CN218932181U

CN218932181U - 细胞培养器件和细胞培养系统

Info

Publication number: CN218932181U
Application number: CN202223021399.0U
Authority: CN
Inventors: 请求不公布姓名
Original assignee: Jiangsu Aiweide Biotechnology Co ltd
Current assignee: Jiangsu Aiweide Biotechnology Co ltd
Priority date: 2022-10-14
Filing date: 2022-11-14
Publication date: 2023-04-28
Anticipated expiration: 2032-11-14

Abstract

本公开提供一种细胞培养器件和细胞培养系统。所述细胞培养器件包括：组合外框，所述组合外框设置有多个空腔以及围设于所述多个空腔外侧的防蒸发槽，所述防蒸发槽用于容置防蒸发液体；多个多孔板，每个所述多孔板均设置有呈阵列排布的多个培养孔，且每个所述多孔板均可拆卸地设置于对应的所述空腔；顶盖，密封盖设于所述组合外框顶部。本公开的细胞培养器件，可以根据细胞培养实际所需要的培养孔数量，放置相应数量的多孔板即可，另外通过防蒸发槽，可以避免多孔板最外一圈或几圈的溶液蒸发，从而可以使得多孔板所有的培养孔均可以用于培养细胞，并且各孔的细胞培养也具有高度一致性，有效提高细胞培养的速度与良率。

Description

细胞培养器件和细胞培养系统

技术领域

本公开属于器官芯片技术领域，具体涉及一种细胞培养器件和细胞培养系统。

背景技术

在活组织中，细胞存在于3D微环境中，具有复杂的细胞-细胞和细胞-基质相互作用以及营养物质和细胞的复杂运输动力学。标准2D或单层细胞培养物不足以代表这种环境，在平面培养中细胞的生长方式、形态、分化、功能等与体内生理条件下存在明显差异，这往往使它们成为体内药物功效和毒性的不可靠预测因子。

3D细胞培养是一种人工创造的环境，其中生物细胞被允许在所有三个维度上生长或与周围环境相互作用。与2D环境(例如培养皿)不同，3D细胞培养允许体外细胞向所有方向生长，类似于它们在体内的方式。在3D环境中，细胞对内源性和外源性刺激(如温度、pH、营养吸收、转运和分化等方面的改变)应答更接近于它们在体内的反应。在细胞通讯和细胞外基质的发育方面，3D球体更接近于体内组织。

当前市场上有多种类型的3D培养系统，根据产品是否为细胞提供支撑(支架)材料(scaffold)大体可分为两种类型：基于支架的培养体系和无支架的培养体系。常见的制备3D细胞球的无支架方法有：超低吸附表面的微孔板、悬滴法、旋转培养和磁力悬浮法。目前市场上的培养板使用时常常因溶液蒸发，导致培养孔之间的培养环境不一致，进一步造成实验结果的偏差，甚至失败；另外，常用培养板以96孔和384孔为主，不便于在不进行大规模药物筛选的应用中使用，造成孔板材料的巨大浪费。

实用新型内容

本公开旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种细胞培养器件和细胞培养系统。

本公开的一方面，提供一种细胞培养器件，包括：

组合外框，所述组合外框设置有多个空腔以及围设于所述多个空腔外侧的防蒸发槽，所述防蒸发槽用于容置防蒸发液体；

多个多孔板，每个所述多孔板均设置有呈阵列排布的多个培养孔，且每个所述多孔板均可拆卸地设置于对应的所述空腔；

顶盖，密封盖设于所述组合外框顶部。

可选地，所述组合外框包括第一底板以及设置于所述第一底板的侧板；

所述空腔自所述第一底板向所述顶盖的方向延伸形成，所述空腔外侧壁与所述侧板内侧壁之间围设形成所述防蒸发槽。

可选地，还包括多个多孔板盖板；

每个所述多孔板盖板均密封盖设于对应的所述多孔板。

可选地，所述多孔板包括第二底板以及设置于所述第二底板的顶板；

所述第二底板相对所述顶板具有向外侧延伸的凸缘，所述多孔板盖板盖设于所述顶板并与所述凸缘抵接。

可选地，所述空腔设置有容置槽以及自所述容置槽的中央区域向外凸出的取放槽；

所述多孔板插置于所述容置槽。

可选地，相邻两个所述容置槽之间设置有连通槽。

可选地，所述防蒸发槽的宽度范围为0.5cm～2cm。

可选地，所述防蒸发槽的深度范围为1.5cm～1.8cm。

可选地，所述培养孔为U形孔。

本发明的另一方面，提供一种细胞培养系统，所述细胞培养系统包括前文记载的所述的细胞培养器件。

本发明实施例的细胞培养器件和细胞培养系统，在组合外框上设置有多个空腔，该多个空腔分别可拆卸地容置多个多孔板，这样在细胞培养时，可以根据细胞培养实际所需要的培养孔数量，放置相应数量的多孔板即可，同时，在需要维护或清理多孔板时，可以直接将该多孔板从空腔中拆卸取出即可。另外，本实施例的细胞培养器件，通过在空腔的外围设置防蒸发槽，可以避免多孔板最外一圈或几圈的溶液蒸发，从而可以使得多孔板所有的培养孔均可以用于培养细胞，并且各孔的细胞培养也具有高度一致性，有效提高细胞培养的速度与良率。

附图说明

图1为本发明一实施例的细胞培养器件的分解图；

图2为本发明另一实施例的细胞培养器件的结构示意图；

图3为图2中所示的细胞培养器件的俯视图；

图4为本发明另一实施例的细胞培养器件中的组合外框的结构示意图；

图5为本发明另一实施例的细胞培养器件中的多孔板的结构示意图；

图6为图5中所示的多孔板的侧视图；

图7为本发明另一实施例的细胞培养器件中的多孔板盖板的结构示意图；

图8为本发明另一实施例的细胞培养器件中的顶盖的结构示意图。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

如图1至图8所示，本实施例涉及一种细胞培养器件100，所述细胞培养器件100包括组合外框110、多个多孔板120以及顶盖130。所述组合外框110设置有多个空腔111以及围设于所述多个空腔111外侧的防蒸发槽112，该防蒸发槽112用于容置防蒸发液体，如水等，该防蒸发槽112可以在空腔111的外围连续设置，或者，该防蒸发槽112也可以在空腔111的外围呈间隔设置，具体可以根据实际需要确定，本实施例对此并不限制。每个所述多孔板120均设置有呈阵列排布的多个培养孔121，每个所述多孔板120均可拆卸地设置于对应的所述空腔111，例如，多孔板120可以通过过渡或过盈等配合方式插置于空腔111中，除此以外，多孔板120还可以通过卡接结构实现与空腔111的可拆卸连接等等，本实施例对此并不限制。所述顶盖130密封盖设于所述组合外框110顶部，以实现对整个器件的密封，不难理解，为了在多孔板120上进行生物实验操作或者取放多孔板120，顶盖130可打开。

具体地，如图1和图4所示，组合外框110上设置有两个空腔111，该两个空腔111可以相对间隔设置，相应的，细胞培养器件100包括两个多孔板120，每个多孔板120上设置有多个培养孔121，以形成多个培养单元，每个培养孔对应一个培养单元。作为一个具体示例，该多孔板120可以为24孔板，也即多孔板120上设置有24个培养孔121，该24个培养孔121呈阵列排布，如图3和图5所示，孔板包含6×4共24个细胞培养单元，B1-B6为24孔板其中的一列。不难理解，细胞培养器件100还可以包括更多数量的多孔板120，以及在每个多孔板120上设置更多或更少数量的多孔板，例如，12孔板或48孔板等等。细胞培养器件100的组合外框110的长度范围可以是10cm～13cm，宽度范围可以是7cm～9cm，高度范围可以是1.6cm～1.8cm，培养孔121的直径范围可以是0.6cm～0.8cm，孔深范围可以是0.8cm～1.2cm等等。

本实施例的细胞培养器件，在组合外框上设置有多个空腔，该多个空腔分别可拆卸地容置多个多孔板，这样在细胞培养时，可以根据细胞培养实际所需要的培养孔数量，放置相应数量的多孔板即可，同时，在需要维护或清理多孔板时，可以直接将该多孔板从空腔中拆卸取出即可。另外，本实施例的细胞培养器件，通过在空腔的外围设置防蒸发槽，可以避免多孔板最外一圈或几圈的溶液蒸发，从而可以使得多孔板所有的培养孔均可以用于培养细胞，并且各孔的细胞培养也具有高度一致性，有效提高细胞培养的速度与良率。

示例性的，如图1所示，所述组合外框110包括第一底板113以及设置于所述第一底板113的侧板114。所述空腔111自所述第一底板113向所述顶盖130的方向延伸形成，如图1所示，空腔111自所述第一底板113向上凸出形成，所述空腔111外侧壁与所述侧板114内侧壁之间围设形成所述防蒸发槽112。不难理解，空腔111外侧壁可以与侧板114的内侧壁的高度平齐，或者两者之间略有高度差均可，本实施例对此并不限制。

具体地，如图1所示，组合外框110的侧板114包括第一侧板114a和第二侧板114b。第二侧板114b围合形成所述空腔111，第二侧板114b和第一侧板114a之间围合形成防蒸发槽112。

示例性的，如图1和图7所示，所述细胞培养器件100还包括多个多孔板盖板140。每个所述多孔板盖板140均密封盖设于对应的所述多孔板120，不难理解，为了在多孔板120上进行生物实验操作，多孔板盖板140可打开。

本实施例的细胞培养器件，通过在每个多孔板上单独设置多孔板盖板，可以有效密封多孔板，从而可以减少细菌污染的风险。

示例性的，如图1所示，所述多孔板120包括第二底板122以及设置于所述第二底板122的顶板123，顶板123设置有多个培养孔121。所述第二底板122相对所述顶板123具有向外侧延伸的凸缘，所述多孔板盖板140盖设于所述顶板123并与所述凸缘抵接。也就是说，如图1所示，所述第二底板122在所述顶板123的正投影落在所述顶板123外，这样，所述多孔板盖板140可以盖设于所述顶板123外侧并与所述第二底板122抵接。

本实施例的细胞培养器件，通过设置凸缘结构，可以便于安装多孔板盖板，提高安装效率。

示例性的，如图1和图4所示，所述空腔111设置有容置槽111a以及自所述容置槽111a的中央区域向外凸出的取放槽111b。所述多孔板120插置于所述容置槽111a。

具体地，如图1和图4所示，取放槽111b由所述第二侧板114b的中央区域向对应的所述第一侧板114a的方向凸出形成，也就是说，如图1所示，第二侧板114b所围成的空腔111具有向外侧凸出的部分，形成取放空间，从而可以借助该取放空间便于向空腔111内放置或从空腔111中取出多孔板120。

本实施例的细胞培养器件，借助所设置的取放槽，可以便于向容置槽内放置或从容置槽中取出多孔板，从而可以进一步提高多孔板的安装效率。

示例性的，如图1和图4所示，相邻两个所述容置槽111a之间设置有连通槽111c，也就是说，连通槽111c由相邻两个所述空腔111的彼此相对的两个第二侧板114b的中央区域贯通形成。也就是说，如图1所示，第二侧板114b围成的空腔具有向外侧凸出的部分，形成取放空间，并且两个空腔111相互连通。通过所设置的连通槽111c，一方面，可以使得两个容置槽111a可以连通，另一方面，还可以借助该连通槽111c向容置槽111a内放置或从该从容置槽111a中取出多孔板120，从而可以进一步提高多孔板的安装效率。

为了进一步提高防蒸发槽的防蒸发效果，所述防蒸发槽111的宽度范围为0.5cm～2cm。优选地，所述防蒸发槽111的宽度为1cm。宽度太小会降低防蒸发效果；宽度太大，加入的水溶液较多，会增加孔板的重量，移动时容易造成孔板的倾斜，使水溶液洒出，造成孔板污染，同时增加宽度会减少整体孔板细胞培养的可使用面积，使得单个多孔板的尺寸减少，达不到24个孔的数量，影响检测通量。

可选地，所述防蒸发槽111的深度范围为1.5cm～1.8cm。

示例性的，如图6所示，所述培养孔121为U形孔，该U形孔用抗粘附试剂处理后，孔板底部会对细胞粘附产生排斥行为，细胞在低粘附的U形底部无法粘附，进行三维生长并聚集成球。

示例性的，如图1所示，所述第二侧板114b的内侧壁设置有承载台114b1以及位于所述承载台114b1两侧的限位柱114b2，所述多孔板120可拆卸地设置于所述承载台114b1并与所述限位柱114b2抵接。

本实施例的细胞培养器件，通过在第二侧板的内侧壁设置承载台，可以更加有效地支撑多孔板，另外通过所设置的限位柱，可以对多孔板进行限位，从而可以使得多孔板更加稳固地设置于所述承载台，提高多孔板的安装效率。

本实施例还提供一种细胞培养系统，所述细胞培养系统包括前文记载的所述的细胞培养器件。

本实施例的细胞培养系统，具有前文记载的细胞培养器件，其在组合外框上设置有多个空腔，该多个空腔分别可拆卸地容置多个多孔板，这样在细胞培养时，可以根据细胞培养实际所需要的培养孔数量，放置相应数量的多孔板即可，同时，在需要维护或清理多孔板时，可以直接将该多孔板从空腔中拆卸取出即可。另外，通过在空腔的外围设置防蒸发槽，可以避免多孔板最外一圈或几圈的溶液蒸发，从而可以使得多孔板所有的培养孔均可以用于培养细胞，并且各孔的细胞培养也具有高度一致性，有效提高细胞培养的速度与良率。

下文将以几个实施例对采用本发明的细胞培养器件的使用进行具体说明。

实施例1抗肿瘤药物5-Fu对MCF-7细胞的治疗效果检测

1.使用环氧乙烷将细胞培养器件的各部件进行灭菌。

2.将1个24孔多孔板加入到组合外框中。

3.每个孔内加入抗粘附试剂，孵育后将溶液吸干，用PBS溶液冲洗。

4.每孔加入一定量的MCF-7细胞悬浮液，盖上24孔多孔板的多孔板盖板，盖上顶盖，离心。

5.打开顶盖，在组合外框的防蒸发槽中加入灭菌水，盖上顶盖，将器件放入细胞培养箱中培养，等细胞聚集成球，继续培养若干天。

6.取出细胞培养器件，打开顶盖，打开24孔多孔板的多孔板盖板，在每孔中加入培养基，将形成的细胞球包埋，盖上多孔板盖板，盖上顶盖，将器件放入细胞培养箱中下孵育，使凝胶固化。将器件取出，打开顶盖，打开多孔板盖板，在孔中再加入包含抗肿瘤药物5-Fu的细胞完全培养，药物分别为多种浓度，每个浓度重复多次，盖上多孔板盖板，盖上顶盖，将器件放回细胞培养箱中继续培养。

7.检测细胞球的大小和活性，分析药物对细胞的作用效果。

实施例2抗肿瘤药物紫杉醇对A549细胞的治疗效果检测

1.使用环氧乙烷将细胞培养器件的各部件进行灭菌。

2.将两个24孔多孔板加入到组合外框中。

4.每孔加入细胞悬浮液，盖上多孔板盖板，盖上顶盖，离心。

5.打开顶盖，在组合外框的防蒸发槽中加入灭菌水，盖上顶盖。将器件放入细胞培养箱中培养，等细胞聚集成球，继续培养若干天。

6.取出细胞培养器件，打开顶盖，打开多孔板盖板，在每孔中加入细胞完全培养基，将形成的细胞球包埋，盖上多孔板盖板，盖上顶盖，将器件放入细胞培养箱中下孵育，使凝胶固化。将器件取出，打开顶盖，打开多孔板盖板，在孔中再加入包含抗肿瘤药物紫杉醇的细胞完全培养，药物分别为多种浓度，每个浓度重复多次，盖上多孔板盖板，盖上顶盖，将器件放回细胞培养箱中继续培养。

7.检测细胞球的大小和活性，分析药物对细胞的作用效果。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种细胞培养器件，其特征在于，包括：

顶盖，密封盖设于所述组合外框顶部。

2.根据权利要求1所述的细胞培养器件，其特征在于，所述组合外框包括第一底板以及设置于所述第一底板的侧板；

3.根据权利要求1所述的细胞培养器件，其特征在于，还包括多个多孔板盖板；

每个所述多孔板盖板均密封盖设于对应的所述多孔板。

4.根据权利要求3所述的细胞培养器件，其特征在于，所述多孔板包括第二底板以及设置于所述第二底板的顶板；

5.根据权利要求1所述的细胞培养器件，其特征在于，所述空腔设置有容置槽以及自所述容置槽的中央区域向外凸出的取放槽；

所述多孔板插置于所述容置槽。

6.根据权利要求5所述的细胞培养器件，其特征在于，相邻两个所述容置槽之间设置有连通槽。

7.根据权利要求1至6任一项所述的细胞培养器件，其特征在于，所述防蒸发槽的宽度范围为0.5cm～2cm。

8.根据权利要求1至6任一项所述的细胞培养器件，其特征在于，所述防蒸发槽的深度范围1.5cm～1.8cm。

9.根据权利要求1至6任一项所述的细胞培养器件，其特征在于，所述培养孔为U形孔。

10.一种细胞培养系统，其特征在于，所述细胞培养系统包括权利要求1至9任一项所述的细胞培养器件。