CN216972561U - 培养装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种培养装置，包括培养隔层，培养隔层上设置有多个培养位，通道连通多个培养位形成流道，通道的下表面与培养位的下表面平齐。在其中一个培养位接种培养物时，在通道的作用下，培养物会流向其他培养位，在大气压的作用下，每个培养位中液面高度保持一致，保证每个培养位中培养物的接种量均匀；即使接种的培养物数量较少，由于通道的下表面和培养位的下表面平齐，通道仍能够保证每个培养位之间的液面高度一致，以确保培养物的均匀接种。

Description

培养装置

技术领域

本实用新型涉及生物医疗技术领域，尤其涉及一种培养装置。

背景技术

类器官培养一般采用点胶的形式，先将类器官包裹在基质胶溶液内，再将基质胶滴加在培养隔层内，待基质胶固化后加入培养液进行培养，培养过程中需要向类器官施加特定机械作用力以模拟人体环境，促进类器官的分化与成熟。原有的培养模式效率较低，不适用规模较大的类器官培养。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的在于：提供一种培养装置，其可以提高类器官的单次培养数量。

为达上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

提供一种培养装置，包括培养隔层，所述培养隔层上设置有多个培养位，通道连通多个所述培养位形成流道，所述通道的下表面与所述培养位的下表面平齐。

作为培养装置的一种优选方案，位于所述流道两端的所述培养位的侧壁上设置有第一开口，所述第一开口与所述培养隔层的外侧壁连通，所述第一开口邻近于所述培养隔层的上表面，培养物通过所述第一开口流入或流出所述培养位。

作为培养装置的一种优选方案，一个所述培养隔层上设置有一条所述流道。

作为培养装置的一种优选方案，所述培养隔层上表面的周部环形设置有围壁，所述围壁和所述培养隔层形成上空腔。

作为培养装置的一种优选方案，所述围壁的上方设置有上盖板，所述上盖板的下表面和所述围壁的端面抵接。

作为培养装置的一种优选方案，所述围壁上设置有第二开口。

作为培养装置的一种优选方案，所述上空腔和所述培养位之间设置有第一隔膜，所述第一隔膜选择性截留培养物和液体。

作为培养装置的一种优选方案，所述培养位为贯穿所述培养隔层的孔，所述培养隔层的下表面凹陷设置有所述通道，所述培养隔层的下方设置有下盖板，所述培养隔层的下表面和所述下盖板的上表面贴合。

作为培养装置的一种优选方案，所述下盖板和所述培养隔层之间设置有下空腔，所述下空腔分别和全部的所述培养位连通。

作为培养装置的一种优选方案，所述下空腔的内侧壁上设置有第三开口。

作为培养装置的一种优选方案，所述下空腔和所述培养位之间设置有第二隔膜。

本实用新型的有益效果为：在其中一个培养位接种培养物时，在通道的作用下，培养物会流向其他培养位，在大气压的作用下，每个培养位中液面高度保持一致，保证每个培养位中培养物的接种量均匀；即使接种的培养物数量较少，由于通道的下表面和培养位的下表面平齐，通道仍能够保证每个培养位之间的液面高度一致，以确保培养物的均匀接种。

附图说明

下面根据附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。

图1为本实用新型实施例所述培养隔层的示意图(下表面向上)。

图2为本实用新型实施例所述培养隔层的示意图(上表面向上)。

图3为本实用新型一实施例所述培养装置分解示意图。

图4为本实用新型又一实施例所述培养装置分解示意图。

图5为本实用新型再一实施例所述培养装置示意图。

图6为本实用新型另一实施例所述培养装置分解示意图。

图中：

1、培养隔层；101、培养位；102、通道；103、第一开口；2、上盖板；3、围壁；301、第二开口；4、第二隔膜；5、下盖板；6、下空腔；601、第三开口；7、第一隔膜。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案作进一步的详细描述，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，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1和图2所示，本实用新型提供的一种培养装置，包括培养隔层1，培养隔层1上设置有多个培养位101，通道102将多个培养位101连通形成流道，通道102的下表面和培养位101的下表面平齐。在其中一个培养位101接种培养物时，在通道102的作用下，培养物会流向其他培养位101，在大气压的作用下，每个培养位101中液面高度保持一致，保证每个培养位101中培养物的接种量均匀；即使接种的培养物数量较少，由于通道102的下表面和培养位101的下表面平齐，通道102仍能够保证每个培养位101之间的液面高度一致，以确保培养物的均匀接种。

培养物可以理解为细胞培养的对象。在一些实施例中，培养物至少包括可以用于细胞培养的细胞样本，也可称之为培养细胞。在一些实施例中，培养物还可以与基质胶混合。在一些实施例中，培养物可以由细胞与基质胶混合而成。在一些实施例中，培养物可以是单个细胞与基质胶混合，也可以是多个细胞与基质胶混合。在一些实施例中，多个细胞可以是分散的多个细胞，也可以是细胞团。在一些实施例中，细胞团可以包括由多个细胞直接混合在一起形成的细胞球，也即由多个细胞聚集在一起形成的团状物。在一些实施例中，培养物可以由三维细胞与基质胶混合而成。三维细胞是指三维细胞培养的产物，例如，类器官。在一些实施例中，类器官可以包括脑类器官、结肠类器官、肝类器官、肿瘤类器官、胃类器官等。

基质胶是指在三维细胞培养的过程中能够为培养细胞提供三维生长环境的细胞外基质。具体的，基质胶可以为三维细胞培养提供生长的载体，细胞在这样一个三维环境里面可以向各个方向生长、迁移，将培养细胞混合在基质胶中，是为了让培养细胞维持在中生长的状态，以便对细胞进行三维培养。

本实用新型对培养位101的大小和形状不做限制。在本实施例中，每个培养位101的大小相等，具体地，位于流道两端的培养位101的侧壁上设置有第一开口103，第一开口103与培养隔层1的外侧壁连通，第一开口103邻近于培养隔层1的上表面，培养物通过第一开口103流入或流出培养位101。接种时，培养物可以通过第一开口103流入流道内，第一开口103邻近于培养隔层1的上表面，可以提高培养位101对营养液等液体的储存空间。当然，在使用培养隔层1培养培养物期间，可以对第一开口103进行封堵。在另一些实施例中，培养位101的大小和/或形状也可以不相等。例如，可以通过设置大小和/或形状不等的培养位101以获得体积不同的培养产物，或观察培养物在不同生长空间下的生长情况是否有差异。

具体地，一个培养隔层1上设置有一条流道。在本实施例中，多个培养位101阵列排布在培养隔层1上，位于同一行的相邻两个培养位101通过一个通道102连通，位于同一行端部的培养位101通过一个流道与另一行端部的培养位101连通，一个培养位101最多直接连通两个培养位101。通过在一个培养隔层1上设置一条流道，可以只在流道端部的培养位101上设置第一开口103，就可以实现每个培养位101均匀接种培养物，减少了第一开口103的数量，降低了培养隔层1的加工难度。

参照图3，具体地，培养隔层1上表面的周部环形设置有围壁3，围壁3和培养隔层1形成上空腔。通过设置上空腔，上空腔可以容纳营养液，进而对培养物进行养分供给，促进培养物的分化与成熟。

具体地，围壁3的上方设置有上盖板2，上盖板2的下表面和围壁3的端面抵接。通过设置上盖板2，上盖板2可以将上空腔与外部间隔，减少接种与培养过程中外部细菌、灰尘等杂质对上空腔和培养位101的污染，提高培养物的培养成功率。

参照图4，围壁3上设置有第二开口301。由于上盖板2将上空腔与外部间隔，设置第二开口301，培养期间，外部设备的接口可以与第二开口301连接，通过第二开口301对上空腔进行添加营养液；设置第二开口301，可以方便对培养装置增添培养液，保证在培养过程中能够对培养物进行充分养分供给。

具体地，上空腔和培养位101之间设置有第一隔膜7，在本实施例中，第一隔膜7可以阻隔培养物，而液体可以穿过第一隔膜7。设置第一隔膜7，液体出现流动时，第一隔膜7可以将培养物阻隔在培养位101内，避免培养物进入上空腔，保证了每个培养位101内的培养物数量均匀。当然，由于培养物位于上空腔的下方，在重力的作用下，培养物进入上空腔的概率较低，因此，可以根据实际需要选择性设置第一隔膜7。

具体地，第一隔膜7用于截留培养物(大分子结构)，避免培养物进入上空腔内，第一隔膜7可以是多孔膜和多孔材料，多孔膜包括小孔径膜和大孔径膜，其中，小孔径膜的孔径范围为1纳米～10微米，不同孔径的膜具有不同的过滤功能，孔径最小的膜(1～50纳米)用于小分子的过滤和交换，孔径稍大的膜(10纳米～100纳米)用于大分子蛋白如抗体等产细胞产物的过滤和收集，孔径再大的膜(50纳米～10微米)用于细胞和外泌体的收集；大孔径膜分割层的材料一般是多孔材料，孔径尺寸为0.1微米～10毫米，其中0.1微米～5微米的分割材料用于隔离细胞与培养液，确保在灌流培养过程中细胞不会穿过第一隔膜7进入灌流培养液内。5微米～10毫米的分割材料用于隔离3D细胞团(类器官、细胞团包裹在凝胶内形成的胶滴的尺寸一般范围是1～10毫米)或离体组织、器官与灌流培养层。第一隔膜7可以是单层薄膜(一般为0.1微米～100微米孔径)，可以是单层厚膜(一般为100微米～10毫米孔径)，也可以是薄膜加厚膜作为支撑膜的多层膜结构，支撑膜可以在薄膜上方也可以在薄膜下方。当然，第一隔膜7也可以是半透膜，半透膜是一种只让某些分子和离子扩散进出的薄膜，一般来说，半透膜只允许离子和小分子物质通过，而生物大分子物质不能自由通过半透膜，原因是半透膜的孔隙比离子和小分子物质大，但比生物大分子(例如蛋白质、淀粉等)小。羊皮纸、玻璃纸等均属于半透膜，例如，玻璃纸只允许水透过蔗糖溶液中，而蔗糖分子不能透过；动物的膀胱允许水透过，而不允许酒精分子透过；灼热的钯或铂允许氢透过，而氩分子不能透过。半透膜可用多种高分子材料制成，用以分离不同分子量的物质，定渗透压和气体分压等。半透膜主要应于膜分离技术中的反渗透和超滤。应用反渗透过程时称为反渗透膜，它是具有水性基团的薄膜，膜不仅具有筛滤作用，还有对水分子的优先吸附作用。半透膜可以是板状、管状和中空纤维状。

参照图3至图5，在本实施例中，培养位101为贯穿培养隔层1的孔，培养隔层1的下表面凹陷设置有通道102，培养隔层1的下方设置有下盖板5，培养隔层1的下表面和下盖板5的上表面贴合。加工培养隔层1时，可以先加工孔状的培养位101，然后再对通道102进行加工；设置孔结构的培养位101，可以降低培养隔层1的加工难度，降低培养隔层1的生产成本。

具体地，下盖板5和培养隔层1之间设置有下空腔6，下空腔6分别和全部的培养位101连通。下空腔6内可以容纳培养液，以对培养物进行养分供给。

具体地，下空腔6和培养位101之间设置有第二隔膜4，由于下空腔6位于培养位101的下方，设置第二隔膜4，第二隔膜4可以对培养物进行阻隔，避免培养物在重力的作用下进入下空腔6内，保证了培养装置对培养物的培养效果。

具体地，下空腔6的内侧壁上设置有第三开口601，使用时，外部设备的接口可以和第三开口601连接，向下空腔6添加培养液，设置第三开口601，可以方便对培养液进行添加，降低了培养物的培养难度。

当然，参照图3至图6，培养装置可以单独在培养隔层1上设置上空腔或下空腔6，也可以是同时设置上空腔和下空腔6，以满足不同培养物的培养需求。

具体地，本实施例中的培养装置可以对培养物进行温度控制培养，具体操作方法为：接种前将培养装置降温至4℃(可放置在4℃冰盒或冰浴上进行)，然后在4℃的温度条件下通过第一开口103向培养隔层1内通入包裹基质胶的培养物，待所有的培养孔101内液面高度平衡后，将培养隔层1的第一开口103封闭并将培养装置转移至37℃环境中，待基质胶固化后，向培养装置内的上空腔或者是下空腔6内通入培养液，也可以是同时向上空腔和下空腔通入培养液，进行培养物的培养。

Claims (10)

1.一种培养装置，其特征在于，包括培养隔层，所述培养隔层上设置有多个培养位，通道连通多个所述培养位形成流道，所述通道的下表面与所述培养位的下表面平齐；

位于所述流道两端的所述培养位的侧壁上设置有第一开口，所述第一开口与所述培养隔层的外侧壁连通，所述第一开口邻近于所述培养隔层的上表面，培养物通过所述第一开口流入或流出所述培养位。

2.根据权利要求1所述的培养装置，其特征在于，一个所述培养隔层上设置有一条所述流道。

3.根据权利要求1所述的培养装置，其特征在于，所述培养隔层上表面的周部环形设置有围壁，所述围壁和所述培养隔层形成上空腔。

4.根据权利要求3所述的培养装置，其特征在于，所述围壁的上方设置有上盖板，所述上盖板的下表面和所述围壁的端面抵接。

5.根据权利要求4所述的培养装置，其特征在于，所述围壁上设置有第二开口。

6.根据权利要求5所述的培养装置，其特征在于，所述上空腔和所述培养位之间设置有第一隔膜，所述第一隔膜选择性截留培养物和液体。

7.根据权利要求1或3所述的培养装置，其特征在于，所述培养位为贯穿所述培养隔层的孔，所述培养隔层的下表面凹陷设置有所述通道，所述培养隔层的下方设置有下盖板，所述培养隔层的下表面和所述下盖板的上表面贴合。

8.根据权利要求7所述的培养装置，其特征在于，所述下盖板和所述培养隔层之间设置有下空腔，所述下空腔分别和全部的所述培养位连通。

9.根据权利要求8所述的培养装置，其特征在于，所述下空腔的内侧壁上设置有第三开口。

10.根据权利要求8所述的培养装置，其特征在于，所述下空腔和所述培养位之间设置有第二隔膜。

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