲜培养液，极度耗费时间。第四，96孔板培养时，类器官分化时脱落的细胞没办法分散开，依然和类器官紧密的接触在一起或是在其周围，这些细胞就会粘附在类器官上，可能影响类器官的正常发育生长。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种培养板插件，以有效的阻断类器官发生融合的同时，还能够保证类器官能够正常发育生长。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案如下：

一种培养板插件，包含若干个上端开口的小室，小室的室壁和培养板插件的外壁上均设置若干个小孔；所述小孔的直径小于待培养细胞的直径。

优选的，所述待培养细胞为类器官细胞。

所述培养板插件插入培养板中，再将3D类器官转移到插件中培养。相邻小室通过室壁上的小孔相通，使培养液能够在各个小室内自由的交换营养分子。但由于小孔直径小于类器官细胞的直径，类器官细胞团不能通过小孔，单个类器官细胞单独置于一个小室，有效阻断类器官细胞的融合。而类器官分化时脱落的小分子、细胞等可通过小孔，并在更换新的培养液时被吸走，从而保证类器官能够正常发育生长。

优选的，所述小室为两端开口，下端的开口与培养板相通。

由于3D类器官培养环境中，培养皿的底部一般为低吸附材料制备，以保证3D类器官细胞能够悬浮在液体中生长，即便是下沉到培养皿的底部，也要保证类器官细胞团不会吸附到培养皿的底部，进而防止类器官细胞贴壁生长，从而防止影响有效的分离。本实用新型的培养板插件只需要将多个类器官隔离开，插件的底部不需要封口。

优选的，当小室只为一端开口，下端为封闭状态时，底部用低吸附材料制备。

这样也能防止类器官细胞吸附到小室的底部。

优选的，培养板为单孔培养板时，配置若干个培养板插件。

优选的，培养板为单孔培养板时，配置1个培养板插件。

优选的，培养板为单孔培养板时，所述培养板插件包含25-180个两端开口的小室。

本实用新型的培养板插件适用于不同尺寸的培养板。其中，3.5cm直径的培养板适合的培养板插件包含20-35个小室；6.0cm直径的培养板适合的培养板插件包含60-90个小室；10.0cm直径的培养板适合的培养板插件包含160-280个小室。

优选的，小室的横截面面积为0.32cm²，高度与培养板的高度一致。

当小室的横截面面积固定为0.32cm²时，3.5cm直径的培养板适合的培养板插件包含25个小室；6.0cm直径的培养板适合的培养板插件包含65个小室；10.0cm直径的培养板适合的培养板插件包含170个小室。

优选的，所述小室的横截面的形状为圆形、椭圆形、方形、三角形、菱形或由弯弧线线段连接成的不规则几何形状。

优选的，多孔培养板配置若干个培养板插件。

进一步优选的，多孔培养板的每个孔中配置一个培养板插件。

优选的，多孔培养板的培养板插件包含2-35个小室。

优选的，6孔板适合的培养板插件包含20-35个小室；12孔板适合的培养板插件包含10-18个小室；24孔板适合的培养板插件包含4-8个小室。

优选的，所述小孔的直径小于等于1mm。

小孔直径在1mm以下，类器官细胞不能通过小孔，有效阻断类器官细胞的融合。而类器官分化时脱落的小分子细胞和营养液可自由通过小孔。

优选的，每个小室的室壁和培养板插件的外壁分别设置4-32个小孔。

进一步优选的，每个小室的室壁设置32个小孔。

根据面积计算，每个室壁上最多设置8个小孔。设置8个小孔，能最大程度的保持相邻小室之间营养物质的交换。

优选的，小室的室壁所用的材料为隔水材料。

室壁本身采用的材料隔水，相邻小室只能通过小孔交换营养物质。

优选的，所述培养板插件所用的材料为低粘附材料。

进一步优选的，所述低粘附材料为聚苯乙烯。

由于3D类器官培养环境需要低吸附材料，以保证3D类器官能够悬浮在液体中生长，即便是下沉到小室的底部，也要保证类器官细胞不会吸附到培养皿的底部，进而防止类器官细胞贴壁生长。

本实用新型还要求保护一种单孔培养板，其内部配置若干个如上述的培养板插件。

优选的，单孔培养板配置1个培养板插件。

优选的，单孔培养板配置的培养板插件包含25-180个两端开口的小室。

本实用新型还要求保护一种多孔培养板，其内部配置若干个如上述的培养板插件。进一步优选的，多孔培养板的每个孔中配置一个培养板插件。

优选的，多孔培养板内部配置的培养板插件包含2-35个小室。

下面对本实用新型做进一步的解释：

所述培养板插件中小室的个数可由不同培养板确定，根据培养板的面积大小，可设计包含不同个数小室的培养板插件。由于类器官的直径比小室的室壁上预留的孔径大，不仅防止了多个类器官在同一个培养皿中培养时发生融合的情况发生，在更换新鲜培养液时，只需将培养板侧倾，等待所有小室中的液体聚集到最低处，即可通过移液枪吸走旧的培养液和脱落的细胞，即节省了更换新鲜培养液的时间，同时也防止脱落的细胞粘附在类器官周围，影响其发育生长。同时，采用本实用新型的培养板插件，大批量培养类器官细胞时，其成本明显低于现有的96孔板培养技术。

本实用新型的有益效果为：

1. 本实用新型的培养板插件，相比现有的 96孔板培养技术，类器官细胞周围没有附着细胞，类器官边缘光滑，生长速度和分化后的细胞的活力明显优于现有的96孔板培养技术。

2. 本实用新型的培养板插件，相比现有的 96孔板培养技术，培养液能够通过小室孔壁上的小孔，实现培养液自由交换，且可以通过小孔更换新鲜培养液，操作更加方便，节省时间，也避免了96孔板培养技术中更换培养液过程中的培养液的浪费。

3. 本实用新型的培养板插件可以多次重复使用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术使用96孔板培养类器官细胞的过程图；

图2为本实用新型6孔板培养板；

图3为培养板插件在孔中的细节图；

图4为实施例1培养板插件外表面的细节图；

图5为实施例1培养板插件细节图；

图6为实施例1小室的细节图；

图7为实用新型的6cm培养板；

图8为实施例2培养板插件细节图；

图9为实施例2小室的细节图；

其中，1-6孔板培养板，11-6孔板培养皿，12-6孔板培养板插件，121-6孔板培养板插件外壁，122-6孔板培养板插件小室，1221-6孔板培养板插件小室的小孔，2-6cm培养板，21-6cm培养板插件，211-6cm培养板插件外壁，212-6cm培养板插件小室，2121-6cm培养板插件小室的小孔。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

如图2-6所示。

一种6孔培养板1，其6孔板培养皿11中插入一个6孔板培养板插件12。

每个6孔板培养板插件12中包含3个两端开口的6孔板培养板插件小室122，6孔板培养板插件外壁121上设置12个小孔；小孔的直径小于类器官细胞的直径为1mm。

6孔板培养板插件小室122的横截面面积为0.32cm²，高度与培养板的高度一致。

在本实施例中，6孔板培养板插件小室122的横截面的形状为方形，每个6孔板培养板插件小室122的室壁设置12个6孔板培养板插件小室的小孔1221，6孔板培养板插件小室的小孔的直径小于类器官细胞的直径为1mm。小室的室壁所用的材料为隔水材料。

所述6孔板培养板插件12所用的材料为聚苯乙烯。

所述6孔板培养板插件12插入培养板中，再将3D类器官转移到6孔板培养板插件12中培养。相邻小室通过室壁上的6孔板培养板插件小室的小孔1221相通，使培养液能够在各个6孔板培养板插件小室122内自由的交换营养分子。但由于小孔直径小于类器官细胞的直径，类器官细胞不能通过小孔，单个类器官细胞单独置于一个小室，有效阻断类器官细胞的融合。而类器官分化时脱落的小分子细胞可通过小孔，并在更换新的培养液时吸走，从而保证类器官能够正常发育生长。在更换新鲜培养液时，只需将培养板侧倾，等待所有小室中的液体聚集到最低处，即可通过移液枪吸走旧的培养液和脱落的细胞，即节省了更换新鲜培养液的时间，同时也防止脱落的细胞粘附在类器官周围，影响其发育生长。同时，采用本实用新型的培养板插件，大批量培养类器官细胞时，其成本明显低于现有的96孔板培养技术。

实施例2

如图7-9所示；

一种6cm培养板2，其内部配置1个6cm培养板插件21。

所述6cm培养板插件21，包含3个两端开口的6cm培养板插件小室212，6cm培养板插件外壁211上设置12个小孔；小孔的直径小于类器官细胞的直径为1mm。

6cm培养板插件小室212的横截面面积为0.32cm²，高度与培养板的高度一致。

在本实施例中，6cm培养板插件小室212的横截面的形状为方形，每个6cm培养板插件小室212的室壁设置32个6cm培养板插件小室的小孔2121，6cm培养板插件小室的小孔2121的直径小于类器官细胞的直径为1mm。6cm培养板插件小室212的室壁所用的材料为隔水材料。

所述6cm培养板插件21所用的材料为聚苯乙烯。

所述6cm培养板插件21插入培养板中，再将3D类器官转移到插件中培养。相邻小室通过室壁上的小孔相通，使培养液能够在各个小室内自由的交换营养分子。但由于小孔直径小于类器官细胞的直径，类器官细胞不能通过小孔，单个类器官细胞单独置于一个小室，有效阻断类器官细胞的融合。而类器官分化时脱落的小分子细胞可通过小孔，并在更换新的培养液时吸走，从而保证类器官能够正常发育生长。在更换新鲜培养液时，只需将培养板侧倾，等待所有小室中的液体聚集到最低处，即可通过移液枪吸走旧的培养液和脱落的细胞，即节省了更换新鲜培养液的时间，同时也防止脱落的细胞粘附在类器官周围，影响其发育生长。同时，采用本实用新型的培养板插件，大批量培养类器官细胞时，其成本明显低于现有的6cm培养板培养技术。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims

1.一种培养板插件，其特征在于，培养板插件内部包含若干个上端开口的小室，小室的室壁和培养板插件的外壁均设置若干个小孔；所述小孔的直径小于待培养细胞的直径。

2.根据权利要求1所述的培养板插件，其特征在于，所述小室为两端开口，下端的开口与培养板相通。

3.根据权利要求1所述的培养板插件，其特征在于，小室的横截面面积为0.32cm²，高度与培养板的高度一致。

4.根据权利要求1所述的培养板插件，其特征在于，所述小室的横截面的形状为圆形、椭圆形、方形、三角形、菱形或由弯弧线线段连接成的不规则几何形状。

5.根据权利要求1所述的培养板插件，其特征在于，所述小孔的直径小于等于1mm。

6.根据权利要求1所述的培养板插件，其特征在于，每个小室的室壁和培养板插件的外壁分别设置4-32个小孔。

7.一种单孔培养板，其特征在于，其内部配置若干个如权利要求1-6任一项所述的培养板插件。

8.根据权利要求7所述的单孔培养板，其特征在于，单孔培养板配置1个培养板插件。

9.根据权利要求7所述的单孔培养板，其特征在于，所述培养板插件包含25-180个两端开口的小室。

10.一种多孔培养板，其特征在于，其内部配置若干个如权利要求1-6任一项所述的培养板插件。

11.根据权利要求10所述的多孔培养板，其特征在于，多孔培养板的每个孔中配置一个培养板插件。

12.根据权利要求10所述的多孔培养板，其特征在于，所述培养板插件包含2-35个小室。