TW202111111A - 用於製備可食用肉品之裝置及方法 - Google Patents

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Abstract

本文所描述之基板、系統及方法係關於用於製備可食用肉品之紋理化(textured)基板。本文中描述用於控制細胞(例如細胞片)在該基板之表面上之生長、黏附、保留及/或自該基板表面釋放中之一或多者的基板及方法。一種製備可食用肉品之方法可包括將複數種非人類細胞施加於至少一種圖案化紋理基板，使該等細胞在該圖案化紋理基板上生長形成可食用肉品，及自該圖案化紋理基板分離該可食用肉品。與不包含該圖案化紋理之另一表面相比，該圖案化紋理允許改善細胞之生長、黏附、保留及/或釋放。在一些實施例中，該細胞培養基板表面包括與複數個圖案化紋理相對應之複數個區域。

Description

用於製備可食用肉品之裝置及方法
使用細胞培養基板以支援細胞之附著、增殖及分化。在一些組織工程應用中，細胞培養基板包括經結構設計以支援單層及多層細胞片之形成的實質上三維基板(例如，支架)及/或實質上二維基板(例如，皮氏培養皿(petri dish))。然而，仍需要允許改善細胞片之生長、保留、黏附及/釋放之特徵的基板。舉例而言，需要減少細胞片自基板之過早脫離。因此，另外的基板、系統及製造用於培養細胞且形成單層及多層細胞片之基板的方法為合乎需要的。
本文描述可食用肉品基板、製備可食用肉品之方法及製造該等基板之方法。一般而言，本文所描述之設備、系統及方法使用用於生長可食用肉品之基板。一般而言，此等方法包括將複數種非人類細胞施加於至少一種圖案化紋理基板，使非人類細胞在圖案化紋理基板上生長形成可食用肉品，及自圖案化紋理基板分離可食用肉品。可食用肉品可包含細胞片(cell sheet)。
在一些實施例中，複數種非人類細胞可在無非天然分泌之外源性支架下施加。在一些實施例中，細胞片可藉由細胞分泌之胞外基質保持完整。在一些實施例中，自圖案化紋理基板分離可食用肉品包含自圖案化紋理基板分離細胞片。在一些實施例中，可食用肉品可自圖案化紋理基板同時分離。在一些實施例中，自圖案化紋理基板分離可食用肉品可包含誘導細胞收縮、細胞鬆弛及機械脫離中之一或多者。
在一些實施例中，方法可進一步包括將複數種圖案化紋理基板排列呈三維晶格形式。在一些實施例中，方法可進一步包括將至少一種圖案化紋理基板安置於生物反應器中。在一些實施例中，方法可進一步包括將第一圖案化紋理基板與第二圖案化紋理基板相鄰置放及在第一與第二圖案化紋理之間遞送細胞培養基。
在一些實施例中，可食用肉品包含在約0.0001 m3 與約0.1 m3 之間的體積。在一些實施例中，施加複數種非人類細胞至少7天。在一些實施例中，施加複數種非人類細胞至少14天。在一些實施例中，使細胞在圖案化紋理基板上生長促進基於圖案化紋理基板之細胞排列。在一些實施例中，細胞可包含一或多種來自家畜、家禽、野味(game)及水生動物物種之細胞。在一些實施例中，細胞可包含一或多種來自脊椎動物及無脊椎動物物種中至少一者的細胞。在一些實施例中，細胞包含以下中之一或多者：肌母細胞、中胚層血管母細胞(mesangioblast)、肌纖維母細胞、間葉幹細胞、肝細胞、纖維母細胞、外被細胞、脂肪細胞、上皮細胞、軟骨細胞、骨母細胞、破骨細胞、多能幹細胞、體細胞幹細胞及內皮細胞。
在一些實施例中，圖案化紋理基板可包含複數個各自具有約0.01 µm與約100 µm之間的深度及約1 µm與約5 mm之間的寬度的通道，其中相鄰通道彼此間隔至少約5 µm。在一些實施例中，圖案化紋理基板可實質上為平面的。
在一些實施例中，用於生長可食用肉品之基板可包含包括至少一種圖案化紋理之表面，其中該至少一種圖案化紋理經結構設計以促進以下中之一或多者：可食用肉品生長於基板上、可食用肉品黏附於基板上、可食用肉品保留於基板上，及可食用肉品自基板釋放。可食用肉品可包含完整的細胞片。
在一些實施例中，基板可包含複數個區域，其中基板之各區域可包含圖案化紋理中之至少一者。在一些實施例中，兩個或多於兩個區域包含相同的圖案化紋理。在一些實施例中，基板可包含約10 µm與約10 cm之間的厚度。在一些實施例中，基板可包含固體材料或半固體材料。
在一些實施例中，一組複數個區域可週期性地排列。在一些實施例中，一組複數個區域可非週期性地排列。
在一些實施例中，基板可界定基板尺寸且至少一種圖案化紋理界定表面尺寸，表面尺寸與基板尺寸之比率可在約0.0001:1與約0.1:1之間。在一些實施例中，圖案化紋理可具有預定方向。在一些實施例中，預定方向可包含以下中之一或多者：放射狀、環狀、非直線、點狀及格子狀圖案。在一些實施例中，圖案化紋理可包含一或多個通道、凹部及突起。
在一些實施例中，圖案化紋理可包含複數個各自具有約0.01 µm與約100 µm之間的深度及約1 µm與約5 mm之間的寬度的通道。相鄰通道可彼此間隔至少約5 µm。
本文亦描述細胞培養基板、使用該等細胞培養基板培養細胞之方法及製造其之方法。一般而言，本文所描述之設備、系統及方法使用細胞培養基板以使細胞群生長且黏附至基板之表面。與不包含圖案化紋理之表面相比，細胞培養基板之表面包括至少一種圖案化紋理，該圖案化紋理允許改善細胞生長、黏附及保留於基板上，及/或改善細胞自基板釋放中之一或多者。
在一些實施例中，細胞培養基板之表面可包括複數個區域，其中各區域具有圖案化紋理。在此等實施例中之一些中，該等區域中之兩者或更多者具有相同的圖案化紋理。在此等實施例中之一些中，一組複數個區域係週期性地排列。在此等實施例中之一些中，一組複數個區域係非週期性地排列。
在一些實施例中，細胞藉由該等細胞分泌之胞外基質固持在一起形成細胞片。在一些實施例中，細胞呈細胞片形式。在一些實施例中，不包含圖案化紋理之表面不存在表面修飾。在一些實施例中，圖案化紋理包含複數種表面特徵。在一些實施例中，基板界定基板尺寸且至少一種圖案化紋理界定表面尺寸，表面尺寸與基板尺寸之比率可在約0.0001:1與約0.1:1之間。在此等實施例中之一些中，至少一種圖案化紋理包含一組彼此平行之線形通道。
在一些實施例中，圖案化紋理具有預定方向。在一些實施例中，預定方向包含以下中之一或多者：放射狀、環狀、非直線、點狀及格子狀圖案。在一些實施例中，圖案化紋理具有隨機空間分佈圖案。
在一些實施例中，基板允許細胞片自基板完整及/或同時釋放。在一些實施例中，基板抑制細胞片自基板釋放。
在一些實施例中，圖案化紋理包含一或多個通道、凹部及突起。在一些實施例中，圖案化紋理包含複數個各自具有約0.01 µm與約100 µm之間的深度及約1 µm與約5 mm之間的寬度的通道，其中相鄰通道彼此間隔至少約5 µm。在一些實施例中，基板由固體材料或半固體材料構成。在一些實施例中，基板具有約10 µm與約10 cm之間的厚度。
在一些實施例中，基板與至少一個其他細胞培養基板相鄰排列。在一些實施例中，複數個基板係排列呈三維晶格形式。在一些實施例中，基板經置放於培養容器中及/或與培養容器整合，其中該培養容器係選自以下中之一或多者：生物反應器、孔槽(well)、皮氏培養皿、板、燒瓶、瓶、槽、盒及固定表面。在一些實施例中，細胞包含以下中之一或多者：肌母細胞、中胚層血管母細胞、肌纖維母細胞、間葉幹細胞、肝細胞、纖維母細胞、外被細胞、脂肪細胞、上皮細胞、軟骨細胞、骨母細胞、破骨細胞、多能幹細胞、體細胞幹細胞及內皮細胞。在一些實施例中，細胞包含一或多種來自以下之細胞：人類、靈長類、家畜、家禽、野味及水生動物物種。在一些實施例中，細胞包含一或多種來自脊椎動物及無脊椎動物物種之細胞。
在一些實施例中，表面實質上為平面的。在一些實施例中，表面並非為平面的，例如，滾瓶。在一些實施例中，基板不包含非天然分泌之外源性支架。
本文亦描述用於改善細胞生長、黏附及保留於細胞培養基板上，及/或改善細胞自基板釋放中之一或多者的方法。一般而言，此等方法包括使細胞群與細胞培養基板接觸之步驟。
在一些實施例中，方法包括使細胞以細胞片自基板脫離。在一些實施例中，方法包括使細胞以一組預定部分自基板脫離。在一些實施例中，方法包括使細胞自基板脫離，從而得到複數種隨機產生/隨機大小的部分。在一些實施例中，方法包括使細胞以細胞片脫離，該脫離包含誘導細胞收縮、細胞鬆弛及機械脫離中之一或多者。
在一些實施例中，方法包括以平行板構形排列複數個細胞培養基板。在一些實施例中，方法包括遞送細胞培養基於相鄰細胞培養基板之間。在一些實施例中，方法包括將細胞培養基遞送至基板之表面。在一些實施例中，遞送至基板之細胞培養基之流與至少一種圖案化紋理對準。在一些實施例中，方法包括在細胞培養基板上形成一或多種圖案化紋理，其中該基板包含複數個與一或多種圖案化紋理相對應的區域。
在一些實施例中，該方法包括形成該一或多種圖案化紋理，其中該方法包含一或多種加法及減法製造(additive and subtractive manufacturing)技術。在一些實施例中，該方法包括形成複數種圖案化紋理，該形成包含以下中之一或多者：切削(machining)、切割、碾磨、研磨、蝕刻、雕刻、壓紋、刮擦、劃刻、澆鑄、排水、化學蝕刻、雷射切除、電子束微影術、濺鍍、氣相沈積、印刷、黏著接合及焊接。在一些實施例中，該方法包括將複數個區域週期性地排列。
在一些實施例中，方法包括將複數個區域非週期性地排列。在一些實施例中，基板經置放於培養容器中。在一些實施例中，基板與至少一個其他細胞培養基板相鄰排列。在一些實施例中，複數個基板係排列呈三維晶格形式。在一些實施例中，基板用於一或多種組織工程、生物醫學、腫瘤學、紡織、診斷、治療、合成生物學、生物修復、能量儲存及生物感測器應用中。在一些實施例中，將生物相容性塗料施加於基板之表面上。
本文亦描述產生包含可食用組織產品之細胞片的方法。一般而言，此等方法包括在本文所描述之基板中任一者上培養細胞的步驟，其中細胞在無外源性提供之支架下生長。
本文亦描述產生包含可食用組織產品之細胞片的方法。一般而言，此等方法包括在本文所描述之基板中任一者上培養細胞(例如，自我更新細胞，例如，分化細胞)的步驟，其中細胞衍生自脊椎動物、無脊椎動物、人類、靈長類、家畜、家禽、野味及水生動物物種。細胞在無外源性提供之支架下生長。在一些實施例中，本文所描述之基板中之任一者可由陶瓷構成。在一些實施例中，本文所描述之基板中之任一者可經結構設計用於生長可食用肉品。
相關申請案之交叉參考
本申請案主張於2019年5月28日申請之美國專利申請案第62/853,565號之優先權，該申請案以全文引用之方式併入本文中。 i.基板 包含圖案化紋理之基板
本文所提供之包含圖案化紋理的細胞培養基板、系統及方法適用於控制生長於細胞培養基板之表面上之細胞(例如，細胞片)的生長、黏附、釋放及/或保留特徵。本文所描述之細胞培養基板允許使用基板之表面上之至少一種圖案化紋理控制細胞(例如，細胞片)生長、黏附、保留及釋放(例如，脫離)中之一或多者。如本文中所使用，「紋理」係指細胞培養基板之表面特徵集合(例如，物理特性、表面特徵、圖案)。在一些實施例中，本文所描述之細胞培養基板可用於生長可食用肉品。
如本文中所使用，「圖案化紋理」係指引入(例如，形成、添加、減去)細胞培養基板之表面中的預定/計劃之表面特徵集合(例如，物理特性、表面特徵、圖案)。圖案化紋理通常引入基板之另一非圖案化表面中；基板之非圖案化表面(亦在本文中可互換地稱作不包含圖案化紋理之基板表面)通常為基板形成後不存在任何另外的處理步驟及表面修飾的細胞培養基板(例如，其為「本身」不具有任何引入其中之另外表面特徵/圖案化紋理的細胞培養基板)。如本文所提供，細胞基板使用本文所描述之一或多種製造技術來修飾以在基板之一或多個區域上形成具有圖案化紋理的表面。
在一些實施例中，與非圖案化紋理化細胞培養基板相比，本文所描述之細胞培養基板上之細胞的生長、黏附、保留及/或釋放得到改善。不受任何理論或機制限制，具有圖案化紋理表面之細胞基板之表面可機械地與細胞群相互作用且允許單層及/或多層細胞片(例如，組織)於基板上生長及控制保留預定的(例如，受控的、減少的、延長的)時間量。亦即，圖案化紋理表面及細胞片可機械地相互作用以在細胞(例如，細胞片)隨時間推移而生長且發育時將細胞片保留至基板。此可允許生長且釋放具有例如與天然產生之肉品類似之紋理及稠度的可食用肉品。
本發明之圖案化紋理之參數可基於細胞類型、適宜的生長特徵及自基板釋放之時機。圖案化紋理可基於細胞表型尤其有效於細胞片保留。
由於一或多種圖案化紋理，基板可用於控制細胞片保留至基板表面。同樣地，用於既定細胞類型之圖案化紋理可抑制細胞片之一或多個區域之過早脫離以允許延長細胞之培養及成熟。在一些實施例中，此允許實質上整個細胞片在預定(例如，受控的、減少的、延長的)時間釋放(例如，實質上幾乎無細胞片仍附著至基板或破裂)。另外地或可替代地，細胞片可以一組可分離部分脫離。舉例而言，圖案化紋理經結構設計以允許生長於細胞培養基板上之細胞片以複數個部分(例如，2個或更多個片段)脫離。
相比之下，生長於習知平面細胞培養基板上之一些細胞片過早地自細胞基板釋放，從而導致失敗的操作及次佳的產率。舉例而言，生長於習知平面細胞培養基板上之細胞片可能不會釋放具有與天然產生之肉類似之紋理及稠度的細胞片。
在一些實施例中，在諸如收縮細胞之組織工程的應用中預防自細胞培養基板之過早細胞脫離。儘管該等基板適用於任何培養容器、細胞類型及應用，但本文所描述之細胞基板之一些實施例用於可食用組織(例如，肉品)之組織工程，其中整個細胞衍生之天然類產品可為合乎需要的。本文中所提供之細胞基板包括足以使細胞生長、黏附及保留至基板預定時間量的具有一或多種圖案化紋理之表面。
一般而言，本文所描述之基板、系統及方法使用細胞培養基板以使細胞群生長且黏附至基板之表面至少預定的時間量。與不包含圖案化紋理之表面相比，細胞培養基板具有包括至少一種允許改善細胞生長、黏附及保留於基板上，及/或改善細胞自基板釋放的圖案化紋理的表面。在一些實施例中，表面之圖案化紋理用以將細胞片生長調整至適宜大小(例如，作為商業規模製程之部分，以形成可食用組織，諸如肉品)。
圖案化紋理之特徵包括以下中之一或多者：特徵、形狀、方向性、尺寸(例如，長度、寬度、深度、厚度、曲率、體積、面積)、密度、週期性、表面粗糙度、孔隙度、材料及類似者。如本文所使用，術語「圖案化」包括表面特徵之一或多種情況且不限於重複特徵或構形。在一例示性實施例中，表面之圖案化紋理可包括一組自基板之中心放射狀延伸至基板之邊緣的線形溝槽。
圖案化紋理之特徵係基於細胞類型及細胞於基板上之適宜生長、保留及釋放特徵(例如，形成於基板上之細胞片之生長、保留及釋放特徵)來選擇。如本文中所使用，細胞片可互換地指代生長於細胞培養基板上之單層細胞或多層細胞集合及/或外源性胞外基質(ECM)蛋白。在一些實施例中，細胞片藉由細胞產生之ECM保持完整及/或細胞可經由細胞間結合蛋白形成片，從而形成實質上連續的單位。舉例而言，分泌足夠的ECM蛋白質可允許成分細胞經由細胞-細胞相互作用及細胞-ECM相互作用之組合而黏附在一起作為實質上連續的細胞片。在一些實施例中，細胞片藉由內源性產生之支架(諸如ECM)保持完整。
本發明之例示性實施例係關於用於各種應用之紋理化細胞培養基板、系統及方法且不受特別限制。其可用於一或多種組織工程(例如，用於治療目的，例如用於可食用食品生產)、生物醫學、腫瘤學、紡織(例如，服飾、裝飾物)、診斷學、治療、合成生物學、生物修復、能量儲存及生物感測器應用中。舉例而言，合成性生物學包括使用細胞生物學以合成不同於細胞本身之產品(例如，生物燃料生產、用於紡織物之蛋白質或多醣)。在一些實施例中，生物修復可利用細胞以隔絕非所需基板及/或將基板轉化成良性形式。生物感測器可使用細胞反應以量測刺激且產生輸出信號。
用於組織工程應用(諸如可食用組織生產)之細胞生長面臨由本文中所提供之細胞培養基板、系統及方法解決的特定挑戰。舉例而言，在一些實施例中，細胞片於細胞培養基板上之生長需要足夠的時間，其中細胞仍黏附至基板預定時間段(例如，生長時段)及/或保持細胞狀態(例如，觀測到代謝標誌或細胞分化變化)。然而，一旦細胞生長，則最佳的係細胞片以預定尺寸且以實質上完整及/或同時方式釋放。
提供用於細胞生長之平滑表面的習知細胞培養基板通常提供與本文所描述之圖案化紋理表面相比，較差的組織保留特徵(例如，保留時間)。用於生物醫學應用之習知的細胞培養基板可通常包括表面塗層以促進細胞片黏附性及生長。然而，此等溶液不適合用於可食用組織生產，此係因為該等塗層的成本高且生命期短以使得其可能降解並染污可食用組織產品。相比之下，如本文所描述之紋理化細胞培養基板可經有效地成本調整以生長具有足夠尺寸(例如，細胞片)之細胞(例如，細胞片或組織)，進而形成可食用組織。因此，本文所描述之細胞培養基板經由習知技術提供對以下中之一或多者的顯著改善：細胞於基板上之生長、黏附及保留。
在一些實施例中，表面之圖案化紋理適用於將細胞片生長調整至任何適宜大小，其可改善用於既定應用之組織工程之產品(諸如，可食用組織產品)之美觀性及接受性。針對細胞黏附性及保留使用塗層及/或結合肽之習知技術由於非耐用性塗料試劑之耗用而不太適用於大規模製造可食用組織及其他組織工程之產品。相比之下，本文所描述之方法及系統可用於產生任何適宜大小之細胞片。在一些實施例中，該等方法及系統用以產生比使用已知方法產生之彼等更大的細胞片。
細胞培養基板之表面可包括複數個與複數種圖案化紋理相對應之區域。舉例而言，此等複數種圖案化紋理之排列適用於生長及釋放自基板脫離之連續未斷裂的多層細胞片而不具有組織之明顯分離。在一些實施例中，基於一或多個因素控制具有預定大小及形狀之組織之生長，包括(但不限於)圖案化紋理之排列、圖案化紋理表面與非圖案化紋理表面之比率、圖案化紋理之週期性及類似者。
本文所描述之細胞培養基板有助於非收縮性細胞類型之保留且特別適用於將收縮性細胞類型保留至細胞培養基板。諸如肌母細胞之收縮性細胞類型(例如，肌肉衍生之細胞)通常很難於細胞基板上保留延長的時間段。此類收縮性細胞類型之保留可使用本文所描述之圖案化紋理基板來改善。
如本文中所使用，由於施加於基板之表面的圖案化紋理，基板整體之特徵與其表面之特徵(表面特徵)無關。舉例而言，本文所描述之細胞培養基板可具有可通常描述為實質上平面的(例如平的)或曲面的形狀。然而，細胞培養基板之表面之局部區域具有表面特徵，其具有包含以下中之一或多者之預定排列的圖案化紋理：通道、凹部、突起、隆脊、溝槽、刮痕、邊緣、凹痕、盲孔、陵谷(hills-and-valleys)、凹穴、螺紋(例如，錐形螺紋)、其組合及可不匹配基板之全部特徵的類似者。
基板尺寸特定針對基板本身之尺寸(例如，與基板相關，基板之厚度)，而表面尺寸為與基板之表面相關的尺寸(例如，表面中之溝槽之深度)。亦即，基板具有與其基板表面之微觀尺寸(例如，表面尺寸)不同的宏觀尺寸(例如，基板尺寸)。尺寸(諸如基板尺寸及表面尺寸)係指在至少一個方向中的量值，包括(但不限於)長度、寬度、深度、厚度、曲率、體積、面積及類似者。
細胞培養基板之特徵在於一或多種基板尺寸，包括基板之厚度、深度、寬度、長度、直徑、曲率、體積及面積中之一或多者。類似地，表面之圖案化紋理之特徵在於一或多種表面尺寸，包括表面之厚度、深度、寬度、長度、直徑、曲率、體積及面積中之一或多者。在一些實施例中，圖案化紋理可包含複數個各自具有約0.01 µm與約100 µm之間的深度及約1 µm與約5 mm之間的寬度的通道；相鄰通道彼此間隔約5 µm與約3 cm之間。舉例而言，複數個通道可包含約0.1 µm與約100 µm之間、約1 µm與約50 µm之間及約20 µm與約80 µm之間的深度，包括在其間之全部值及子範圍。複數個通道可包含約1 µm與約5 mm之間、約1 µm與約3 mm之間、約1 µm與約2 mm之間及約1 µm與約1 mm之間的寬度，包括在其間之全部值及子範圍。相鄰通道可彼此間隔約25 µm與約100 µm之間、約100 µm與約500 µm之間、約5 µm與約500 µm之間及約500 µm與約3 cm之間，包括在其間之全部值及子範圍。細胞培養基板包含至少約10 µm的厚度。在一些實施例中，細胞培養基板具有約10 µm與約20 cm之間的厚度，包括在其間之全部值及子範圍。在一些實施例中，複數個通道可各自沿基板之表面延伸。
本文中通常揭示包含一表面之細胞培養基板，該表面與不包含圖案化紋理之表面相比，包含至少一種允許改善細胞生長、黏附及保留於基板上，及/或改善細胞自基板釋放中之一或多者的圖案化紋理。一般而言，圖案化紋理包含一或多個通道、凹部、突起、隆脊、溝槽、刮痕、邊緣、凹痕、盲孔、陵谷、凹穴。此外，表面上之每一種圖案化紋理特徵可具有一或多個次紋理。具有圖案化紋理表面之基板可抑制細胞(例如，細胞片)自基板釋放預定的時間量。相對而言，具有圖案化紋理表面之基板允許細胞(例如，細胞片)以預定時間及/或細胞狀態自基板完整及/或同時釋放。舉例而言，控制釋放以相對於非圖案化紋理表面減少或延長預定的時間及/或細胞狀態。如本文中所使用，在形成基板之後，非圖案化紋理表面(諸如，習知的細胞培養基板)不經歷另外的表面加工步驟及表面修飾。因此，生長於基板之圖案化紋理表面上之細胞因細胞黏附及保留至圖案化紋理而可形成具有可預測及一致形狀及大小的細胞片。舉例而言，細胞可生長至圖案化紋理之通道、凹部及突起中之一或多者中。此外，細胞片之釋放可為自發性的或藉由一或多種機械、流體(例如，基於流體之剪應力)、化學、光學、熱及電學釋放機制來輔助。
本文所描述之細胞培養基板可由固體材料及半固體材料(例如，水凝膠)中之一或多者構成。在一些實施例中，基板為實質上不可降解的。在一些實施例中，細胞培養基板由以下材料構成：包括(但不限於)聚氯三氟乙烯、聚醚醯亞胺、聚碸、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚丙烯、矽酮、聚醚醚酮、聚甲基丙烯酸甲酯、耐綸、丙烯酸、聚氯乙烯、乙烯、酚系樹脂、石油衍生之聚合物、玻璃、聚乙烯、對苯二甲酸酯、不鏽鋼、鈦、鋁、鈷-鉻、鉻、矽酸鹽、玻璃、合金、陶瓷、碳水化合物聚合物、準礦物質(mineraloid matter)及其組合或複合材料中之一或多者。在一些實施例中，細胞培養基板之各材料或層可包含相應的圖案化紋理表面，該表面包含預定的細胞黏附及組織保留特性。此可有助於製造且允許低成本及可規模生產本文所描述之細胞培養基板。
本文所描述之細胞培養基板可經大小設定且塑形以置放於任何適合之培養容器中及/或與培養容器整合，該培養容器包括(但不限於)生物反應器、孔槽、皮氏培養皿、板、燒瓶、瓶、槽、盒及固定表面中之一或多者。在一些實施例中，以預定排列使用一組細胞培養基板。舉例而言，細胞基板可為大小設定用於相應黏附細胞培養容器(例如孔)之薄圓盤。在其他此等實施例中，該組基板以平行板構形(例如彼此相鄰)排列，允許多層細胞片形成於培養容器中。舉例而言，平行板構形允許細胞培養基(例如生長培養基、營養物質)灌注於板之間。舉例而言，一組平面基板可藉由間隙間隔開，流體培養基經由該間隙灌注，使得細胞在該組基板上生長。在一些實施例中，細胞培養基可遞送至基板之表面。
在一些實施例中，細胞培養基板不包括外源性非天然分泌之支架結構且細胞/細胞片在無外源性非天然分泌之支架結構下生長(但可在例如天然分泌之內源性產生的ECM存在下生長)。因此，在一些實施例中，細胞培養基板及相應的圖案化紋理表面可為無支架的(例如不包括非內源性產生的三維、多孔及/或晶格樣結構)。在其他實施例中，細胞培養基板係以外源性提供之三維晶格樣構形(例如支架)排列及/或與三維晶格樣構形連結。
基板之圖案化紋理可產生具有預定組織特徵(例如大小、稠度、紋理)的可食用肉品。舉例而言，線形通道可促進類似於禽類組織(例如家禽纖維)之管狀類似組織結構的生長。網狀或點狀結構可促進與水生動物組織(例如魚)類似之組織紋理的生長。在一些實施例中，圖案化紋理可經結構設計以促進組織分離及/或可食用肉品之加工。在一些實施例中，本發明之圖案化紋理包含至少一個表徵施加於細胞培養基板之圖案的預定方向。
此類圖案化紋理具有包含以下中之一或多者的方向及形狀：圓周、放射狀、格子狀、隨機、線形、曲面形、螺旋形(例如，費布那西螺旋形(Fibonacci spiral))、卵形、橢球形、正弦形、多邊形、鑲嵌的(例如，沃羅諾伊鑲嵌(Voronoi tessellation))、非直線(例如，Z形(zigzag))、魚鱗狀(例如，櫛鱗(ctenoid)、擺線(cycloid)、板狀(placoid)、硬鱗(ganoid))、其組合及類似者。如本文中所使用，具有一方向的圖案包含作為以下中之一或多者的紋路：連續的、非連續的、點線的、虛線的、重複的、週期的、無規的、恆定寬度的、不同寬度的、重疊的、其組合及類似者。
線形圖案包含一或多種直線。舉例而言，線形圖案包含與基板之邊緣平行的一組線條。格子狀圖案包含一組相交線(例如平行線、曲線)。在此等實施例中之一些中，相交線形成在約0度與約180度之間的角度。在此等實施例中之一些中，第一組平行線與第二組平行線相交。在第一組及第二組內，平行線經相等地或不相等地間隔開。該組線條具有均一或變化的頻率及/或密度。
一或多種圖案化紋理可應用於基板之部分或整個表面。舉例而言，具有圖案化紋理之第一表面積與具有非圖案化紋理之第二表面積的比率在至少約0.0001:1且達至小於約1:0 (與完全由圖案化紋理覆蓋之表面相對應)之間、在至少約0.0001:1與約100:1之間、在至少約0.001:1與約10:1之間、在至少約0.01:1與約5:1之間，包括在其間之全部值及子範圍。在一些實施例中，一或多種圖案化紋理在基板之複數個區域中之空間分佈為對稱的(例如圖1A至1B、2A至2C)、不對稱的、週期性的、非週期性的、隨機的、其組合及類似者。舉例而言，圖案化紋理包含基板表面之一或多個區域內的隨機空間分佈圖案。
舉例而言，圖10H說明包含圖案化紋理區域及非圖案化紋理區域之圖案化紋理(1070)。舉例而言，基板之周界可包含第一圖案化紋理(1072)，而內部區域可包含一組間隔開的第二圖案化紋理(1074)。此構形可經結構設計以在不提供完全在基板上之圖案化紋理的情況下將組織保留在整個基板上。在其他實施例中，一或多種圖案化紋理可施加於整個基板上。圖18C及18D描繪包含圖案化紋理區域及非圖案化紋理區域之基板。
在一些實施例中，基板之一或多種圖案化紋理可視基板之形狀而定。舉例而言，圖案化紋理之通道或凹部可實質上平行於基板之表面。亦即，環狀基板可包含包括一組環狀通道之圖案化紋理(例如，圖2A至2C，10C)。類似地，矩形基板可包含與矩形基板之縱向邊緣平行延伸的一組線形通道(例如，圖12至14)。
在一些實施例中，細胞培養基板之表面區域具有一或多個彎曲及平面的部分。在一些實施例中，基板之表面形成凸面形狀。在一些實施例中，基板之表面形成一組階梯。圖案化紋理在不同高度之區域之間可具有軟或硬的過渡區。在一些實施例中，表面之一或多個部分相對於地面(基板置放其上)成一定角度。類似地，細胞培養基板可具有一或多個彎曲及平面的部分。舉例而言，在此實施例中，細胞培養基板之邊緣經凸起(例如，形成壁)以使得表面形成凹面(例如，槽樣)形狀。
在一些實施例中，圖案化紋理基板可經結構設計以基於如本文所描述之圖案化紋理特徵(諸如拓樸結構、大小、方向、週期性及類似者)促進整個基板表面上之局部細胞微環境集合具有不同的組織增殖、定型分化、成熟及存活率特徵。基板之一或多個圖案化紋理可基於在該圖案化紋理上生長之細胞類型。舉例而言，包含直徑在約10 nm與約100 nm之間的一組週期性環狀凹部的圖案化紋理基板可經結構設計以促進由肌母細胞形成肌管。
在一些實施例中，複數種細胞類型可安置於包含複數種相應圖案化紋理之基板上。舉例而言，各別圖案化紋理可經結構設計以用於肌母細胞組織、結締組織及脂肪組織中之每一者以促進可食用肉品之生長、黏附及保留。
在一些實施例中，圖案化紋理之物理尺寸取決於基板之尺寸。舉例而言，一組通道於表面上之深度可遠離基板之中心經單調地增加。亦即，圖案化紋理之深度增加，與基板之邊緣更近。此允許細胞(例如，細胞片)自基板之一或多種保留及釋放。舉例而言，相較於具有非圖案化紋理表面之基板之中心區域的黏附，基板邊緣附近更深的通道提供表面與細胞之更強機械相互作用(例如，黏附)。
在一些實施例中，一或多種圖案化紋理可經結構設計以在預定條件下(例如，在流體流動速率之預定範圍內)在基板上產生預定的流體流動圖案(例如，對流圖案、流動路徑)。舉例而言，包含魚鱗樣圖案化紋理之基板可沿第一方向產生平滑的(例如，疊層)流體流動，但沿與第一方向相反之第二方向產生紊流。在一些實施例中，圖案化紋理可增加基板之表面積，該表面積可增加粒子(例如，生長培養基營養物質)及細胞附著及/或保留至基板。舉例而言，圖案化紋理可進一步產生流體(例如，生長培養基)流動的微紊流，其可增加代謝交換之效能。
在一些實施例中，與圖案化紋理之方向對準的細胞上之流體流動(例如，生長培養基、細胞培養基)可輔助細胞自基板之脫離及釋放。此外，非圖案化紋理區域之存在允許在培養期間對細胞及組織進行視覺觀測。在一些實施例中，遞送至基板之細胞培養基之流與基板之至少一種圖案化紋理垂直。相較於與紋理平行流動，使培養基與紋理垂直流動可減少細胞片脫離。
本文所描述之細胞培養基板支援細胞之生長及保留，該等細胞包括(但不限於)包含內胚層、中胚層、外胚層及其組合中之一或多者的細胞。在一些實施例中，細胞包含一或多種來自家畜(例如，牛、豬、綿羊、山羊)、家禽(例如，禽類)、野味、水生動物物種及類似者的細胞。在一些實施例中，細胞包含以下中之一或多者：肌母細胞、中胚層血管母細胞、肌纖維母細胞、間葉幹細胞、肝細胞、纖維母細胞、外被細胞、脂肪細胞、上皮細胞、軟骨細胞、骨母細胞、破骨細胞、多能幹細胞、體細胞幹細胞及內皮細胞。本文所描述之細胞類型進一步涵蓋其分化狀態中之任一者。舉例而言，細胞包括肌母細胞、肌管、成熟骨胳肌肉、纖維母細胞、包括細胞及分泌之胞外基質的組織、脂肪細胞、脂肪組織、上皮細胞、上皮組織、血管內皮、其組合及類似者。在一些實施例中，細胞可包含脊椎動物細胞或非脊椎動物細胞。在一些實施例中，細胞可包含非哺乳動物細胞(例如，昆蟲類細胞、禽類細胞、魚類細胞、爬蟲動物細胞、無脊椎動物細胞)。在一些實施例中，細胞可自其天然狀態發生遺傳性改變(例如，基因插入、缺失或重組)。
在一些實施例中，一或多種圖案化紋理可經結構設計以便於基板滅菌，其可促進可食用肉品之更高良率及有效的大規模生產。舉例而言，圖案化紋理表面可包含一組經結構設計以排出及/或保留用於滅菌之流體(例如，清潔流體、滅菌劑)的平行線通道。例示性圖案化紋理
圖1A至4C、10A至10I及12A至17為其各別表面上具有圖案化紋理之說明性細胞基板。此等例示性基板上生長之細胞群與該等基板上形成之圖案化紋理機械地相互作用以相較於不具有圖案化紋理表面之基板增加細胞黏附及/或保留至基板更長的時間量，同時保持細胞之健康及生存力。在一些實施例中，可使用此等細胞基板以形成可食用肉品。
圖10A至10D描繪基板之表面上所形成之一組圖案化紋理之說明性示意性平面圖。圖10A示出包含一組各自具有一對彎頭(但涵蓋任何數目之彎頭)之通道的非直線形(例如，Z形)圖案化紋理(1000)。彎頭之間的通道部分可為直線或非直線狀。在圖10A中，該等通道通常沿放射狀方向指向基板之中心。在一些實施例中，該組通道可大體上彼此平行。
圖10B示出包含一組沿放射狀方向延伸之通道的放射狀圖案化紋理(1010)，該放射狀方向由一組自共同點(例如，基板之中心)延伸之紋路界定。圖10B中之通道可具有均一或非均一的長度、寬度及密度。在一些實施例中，放射狀圖案化紋理可延伸至基板邊緣。基板之中心區域可包含非圖案化表面。在一些實施例中，該組通道可以密集地間隔開。舉例而言，每一個通道可與相鄰通道間隔約100 µm與約1 mm之間。在一些實施例中，包含放射狀圖案化紋理(1010)之基板可具有至多約3 cm之直徑。放射狀圖案化紋理(1010)可允許在整個放射狀圖案化紋理(1010)上製備細胞片。
圖10C示出包含一組沿圓周形(例如，環形)方向形成之實質上平行通道的圓周形圖案化紋理(1020)。每一個通道不必形成連續的圓圈，且可形成一或多個圓弧。在一些實施例中，圓周形圖案化紋理可包含一或多個螺旋形區段。圖10C中之通道可具有均一或非均一的曲率半徑、長度、寬度及密度。在一些實施例中，圓周形圖案化紋理可延伸至基板邊緣。基板之中心區域可包含非圖案化表面。在一些實施例中，該組通道可以密集地間隔開。舉例而言，每一個通道可與相鄰通道間隔約100 µm與約1 mm之間。在一些實施例中，包含圓周形圖案化紋理(1020)之基板可具有至多約3 cm之直徑。圓周形圖案化紋理(1020)可允許在整個圓周形圖案化紋理(1020)上製備細胞片。
圖10A至10C中之圖案化紋理中之每一者沿其相應基板之周界形成(例如，沿基板之圓周形成)，其中基板之中心環狀部分包含非圖案化紋理表面。一般而言，通道中之一或多者可相交或可不相交。每一個通道之深度及寬度中之一或多者可沿通道之長度而改變。通道之長度、深度、寬度及頻率可實質上為均一的或可改變。
圖10D及10F示出包含一組交叉通道之格子狀圖案化紋理(1030、1050)。舉例而言，第一組實質上平行的通道橫跨基板且與第二組實質上平行的通道中之一或多個通道交叉。第一組及第二組通道可彼此交叉以在各交叉點形成任何預定角度。舉例而言，第一組及第二組通道可交叉以形成以下角度：在大於0°與小於180°之間、在大於0°與約150°之間、在約30°與約150°之間、在約60°與約120°之間及在約30°與約90°之間，包括在其間的全部值及子範圍。
每一個通道之深度及寬度中之一或多者可沿通道之長度而改變。通道之長度、深度、寬度及頻率可實質上為均一的或可改變。在一些實施例中，格子狀圖案化紋理(1030)可應用至(並包括)基板之整個表面。在一些實施例中，相鄰平行通道之間的間隔可在約30 mm與約7 mm之間，其可改善細胞(例如，細胞片)於基板上之保留。
圖10E示出線形及點狀圖案化紋理(1040)。正方形基板之周界包括一組具有大體上水平或豎直方向的線形通道，除了通道朝向基板之中心成一定角度的轉角以外。在線形通道之間，以陣列形式形成一組間隔開的點(例如，圓點)。使用800粒度研磨材料形成圖10E中之線形及點狀圖案化紋理(1040)。
圖10A至圖10C描繪具有圓盤形狀之基板前圖10D至10E具有矩形形狀之基板，但本文所繪示及描述之圖案化紋理不限於此等圖案-基板配對。舉例而言，放射狀及圓周圖案化紋理可形成於矩形基板或具有任何形狀之基板上。在一些實施例中，一或多種圖案化紋理可彼此疊置或形成於基板之不同區域上。
圖10G至10I描繪基板之表面上所形成之一組圖案化紋理的說明性示意性平面圖。圖10G示出包含一組通道的複數種圖案化紋理(1060)。出於舉例，為具有任何預定形狀(例如，正方形、矩形、曲面)之基板之各象限提供不同的圖案化紋理。舉例而言，第一組通道(1062)可包含沿第一方向(例如，沿y軸)延伸之線形及平行通道且第二組通道(1064)可包含沿不同於第一方向之第二方向延伸的線形及平行通道。第三組通道(1066)可包含諸如關於圖10C所描述之沿圓周(例如，環狀)方向形成的實質上平行的通道。第四組通道(1068)可包含自中心點(例如，基板之中心)放射狀延伸的線形通道。在一些實施例中，圖案化紋理(1060)可延伸至基板邊緣。基板之一或多個區域可包含非圖案化表面。在一些實施例中，該組通道可以密集地間隔開。舉例而言，每一個通道可與相鄰通道間隔約1 µm與約1 mm之間。圖案化紋理(1060)可允許在整個圖案化紋理(1060)上製備細胞片。
在一些變化形式中，圖案化紋理可經結構設計以藉由包括具有不同黏附特徵之區域來促使細胞片自基板分離。圖10I示出包含第一圖案化紋理區域及第二圖案化紋理區域之圖案化紋理(1080)。舉例而言，基板之第一區域(1082)可包含第一圖案化紋理，而第二區域(1084)可包含第二圖案化紋理。第一圖案化紋理可具有第一組織黏附質量且第二圖案化紋理可具有大於第一組織黏附質量之第二組織黏附質量。亦即，相比於第一圖案化紋理區域，細胞可更強烈地黏合至第二圖案化紋理區域。圖案化紋理(1080)可經結構設計以促使細胞片自基板分離。
在一些實施例中，圖案化紋理(1080)可經結構設計以促使完整細胞片自基板分離。舉例而言，一旦細胞片已達至預定準則(例如，生長至預定大小、形狀、體積、密度)，則經結構設計以自基板分離組織之流體可沿預定方向(1090)流動經過圖案化紋理(1080)上生長之組織(例如，細胞片)。細胞片之分離可以首先接觸黏附於基板之第一區域(1082)之組織的流體開始，此係因為其具有比第二區域(1084)更低的黏附質量。當第一區域組織自基板分離時，黏附於基板之第二區域(1084)之組織可由於流體流動及由第一區域組織產生之牽拉力而自基板分離。
圖1A及1B各自描繪置放於具有一組六個孔(110)之聚苯乙烯板(100、150)上的一組細胞培養基板(120)之平面圖。基板(120)包含經結構設計以插入至對應孔(110)中的實質上平面的圓盤形狀。在圖1A中，基板(120)之頂部列具有形成於其各別表面上之第一圖案化紋理(130)，且基板(120)之底部列具有形成於其各別表面上之第二圖案化紋理(140)。同樣地，在圖1B中，基板(120)之頂部列具有形成於其各別表面上之第三圖案化紋理(160)，且基板(120)之底部列具有形成於其各別表面上之第四圖案化紋理(170)。圖1A至1B中所示之圖案化紋理(130、140、160、170)中之每一者為環形的且沿環狀基板(120)之周界形成，而基板(120)之環狀部分包含非圖案化紋理表面。圖1A示出包含圓周(例如，環狀)方向之圖案化紋理(130、140)。圖1B示出包含由一組自共同點(例如，基板(120)之中心)延伸之紋路界定之放射狀方向的圖案化紋理(160、170)。
以此方式，在孔(110)中生長之細胞群與環狀基板(120)之周界表面上所形成之圖案化紋理(130、140、160、170)機械地相互作用以相較於不具有圖案化紋理表面之基板增加細胞黏附至基板(120)更長的時間量。在一些實施例中，沿基板(120)之周界表面形成之圖案化紋理輔助細胞自基板(120)脫離。舉例而言，機械剪切力裝置(例如，細胞刮除器)可用於沿由圖案化紋理(140、170)形成之放射狀紋路剝離細胞。
圖1A中之第一圖案化紋理(130)及第二圖案化紋理(140)係藉由將800粒度研磨材料(例如，砂紙、氧化鋁紙、碳化矽膜)施加於基板(120)之表面而形成於基板(120)之表面上。第一圖案化紋理(130)沿例如基板(120)之周界以圓周方向形成。類似地，圖1B中之第三圖案化紋理(160)及第四圖案化紋理(170)係藉由將60粒度研磨材料施加於基板(120)之表面而形成於基板(120)之表面上。
儘管圖1A至1B中所描繪之基板(120)中之每一者包括一個圖案化紋理，但本文所描述之基板可包括與複數種圖案化紋理相對應之複數個區域。舉例而言，第一區域(例如，環狀內部部分)可使用第一加工技術(例如，機械研磨)形成且第二區域(例如，環形外部部分)可使用不同於第一加工技術狀第二加工技術(例如，化學蝕刻及印刷)形成以使得第一及第二區域具有不同的表面紋理特徵。在一些實施例中，圖案化紋理之環形形狀形成於非環狀基板上，諸如正方形基板、矩形基板、曲面基板等。複數種圖案化紋理之排列及構形相對於細胞片大小更詳細地描述於本文中。在一些實施例中，複數種加工技術可應用於同一區域內。
圖2A、2B及2C各自描繪置放於相應孔(202、222、242)中之細胞培養基板(200、220、240)之平面圖。基板(200、220、240)包含實質上平面的圓盤形狀。第一細胞培養基板(200)具有形成於其表面上之第一圖案化紋理(210)，第二細胞培養基板(220)具有形成於其表面上之第二圖案化紋理(230)，且第三細胞培養基板(240)具有形成於其表面上之第三圖案化紋理(250)。圖2A至2C中所示之圖案化紋理(210、230、250)中之每一者為環形的且沿各別環狀基板(200、220、240)之周界形成，而基板(200、220、240)之內部環狀部分包含非圖案化紋理表面。以此方式，在孔(202、222、242)中生長之細胞群(未展示)與環狀基板(200、220、240)之周界表面上所形成之圖案化紋理(210、230、250)機械地相互作用以相較於不具有圖案化紋理表面之基板增加細胞黏附至基板(200、220、240)更長的時間量。
圖2A及2C中之第一圖案化紋理(210)及第三圖案化紋理(250)係藉由將各別60粒度及800粒度研磨材料(例如，砂紙、氧化鋁紙、碳化矽膜)施加於基板(200)之表面而形成於基板(200)之表面上。圖2B中之第二圖案化紋理(230)係藉由將150粒度研磨材料施加於基板(220)之表面而形成於基板(220)之表面上。圖案化紋理(210、230、250)各自沿例如各別基板(200、220、240)之周界以圓周方向形成。
圖3A為由聚氯三氟乙烯(PCTFE)構成之環狀細胞培養基板(300)之平面圖。基板(300)包含直徑約3.44 cm且具有寬度為約4.0 mm之環形圖案化紋理(310)。圖案化紋理(310)具有放射狀方向且例如藉由使用模壓切割設備進行雕刻及模壓切割中之一或多者來形成。在一些實施例中，細胞培養基板(300)耦接至經結構設計以促使基板(300)自孔(340)插入及移除中之一或多者的突出部(320) (例如，凸片、手柄)。舉例而言，使用者可藉由固持突出部(320)之一部分而操控孔(340)內之基板(300)。在一些實施例中，細胞培養基板(300)不包括突出部(320)以減少測試設備之干擾。
圖3B為如上文圖3A中所描述置放於多孔盤(330)之孔(340)中的細胞培養基板(350)之透視圖。在圖3B中，圖案化紋理(352)位於基板(350)之整個表面上且具有放射狀方向。圖3C為生長及黏附至具有圖案化紋理(352)之細胞培養基板(350)且覆蓋基板(350)之整個表面的12日齡細胞片(360) (纖維母細胞之細胞片)的透視圖。在相關實施例中，使用纖維母細胞、肌原性細胞及纖維母細胞及肌原性細胞之組合形成大於30日之黏附細胞片。
圖4A描繪由聚醚醯亞胺(PEI)構成之矩形細胞培養基板(400)的平面圖。基板(400)包含與複數種圖案化紋理(416)相對應之複數個區域(402、404、406)。圖案化紋理(416)具有自各區域(402、404、406)之各別中心延伸之放射狀方向。各區域(402、404、406)之環狀部分(410、412、414)包括放射狀圖案化紋理(416)。圖4A中之第一圖案化紋理(416)係藉由將800粒度研磨材料(例如，砂紙、氧化鋁紙、碳化矽膜)沿放射狀方向施加於基板(200)之表面而形成於基板(400)之表面上。
圖4B描繪由不鏽鋼(例如，304或316不鏽鋼)構成之矩形細胞培養基板(420)之平面圖。基板(420)包含與複數種圖案化紋理(436、438)相對應之複數個區域(422、424、426)。圖案化紋理(436、438)具有自各區域(430、432、434)之各別中心延伸之放射狀方向。各區域(430、432、434)之中心環狀部分包括放射狀圖案化紋理(416)而基板之其他部分為非圖案化。在一些實施例中，圖4B中之圖案化紋理(436、438)係藉由使用固態雷射器(例如，Nd:YAG雷射器)或任何適合之雷射器(例如，半導體二極體雷射器、纖維雷射器)而雕刻於基板(420)之表面上。在圖4B中，圖案化紋理(436、438)彼此部分地重疊於基板(420)之表面上。舉例而言，第二圖案化紋理(438)之部分以類似於維恩圖(Venn diagram)之方式與第一圖案化紋理(436)之部分重疊。圖4A至4B中之圖案化紋理具有約30 mm與約40 mm之間的直徑。
基板(400、420)上生長之細胞群(未展示)與基板(400、420)上形成之圖案化紋理(416、436、438)機械地相互作用以相較於不具有圖案化紋理表面之基板增加細胞黏附至基板(400、420)更長的時間量，同時保持細胞之健康及生存力。在一些實施例中，細胞培養基板(400、420)用於可擴展平行板生物反應器。
圖4C描繪矩形細胞培養基板(440)之示意性平面圖。基板(440)包含與複數種圖案化紋理(456、458)相對應之複數個區域(442、444、446)。圖案化紋理(456、458)具有自各區域(450、452、454)之各別中心延伸之放射狀方向。各區域(450、452、454)之中心環狀部分包括放射狀圖案化紋理(456、458)。在一些實施例中，圖4C中之圖案化紋理(456、458)係藉由使用固態雷射器(例如，Nd:YAG雷射器)或任何適合之雷射器(例如，半導體二極體雷射器、纖維雷射器)而雕刻於基板(440)之表面上。在圖4C中，圖案化紋理(456、458)彼此部分地重疊於基板(440)之表面上。舉例而言，第二圖案化紋理(458)之部分以類似於維恩圖之方式與第一圖案化紋理(456)之部分重疊。第一圖案化紋理(456)包括彼此重疊之放射狀圖案化紋理及圓周性圖案化紋理。
圖12A描繪由#8鏡面拋光之不鏽鋼(例如，304或316不鏽鋼)構成之矩形細胞培養基板(1200)之示意性平面圖。基板(1200)例如具有約13 cm之長度(1220)、約5.5 cm之寬度(1222)及約1.5875 mm之厚度。基板(1200)包含一組圖案化紋理(1210、1211)。圖案化紋理(1210、1211)具有延伸跨過基板(1200)之整個長度的線性方向。在圖12A中，第一圖案化紋理(1210)與第二圖案化紋理(1211)間隔第一距離(1224)。第一圖案化紋理(1210)與基板(1200)之邊緣間隔第二距離(1226)且第二圖案化紋理(1211)與基板(1200)之邊緣間隔第三距離(1228)。舉例而言，第一距離(1224)為約26 mm，且第二及第三距離(1226、1228)各自為約12.5 mm。圖案化紋理(1210、1211)各自包含寬度為約2 mm且深度為約0.2 mm之通道(例如，溝槽、凹部等)。舉例而言，基板(1200)為經加工開槽以形成圖案化紋理(1210、1211)。
圖12B為基板(1200)之表面上所形成之圖案化紋理(1210)之橫截面側視圖。特定言之，通道之橫截面展示寬度為約2 mm且深度為約0.2 mm。圖12B中之通道具有環狀底部及尖銳邊緣(例如，肩部)，其中通道與表面相接。舉例而言，通道之最上部部分(例如，通道邊緣)可形成相對於表面約90°之角度。圖13至17中所示之通道中之每一者具有與圖12B中之通道類似的構形。
圖13描繪由#8鏡面拋光之不鏽鋼(例如，304或316不鏽鋼)構成之矩形細胞培養基板(1300)之示意性平面圖。基板(1300)例如具有約13 cm之長度(1320)、約5.5 cm之寬度(1322)及約1.5875 mm之厚度。基板(1300)包含一組圖案化紋理(1310、1311、1312、1313)。圖案化紋理(1310、1311、1312、1313)具有延伸跨過基板(1300)之整個長度的線性方向。在圖13中，圖案化紋理(1310、1311、1312、1313)沿基板(1300)橫向延伸第一距離(1324)。第一圖案化紋理(1310)與基板(1300)之邊緣間隔第二距離(1326)且第四圖案化紋理(1313)與基板(1300)之邊緣間隔第三距離(1328)。舉例而言，相鄰圖案化紋理各自間隔約7.3 mm，且第二及第三距離(1326、1328)各自為約12.5 mm。圖案化紋理(1310、1311、1312、1313)各自包含如圖12B中所示的寬度為約2 mm且深度為約0.2 mm之通道(例如，溝槽、凹部等)。在一些實施例中，基板(1300)經加工開槽以形成圖案化紋理(1310、1311、1312、1313)。
圖14描繪由#8鏡面拋光之不鏽鋼(例如，304或316不鏽鋼)構成之矩形細胞培養基板(1400)之示意性平面圖。基板(1400)例如具有約13 cm之長度(1420)、約5.5 cm之寬度(1422)及約1.5875 mm之厚度。基板(1400)包含一組包括八個平行且均勻間隔開之通道的圖案化紋理(1410)。圖案化紋理(1410)具有延伸跨過基板(1400)之整個長度的線性方向。在圖14中，圖案化紋理(1410)沿基板(1400)橫向延伸第一距離(1424)。最接近基板之第一邊緣的第一圖案化紋理與第一邊緣間隔第二距離(1426)且最接近第二邊緣之第八圖案化紋理(1410)與第二邊緣間隔第三距離(1428)。舉例而言，相鄰圖案化紋理各自間隔約2 mm，且第二及第三距離(1426、1428)各自間隔約12.5 mm。圖案化紋理(1410)各自包含如圖12B中所示的寬度為約2 mm且深度為約0.2 mm之通道(例如，溝槽、凹部等)。在一些實施例中，基板(1400)經加工開槽以形成該組圖案化紋理(1410)。
圖15描繪由#8鏡面拋光之不鏽鋼(例如，304或316不鏽鋼)構成之矩形細胞培養基板(1500)之示意性平面圖。基板(1500)例如具有約13 cm之長度(1520)、約5.5 cm之寬度(1522)及約1.5875 mm之厚度。基板(1500)包含一組包括彼此線性地且垂直地延伸之縱向及橫向通道的圖案化紋理(1510、1511、1530、1531、1532)。該組圖案化紋理(1510、1511、1530、1531、1532)包括與平行的第三、第四及第五通道(1530、1531、1532)連接之平行的第一及第二通道(1510、1511)。第一通道(1510)與第二通道(1511)間隔第一距離(1524)。第一及第二通道(1510、1511)與基板(1500)之各別邊緣間隔各別第二及第三距離(1526、1528)。舉例而言，第一距離為約26 mm，且第二及第三距離(1526、1528)各自為約12.5 mm。第三、第四及第五通道(1530、1531、1532)彼此間隔第四距離(1540)或與基板邊緣間隔第五距離(1542)。舉例而言，第四及第五距離為約31 mm。一組圖案化紋理(1510、1511、1530、1531、1532)中之通道各自具有如圖12B中所示的約2 mm之寬度及約0.2 mm之深度。在一些實施例中，基板(1500)經加工開槽以形成該組圖案化紋理(1510、1511、1530、1531、1532)。
圖16描繪由#8鏡面拋光之不鏽鋼(例如，304或316不鏽鋼)構成之矩形細胞培養基板(1600)之示意性平面圖。基板(1600)例如具有約13 cm之長度(1620)、約5.5 cm之寬度(1622)及約1.5875 mm之厚度。基板(1600)包含一組包括彼此線性地且垂直地延伸之縱向及橫向通道的圖案化紋理(1610、1612)。該組圖案化紋理(1610、1612)包括與平行橫向通道(1612)連接之平行縱向通道(1610)。相鄰縱向通道彼此間隔第一距離。基板(1600)之縱向邊緣與其最近通道間隔各別第二及第三距離。相鄰橫向通道彼此間隔第四距離。基板(1600)之橫向邊緣與其最近橫向通道間隔第五距離。舉例而言，第一距離為約7.3 mm，第二及第三距離各自為約12.5 mm，第四距離為約5 mm，且第五距離為約4.5 mm。該組圖案化紋理(1610、1612)之縱向及橫向通道各自具有如圖12B中所示的約2 mm之寬度及約0.2 mm之深度。在一些實施例中，基板(1600)經加工開槽以形成該組圖案化紋理(1610、1612)。
圖17描繪由#8鏡面拋光之不鏽鋼(例如，304或316不鏽鋼)構成之矩形細胞培養基板(1700)之示意性平面圖。基板(1700)例如具有約13 cm之長度(1720)、約5.5 cm之寬度(1722)及約1.5875 mm之厚度。基板(1700)包含一組包括彼此線性地且垂直地延伸之縱向及橫向通道的圖案化紋理(1710、1712)。該組圖案化紋理(1710、1712)包括與平行橫向通道(1712)連接之平行縱向通道(1710)。為方便起見僅橫向通道(1712)之一部分在圖17中示出。橫向通道(1712)之數目及間隔以與圖16中所示之類似方式縱向延伸跨過整個基板(1700)。
相鄰縱向通道彼此間隔第一距離。基板(1700)之縱向邊緣與其最近通道間隔各別第二及第三距離。相鄰橫向通道彼此間隔第四距離。基板(1700)之橫向邊緣與其最近橫向通道間隔第五距離。舉例而言第一距離為約2 mm，第二及第三距離各自為約12.5 mm，第四距離為約2 mm，且第五距離為約2 mm。該組圖案化紋理(1610、1612)之縱向及橫向通道各自具有如圖12B中所示的約2 mm之寬度及約0.2 mm之深度。在一些實施例中，基板(1600)經機械開槽以形成該組圖案化紋理(1610、1612)。
圖5A至5C為細胞培養基板之實施例的非接觸表面輪廓量測術影像，其示出基板上所形成之圖案化紋理之物理特性。圖5A示出在PCTFE基板之表面上由模壓切割(die cutting)形成之一組大體上平行的通道。在圖5A中，該等通道具有約50 µm與約150 µm之間的寬度且間隔小於約250 µm。圖5B示出在PCTFE基板之表面上藉由使用800粒度研磨材料形成之一組大體上平行的通道。圖5C示出在不鏽鋼基板之表面上藉由雷射雕刻形成的一組大體上平行的通道。在圖5C中，該等通道具有約40 µm與約80 µm之間的寬度且間隔約40 µm與約80 µm之間。圖案化紋理之均一性基於所用製造方法而改變。可擴展圖案化紋理
一般而言，細胞於本文所描述之細胞培養基板上生長之表面積可擴展用於預定應用，諸如生產可食用組織或高通量篩選。對一或多種預定細胞類型選擇細胞培養基板之表面以提供一組預定的細胞生長、黏附、保留及釋放特徵。然而，圖案化紋理提供預定的細胞生長、黏附、保留及釋放特徵之能力取決於圖案化紋理之尺寸且不必按比例擴展。舉例而言，在3.44 cm直徑圓盤上所形成的圖3A之放射狀圖案化紋理之尺寸擴展至具有相應1吋長度放射狀通道之8吋直徑圓盤並不維持相同的黏附、保留及釋放特徵。
如本文中更詳細地描述，圖案化紋理中之一或多者可形成於具有預定大小之單位(例如，「單位細胞」)中。複數種此等單位細胞可排列在一起且允許形成比使用習知技術所形成之細胞片更大並且維持適宜細胞生長、黏附、保留及釋放特徵的具有適宜大小之細胞片。在一些實施例中，細胞基板之表面包含複數個區域(例如，陣列)，其中各區域界定具有圖案化紋理之可重複單位，該圖案化紋理經擴展(例如，複製、重複、延伸、排列)以產生具有預定表面積同時保持一或多種適宜生長、黏附、保留及釋放特徵之細胞。可重複單位(例如，單位細胞)以任何預定方式排列在整個表面上。舉例而言，複數個區域經結構設計以輔助實質上整個細胞片在預定時間及/或細胞狀態下自細胞培養基板釋放。
在一些實施例中，各區域包括一或多個圖案化紋理及非圖案化部分。細胞基板之複數個區域可形成鑲嵌或圖塊樣表面結構。舉例而言，一或多個區域之圖案化紋理以預定排列(例如，晶格樣圖案)在基板之整個表面上重複或以分層發生排列。舉例而言，區域之可重複圖案化紋理可擴展用於具有不同大小之多孔盤(例如，6孔、12孔、24孔、28孔、96孔或更多孔)。作為另一實例，一組區域之圖案化紋理(例如，n 個 相鄰區域之鑲嵌結構)可重複以增加基板之表面積及其上生長之細胞大小。可重複單位之可擴展性提供細胞片大小之靈活性且相比於使用習知培養容器(諸如多孔盤及滾瓶)生長之細胞片，允許生長較大表面積之細胞片。在一些實施例中，細胞培養基板包括包含與複數種圖案化紋理相對應之複數個區域的表面。在一些實施例中，該等區域中之兩者或更多者具有相同的圖案化紋理。在一些實施例中，一組複數個區域係週期性地排列。在一些實施例中，一組複數個區域係非週期性地排列。在一些實施例中，基板具有基板尺寸且圖案化紋理具有表面尺寸。表面尺寸比基板尺寸之比率在約0.0001:1與約0.1:1之間。基板尺寸包含基板之寬度、長度、深度、直徑、曲率、體積及面積中之一或多者。表面尺寸包含表面之寬度、長度、深度、直徑、曲率、體積及面積中之一或多者。舉例而言，一組放射狀溝槽之表面尺寸包括溝槽之曲率半徑、溝槽之深度、溝槽之寬度、表面粗糙度及類似者中之一或多者。平面的環狀基板之基板尺寸包括基板厚度、基板直徑及類似者中之一或多者。
可擴展基板之一個實例包括具有一組與基板之縱向軸線平行排列三種圖案化紋理的矩形細胞培養基板。第一圖案化紋理可與基板之中心區域重疊，該中心區域與縱向軸線相交。第二圖案化紋理與第一圖案化紋理之兩側平行且相鄰排列。第三圖案化紋理與第二圖案化紋理之一側平行且相鄰排列以使得第三圖案化紋理與基板之縱向邊緣相鄰。該組圖案化紋理對應於一組表面特徵之密度以使得表面特徵之密度自第一圖案化紋理增加至第三圖案化紋理。因此，表面與細胞群之間的機械相互作用沿與縱向軸線垂直之方向增加。 ii.方法
本文亦描述用於培養細胞且製造本文所描述之細胞培養基板的方法。與非圖案化紋理細胞培養基板相比，本文所描述之方法允許改善細胞之生長及黏附至圖案化紋理細胞培養基板。在一些實施例中，細胞培養基板之非圖案化紋理表面在基板形成後針對該表面不存在另外步驟(例如，成型或紋理化)。舉例而言，細胞片自基板釋放之時間特徵藉由改變圖案化紋理用於適宜細胞類型及/或細胞片之應用的特徵來控制。另外地或可替代地，一或多個細胞基板經排列以增加細胞片表面積。圖案化紋理對應於細胞類型、及生長及保留特徵中之一或多者。使用位於細胞培養基板之一或多個位置處於細胞群以使細胞生長成細胞片。在細胞達至預定生長要求(諸如大小、成熟度及類似者)之後，細胞片可自基板脫離。細胞培養基板製造方法在細胞培養基板之表面上形成一或多種圖案化紋理。在一些實施例中，在不存在支架結構之情況下使用如本文所描述使用且製造之細胞培養基板。 培養組織之方法
一般而言，本文所描述之方法包括使細胞培養基板與細胞群接觸預定的時間量。生長培養基(例如，細胞培養基)經遞送至細胞以促進細胞生長、細胞分化或維持未分化細胞狀態中之一或多者。基板上生長之細胞可以未斷裂(例如，連續)的細胞片形式及/或以預定部分脫離。在一些實施例中，基板上生長之細胞以複數個隨機大小的部分脫離。舉例而言，細胞群在本文所描述之細胞培養基板中之任一者之表面上生長。細胞在基板之表面上機械地相互作用且生長以形成連續的細胞片。相比於懸浮液中形成之單細胞或較小的細胞群，本文所描述之方法能夠生產且消耗具有與天然產生之肉品類似之紋理及稠度的可食用肉品。
儘管實質上平面的細胞培養基板描述且展示於本文中，但細胞培養基板包括非平面的基板，諸如適用於例如生物反應器及/或滾瓶中之曲面基板。在一些實施例中，誘導細胞在預定時間及/或細胞狀態下收縮及/或鬆弛以輔助細胞自基板脫離。在一些實施例中，圖案化紋理包括允許定向細胞收縮及鬆弛中之一或多者的特徵。在一些實施例中，圖案化紋理經結構設計以輔助一或多種基於化學、電學、光學、流體、熱及機械之脫離機制。
圖6為通常描述使用細胞培養基板之細胞培養方法(例如，製備可食用肉品之方法) (600)的流程圖。製程(600)包括排列一或多個細胞培養基板。舉例而言，一或多個基板經置放(例如，安置)於合適的貼壁培養容器中及/或與培養容器整合(602)。如本文中所使用，培養容器包括以下中之一或多者：生物反應器、孔槽、皮氏培養皿、板、燒瓶、滾瓶、槽、盒、固定表面(例如，底板、壁、工作台)、其組合及類似者。在一些實施例中，複數個細胞培養基板以平行板構形排列。在一些實施例中，一或多個基板可以預定(例如，固定)排列安置於培養容器內中。另外地或可替代地，一或多個基板可自由漂浮或位於經結構設計以在培養容器內自由移動之自由漂浮結構上。
使細胞群在細胞培養基板中之一或多者之表面上接觸(604)。在一些實施例中，基板之外表面可經濕潤以製備用於細胞接種之基板。舉例而言，將0.5 mL之細胞培養基施加於基板之外表面。視情況將細胞培養基填充在基板與培養容器之間且隨後將其移除。將細胞集合置放於基板之各區域中。舉例而言，使細胞懸浮於培養基中且逐滴添加至基板上。如本文所描述，與不包含圖案化紋理之表面相比，細胞培養基板允許改善細胞之生長及黏附至包含圖案化紋理之基板。
以任何適合的方式將細胞培養基遞送至細胞群(606)。在一些實施例中，在相鄰細胞培養基板之間將細胞培養基遞送至細胞。控制細胞培養基之流以預防細胞自基板之非所需釋放及/或剪切。舉例而言，生長培養基可以連續的或不連續方式施用以供應細胞(例如細胞片、可食用肉品)足夠的氧及營養物以實現細胞與生長培養基之間有效的代謝交換。
細胞在一組預定條件(例如，培養溫度、濕度、pH、溶解氧)下在基板上生長預定的時間量(606)以形成細胞片。在一些實施例中，藉由移液管及泵中之一或多者將細胞培養基添加至諸如孔盤或燒瓶之培養容器中。舉例而言，細胞可經設計以在細胞與基板之表面接觸之後在第一組條件(例如，生長培養基之第一流體流動速率持續第一組時間)下生長。細胞可經設計以在第一時間之後在第二組條件(例如，生長培養基之第二流體流動速率持續第二組時間)下生長。第一流體流動速率可為連續的，而第二流體流動速率可為不連續的。第三流體流動速率可應用於細胞片以將細胞片與其黏附之基板分離。在一些實施例中，泵、攪拌器、其組合及類似者中之一或多者可經結構設計以將流體遞送至細胞。
在一些實施例中，細胞片之大小可視基板之尺寸而定。在一些實施例中，基板可包含一或多個厚度。
細胞片可具有至少約1 µm之厚度(例如，高度)。舉例而言，細胞片之厚度在以下範圍內，在約1 µm與約1 mm之間、在約100 µm與約1 mm之間、在約200 µm與約500 µm之間及在約300 µm與約800 µm之間，包括在其間的全部值及子範圍。
在一些實施例中，細胞片在預定時間及/或細胞狀態下自基板脫離(610)。在一些實施例中，細胞片以實質上連續的及/或完整的多層片段形式脫離。亦即，與不包含圖案化紋理之基板相比，該基板能夠實現細胞片自基板完整及/或同時釋放得到改善。細胞片不必以單片段形式脫離，且可以預定部分脫離而非以不受控制的任意方式脫離並且分裂。在一些實施例中，細胞片以一組可分離部分脫離。舉例而言，圖案化紋理經結構設計以允許生長於細胞培養基板上之細胞片以複數個部分(例如，2個或更多個片段)脫離。
在一些實施例中，細胞自基板之脫離使用一或多種機制來執行。舉例而言，細胞自基板脫離可包含以下中之一或多者：藉由誘導細胞之收縮及/或鬆弛進行自發性、化學、電學、光學、流體、熱及機械脫離。舉例而言，一或多種緩衝液或酶溶液接觸細胞以誘導自基板脫離。在一些實施例中，增加用以遞送細胞培養基的流體流經流體通道之體積及速率中之一或多者以使細胞片脫離。舉例而言，流體流動在呈平行板構形之相鄰基板之間增加以使細胞片自圖案化紋理表面流體地分離。流體流動可與圖案化紋理之方向對準。作為另一實例，包括氣泡之流體在基板之表面上流動，藉此形成經結構設計以施加足以使細胞片自基板脫離之剪切力的紊流。在一些實施例中，該流體相比於用於細胞培養基之流體具有更高的黏度，其可增加施加於細胞片之界面剪應力，藉此促進細胞片脫離。
另外地或可替代地，細胞刮除器用以使細胞片自基板脫離。舉例而言，細胞刮除器沿平行於圖案化紋理之方向的方向分離細胞片。在一些實施例中，細胞刮除器沿垂直方向或與圖案化紋理無關之方向施加。在一些實施例中，將一組電脈衝施加於細胞片以刺激細胞收縮。在一些實施例中，光學脫離包括將一組雷射脈衝施加於細胞片以刺激胞內Ca2+ 釋放進而誘導細胞片之整個區域內的收縮。足夠的收縮力可輔助收縮細胞片自基板脫離。
圖7A為具有非圖案化紋理表面區域(720)及圖案化紋理表面區域(730)之細胞培養基板(700)之表面上生長的細胞片(710)之影像。圖7B為細胞培養基板(700)之非圖案化紋理表面區域(720)上生長的細胞片(710)之影像。圖7A及7B中所展示之細胞片(710)由纖維母細胞構成且連續地生長於該等區域(720、730)上。圖7A及7B中之圖案化紋理係藉由將800粒度研磨材料(例如，砂紙、氧化鋁紙、碳化矽膜)施加於基板(700)之表面而形成於表面區域(730)上。圖案化紋理沿圓周方向形成於區域(730)上。
圖8A為細胞培養基板(800)之放射狀圖案化紋理表面區域(810)上生長的纖維母細胞(820)之影像。圖8B為細胞培養基板(800)之放射狀圖案化紋理表面區域(810)上生長的纖維母細胞(830)之影像。圖8A及8B中所展示之細胞片(820、830)連續地生長於圖案化紋理區域(810)上。藉由將60粒度研磨材料(例如，砂紙、氧化鋁紙、碳化矽膜)施加於基板(800)之表面上而形成圖8A及8B中之圖案化紋理。在一些實施例中，隨著纖維母細胞成熟且延長，其可傾向與圖案化紋理之方向對準。 製造細胞培養基板之方法
本文亦描述製造所描述之細胞培養基板的方法。在一些方法中，一或多種圖案化紋理係藉由一或多種加法及減法製造技術而形成於基板之表面上。舉例而言，圖案化紋理係藉由一或多種機械、化學及電磁技術在細胞培養基板之表面上進行添加、移除及重構材料中之一或多者來形成。
一般而言，製造細胞培養基板之方法包括在細胞培養基板上形成(例如，引入)一或多種圖案化紋理。基板包含與圖案化紋理中之一或多者相對應的複數個區域。在一些實施例中，形成複數種圖案化紋理包括一或多種加法及減法製造中之者。在此等實施例中之一些中，形成複數種圖案化紋理包括以下中之一或多者：切削、切割、碾磨、研磨、蝕刻、雕刻、壓紋、刮擦、劃刻、澆鑄、排水、化學蝕刻、雷射切除、電子束微影術、濺鍍、氣相沈積、印刷、黏著接合及焊接。舉例而言，旋轉工具、刀片、模壓切割機及雷射能量中之一或多者切割及/或雕刻基板之表面。在碾磨過程中使用例如旋轉工具。
在一些實施例中，製造包含一或多個通道、凹部及突起之圖案化紋理。圖11為通常描述製造圖案化紋理細胞培養基板之說明性方法(1100)的流程圖。可在表面上使用一或多種製造技術以增強生長、黏附、保留及釋放特徵中之一或多者。製程(1100)包括使一或多個細胞培養基板與製造設備(例如，模壓切割機、雷射器)對準(1102)以使得一或多種預定的圖案化紋理經施加於基板之一或多個預定部分。在此說明性製程中，約200 µm厚度基板之PCTFE基板與模壓切割機對準。使用製造設備將預定圖案化紋理施加於基板(1104)。舉例而言，模壓切割機將基板之表面蝕刻有約40 µm之溝槽。將基板洗滌(1106)且隨後滅菌(1108)。舉例而言，基板自模壓切割機移除且洗滌以移除殘留在基板之表面上的蝕刻殘渣。在一些實施例中，將基板在使用清潔劑(例如，1% liquinox)之聲波浴液中洗滌。隨後使用例如高壓釜將基板滅菌。可執行另外的表面加工步驟。舉例而言，在一些實施例中，基板之表面經洗滌/滅菌且將生物相容性塗料施加於基板之表面上。可在施加圖案化紋理之前或之後將塗料施加於基板之表面上。圖案化紋理可增加基板之表面積以便改善在濕潤或乾燥條件下之預塗製程且增加塗料於基板上之保留時間。
將無菌細胞培養基板置放於培養容器中(1110)。無菌細胞培養基板可隨後用於如關於圖6中更詳細描述之細胞培養方法。如本文所描述，與不包含圖案化紋理之表面相比，細胞培養基板允許改善細胞之生長及黏附至包含圖案化紋理之基板。
在一些實施例中，製造本文所描述之具有圖案化紋理之表面以包含複數個各自具有以下深度之通道：在約0.1 µm與約300 µm之間、在約0.1 µm與約250 µm之間，在約0.1 µm與約150 µm之間，在約0.1 µm與約100 µm之間，在約1 µm與約50 µm之間，及在約20 µm與約80 µm之間，包括在其間的全部值及子範圍。如製造之複數個通道可具有以下寬度：在約1 µm與約5 mm之間、在約1 µm與約3 mm之間、在約1 µm與約2 mm之間及在約1 µm與約1 mm之間，包括在其間的全部值及子範圍。相鄰通道可引入且彼此間隔至少約5 µm、在約5 µm與約5 cm之間、在約5 µm與約3 cm之間、在約25 µm與約100 µm之間、在約100 µm與約500 µm之間、在約5 µm與約500 µm之間，及在約500 µm與約3 cm之間，包括在其間的全部值及子範圍。一般而言，其中引入紋理之細胞培養基板具有至少約10 µm之厚度。在一些實施例中，細胞培養基板具有以下厚度：在約10 µm與約10 cm之間、在約10 µm與約1 mm之間、在約5 mm與約2 cm之間，及在約1 cm與5 cm之間，包括在其間的全部值及子範圍。
在一些實施例中，引入複數個區域以週期性地排列。在一些實施例中，複數個區域係非週期性地排列。在一些實施例中，將基板置放(例如，安置)至培養容器中及/或與培養容器整合。在一些實施例中，基板與至少一種其他細胞培養基板相鄰排列。在一些實施例中，基板以三維晶格形式排列。
在一些實施例中，圖案化紋理包含預定方向。圖案化紋理具有一或多個方向，包含圓周、放射狀、格子狀、隨機、線形、曲線、卵形、橢球形、正弦形、非直線狀(例如，Z形)、其組合及類似者。舉例而言，格子狀方向藉由一組相交線(例如，平行線、曲線)界定。在一些實施例中，圖案化紋理包含表面之一或多個區域內的隨機空間分佈圖案。
在一些實施例中，具有圖案化紋理之第一表面積比具有非圖案化紋理之第二表面積的比率在至少約0.0001:1與至多約1:0 (與完全由圖案化紋理覆蓋之表面相對應)之間、在約0.1:1與約1:1之間、在約1:1與約100:1之間，及在約10:1與約1000:1之間，包括在其間的全部值及子範圍。在一些實施例中，一或多種圖案化紋理在基板之複數個區域中之空間分佈為對稱的、不對稱的、週期性的、非週期性的、隨機的、其組合及類似者。在本文中更詳細地描述說明性製造技術。 研磨材料
藉由研磨形成之細胞培養基板可擴展且適用於幾乎全部基板材料。研磨尤其有效於產生廣泛平行的圖案化紋理。在一些實施例中，使用具有約24粒度與約1500粒度之間(包括在其間的全部值及子範圍)的研磨材料在細胞培養基板上形成一或多種圖案化紋理。研磨材料由氧化鋁、碳化矽、剛砂、氧化鉻(III)、其組合及類似者構成。較粗糙的研磨材料可促成較強的細胞黏附但妨礙細胞釋放。研磨材料可相對於基板沿圖案化紋理之方向(例如，線性地、放射狀地、圓周地)移動。將研磨材料施加於基板之表面約1與約5-2000次(例如，轉)且隨後自表面移除。洗滌基板以移除殘渣並且滅菌以完成製造製程。舉例而言，如本文所描述，圖1A至1B、2A至2C、7A至7B及8A至8B中之細胞培養基板使用研磨來形成。 雷射器
藉由雷射器形成之細胞培養基板可在基板之表面上產生均一的圖案化紋理。在一些實施例中，使用雷射器以蝕刻、雕刻、標記、切割、鑽孔及/或修飾基板之表面而在細胞培養基板上形成一或多種圖案化紋理。舉例而言，雷射器自基板之表面剝蝕材料。在一些實施例中，光遮罩用於形成圖案化紋理。雷射器製造適用於提供均一的表面且可形成具有高準確度及精密度之複雜圖案。舉例而言，如本文所描述，使用雷射蝕刻形成圖4A至4B中之細胞培養基板。 模壓切割機
藉由模壓切割機形成之細胞培養基板可在基板表面上產生可重複且一致的圖案化紋理。在一些實施例中，使用模壓切割機在細胞培養基板上形成一或多種圖案化紋理。一或多個沖模可包括一組刀片。沖模可包括一或多種圖案化紋理。舉例而言，如本文所描述，使用模壓切割形成圖3A至3C中之細胞培養基板。實例 實例1：說明性圖案化紋理
如本文所描述，相比於不包含圖案化紋理之其他基板及表面，細胞培養基板具有允許改善細胞生長、黏附及保留於基板上，及/或改善細胞自基板釋放的圖案化紋理。
表1列出一組細胞培養基板及以微米為單位之說明性圖案化紋理表面尺寸，進一步參看例示性附圖。使用非接觸表面輪廓量測術來量測表面之實體尺寸。 表1
參看附圖： 基板 製造技術 圖案化紋理方向 深度 (µm) 寬度 (µm) 間隙 (µm)
4B 不鏽鋼 雷射蝕刻 放射狀 4 50 80
4A 熱塑性- PEI 研磨劑-800粒度 放射狀 0.5 2-10 ~30
   熱塑性- PEI 研磨劑- 60粒度 放射狀 40 60 800
   熱塑性- PCTFE 模壓切割 線形 40 60 50
3A 熱塑性- PCTFE 模壓切割 放射狀 40 60 50-60
   熱塑性- PCTFE 模壓切割 放射狀 40 60-80 60
   熱塑性- PCTFE 研磨劑- 800粒度 放射狀 ~1 10-20 20
   熱塑性- PCTFE 研磨劑- 800粒度 點狀 1-2 10 10-15
10D 熱塑性- PCTFE 研磨劑- 800粒度 線形及點狀 1 5-10 10
實例2：細胞片在不同生長條件下之保留
對於圖12A至17中所示之基板中之每一者，細胞群生長在各別基板上。
細胞與引入於基板上之圖案化紋理機械地相互作用，且與不具有圖案化紋理表面之基板(例如，經組織培養基處理之聚苯乙烯基板(TCPS))相比，使得增加細胞黏附至基板更長的時間量，同時保持細胞之健康及生存力(表2)。圖12A至17中所展示之細胞培養基板亦可用於可擴展的平行板生物反應器中。
表2(下文)列出一組細胞培養基板(與圖12A至17相對應)及針對不同細胞株及生長條件(例如，靜態、流動)於基板上之保留天數。特定言之，細胞株A為家禽纖維母細胞株且細胞株B為家禽纖維母細胞及肌母細胞之共培養物。細胞株中之每一者在37℃與40℃之間的溫度下具有5% CO2之保溫箱中培養。舉例而言，使用蠕動泵使培養基通過細胞生長於細胞培養基板上之表面。#3磨毛不鏽鋼由在整個表面上具有60至80粒度拋光劑之單向晶粒不鏽鋼(例如，304或316不鏽鋼)構成。 表2
於細胞培養基板上之保留天數
   細胞株A 靜態 細胞株B 靜態 細胞株B 流動
#3磨毛不鏽鋼 9 14 14
細胞培養基板(1200) 14* 14* 12
細胞培養基板(1300) 7 N/A N/A
細胞培養基板(1400) 14* 14* 14*
細胞培養基板(1500) 14* 14* 11
細胞培養基板(1600) 7 N/A N/A
細胞培養基板(1700) 14 14 14
經組織培養基處理之聚苯乙烯基板(TCPS) 7 N/A N/A
* -細胞以單一完整的細胞片形式自細胞培養基板脫離
實例3：細胞片保留
圖9A為圖案化紋理細胞培養基板與非圖案化紋理細胞培養基板之細胞片保留的說明性對比。如圖9A中所見，與不具有圖案化紋理之對照基板相比，細胞片保留在圖案化紋理基板中得到改善。圖9A中所使用之細胞培養基板由使用60粒度或800粒度研磨材料形成的具有圓周或放射狀紋理之PCTFE組成。細胞包括心臟及真皮纖維母細胞細胞類型。應注意圖9A中之附著至圖案化紋理基板之細胞片在十二天脫離。然而，已展現細胞片生長及保留至少約30天。圖9B為紋理化細胞培養基板與非紋理化細胞培養基板之細胞片保留的另一說明性對比。細胞培養物在不同實驗條件(例如，條件1、2、3)及實驗(例如，實驗1、2)下生長。細胞培養物在條件1與條件2及3之間的不同培養基下生長。在實驗之前培養細胞的方法在條件3與條件1及2之間係不同的。實驗1使用雞纖維母細胞之細胞培養物且實驗2使用雞纖維母細胞及肌母細胞之混合細胞培養物。如圖9B中所見，紋理化表面上生長之細胞培養物提供增加的細胞保留至基板。舉例而言，磨毛染色鋼(例如，磨毛SS)及經研磨之不鏽鋼(例如，經研磨之SS)基板具有比鏡面不鏽鋼(例如，鏡面SS)及經組織培養處理之聚苯乙烯(TCPS)基板更多的紋理。 實例4：細胞片保留
圖18A至18D為在細胞培養四天之後，細胞培養基板之各別非圖案化紋理區域及圖案化紋理區域上之禽類細胞之細胞生長的影像。在圖18A至18D中，在細胞接種之前，基板(1800、1830、1870)用乙醇滅菌且用磷酸鹽緩衝鹽水(PBS)沖洗。在約39℃、約5% CO2 及約95%濕度之培育條件下將細胞群接種於具有生長培養基(例如，FPM-38)之各基板上。在培養之第三天及第四天之後，更換生長培養基。圖18A為具有非圖案化紋理表面(1810) (例如，天然平滑，不存在表面修飾)的由聚氯三氟乙烯(PCTFE)組成之細胞培養基板(1800)之影像。在不具有圖案化紋理表面的情況下，細胞(1820)聚集至已自基板(1800)分離之結節，其中節結自由漂浮。
圖18B為具有圖案化紋理表面(1840)的由聚氯三氟乙烯(PCTFE)組成之細胞培養基板(1830)之影像，該圖案化紋理表面包含一組彼此間隔約1 mm之平行線通道(1850)。在圖18B中，組織(1860)生長並未良好的保留至基板(1830)。舉例而言，組織(1860)之較暗部分對應於自基板(1830)分離之自由漂浮細胞。
圖18C為具有圖案化紋理表面(1880)的由聚氯三氟乙烯(PCTFE)組成之細胞培養基板(1870)之影像，該圖案化紋理表面包含一組彼此間隔約65 µm之平行線通道(1890)。在圖18C中，組織片(1890)通常保留在整個基板(1870)上。整個基板表面不必包含如圖18D中所示之圖案化紋理表面(1880)。在一些實施例中，舉例而言，連續的細胞片可形成且保留於各別圖案化紋理表面(1880)之間包含非圖案化紋理表面(1890)之週期性圖案的基板上。圖18D為具有圖案化紋理表面(1880)的由聚氯三氟乙烯(PCTFE)組成之細胞培養基板(1870)之影像，該圖案化紋理表面包含一組彼此間隔約65 µm且與非圖案化紋理表面(1882)相鄰的平行線通道。基板可包含例如至少3 cm之直徑，其中基板之至少一邊緣區域包含圖案化紋理表面(1880)。生長連續的細胞片(1884)且在生長四天後保留於整個基板(1870)上。 實例5：細胞片黏附及排列
圖19描繪在約七天內，一組細胞培養基板(700)上各自生長的一組細胞片之影像(1900)。舉例而言，在七天內，各基板上生長90億細胞。特定言之，細胞之細胞質之鈣黃綠素染色展示細胞體之全部形態學。細胞核之Hoescht對比染色允許驗證鈣黃綠素染色鑑別個別細胞。基板包括經組織培養處理之聚苯乙烯(TCPS)基板、鏡面不鏽鋼、磨毛染色鋼及包括明膠塗料之變型。如圖19中所示，細胞可生長於基板上且與基板之圖案化紋理對準(例如，符合)。舉例而言，表面整合素相互作用可藉由例如細胞骨架力學轉導來轉導信號傳導至細胞核，從而導致細胞核中導引細胞生長之方向的活性域之活化及抑制。
如本文所使用，術語「約(about)」及/或「大致(approximately)」在結合數值及/或範圍使用時通常係指接近所列舉之數值及/或範圍的彼等數值及/或範圍。在一些情況下，術語「約」及「大致」可意謂在所列舉值之±10%內。舉例而言，在一些情況下，「約100[單位]」可意謂在100之±10%內(例如，90至110)。術語「約」及「大致」可互換使用。
儘管出於清楚及理解之目的已藉助於說明及實例相當詳細地描述前述實施方案，但顯而易見某些變化及修改可在所附申請專利範圍之範疇內實踐並且意欲屬於所附申請專利範圍之範疇內。另外，應理解本文所描述之基板之組分及特徵可以任何組合使用，且本文所描述之方法可包含本文所描述之元件的全部或一部分。關於具體圖式之某些元件或特徵之描述並不意欲受限制或亦不應將其解釋為表明該元件不能與其他所描述元件中之任一者組合使用。
另外，若兩種或更多種此類特徵、結構、系統、物品、材料、套組、步驟及/或方法彼此間無不一致，則此類特徵、結構、系統、物品、材料、套組、步驟及/或方法之任何組合包括於本發明之發明範疇內。此外，本文揭示之一些實施例因特定地不具有參考文獻或參考文獻組合中發現之一或多個特徵/元件/功能可與先前技術進行區別(亦即，針對此類實施例之申請專利範圍可包括負面侷限性)。
對本申請案中任何地方提供之公開案或其他文獻(包括(但不限於)專利、專利申請案、論文、網頁、書籍等)之任何及全部引用以全文引用之方式併入本文中。此外，如本文中所定義及使用之所有定義應理解為控制在辭典定義、以引用之方式併入的文獻中的定義及/或所定義術語之普通含義內。
100:聚苯乙烯盤 110:孔 120:細胞培養基板 130:第一圖案化紋理 140:第二圖案化紋理 150:聚苯乙烯盤 160:第三圖案化紋理 170:第四圖案化紋理 200:細胞培養基板 202:孔 210:第一圖案化紋理 220:細胞培養基板 222:孔 230:第二圖案化紋理 240:細胞培養基板 242:孔 250:第三圖案化紋理 300:環狀細胞培養基板 310:環形圖案化紋理 320:突出部 330:多孔盤 340:孔 350:細胞培養基板 352:圖案化紋理 360:細胞片 400:矩形細胞培養基板 402:區域 404:區域 406:區域 410:環狀部分 412:環狀部分 414:環狀部分 416:圖案化紋理 420:矩形細胞培養基板 422:區域 424:區域 426:區域 430:區域 432:區域 434:區域 436:第一圖案化紋理 438:第二圖案化紋理 440:矩形細胞培養基板 442:區域 444:區域 446:區域 450:區域 452:區域 454:區域 456:第一圖案化紋理 458:第二圖案化紋理 600:細胞培養方法 602:排列一或多個細胞培養基板 604:使細胞與基板之表面接觸 606:將生長培養基遞送至細胞 608:使細胞在基板上生長 610:使細胞片自基板脫離 700:細胞培養基板 710:細胞片 720:非圖案化紋理表面區域 730:表面區域 800:細胞培養基板 810:放射狀圖案化紋理表面區域 820:纖維母細胞 830:纖維母細胞 1000:非直線形圖案化紋理 1010:放射狀圖案化紋理 1020:圓周形圖案化紋理 1030:格子狀圖案化紋理 1040:線形及點狀圖案化紋理 1050:格子狀圖案化紋理 1060:複數種圖案化紋理 1062:第一組通道 1064:第二組通道 1066:第三組通道 1068:第四組通道 1070:包含圖案化紋理區域及非圖案化紋理區域之圖案化紋理 1072:第一圖案化紋理 1074:第二圖案化紋理 1080:包含第一圖案化紋理區域及第二圖案化紋理區域之圖案化紋理 1082:第一區域 1084:第二區域 1090:預定方向 1100:方法/製程 1102:對準基板 1104:將圖案化紋理施加於基板 1106:洗滌基板 1108:將基板滅菌 1110:將基板置放於培養容器中 1200:細胞培養基板 1210:第一圖案化紋理 1211:第二圖案化紋理 1220:長度 1222:寬度 1224:第一距離 1226:第二距離 1228:第三距離 1300:細胞培養基板 1310:圖案化紋理 1311:圖案化紋理 1312:圖案化紋理 1313:圖案化紋理 1320:長度 1322:寬度 1324:第一距離 1326:第二距離 1328:第三距離 1400:細胞培養基板 1410:圖案化紋理 1420:長度 1422:寬度 1424:第一距離 1426:第二距離 1428:第三距離 1500:細胞培養基板 1510:圖案化紋理/通道 1511:圖案化紋理/通道 1520:長度 1522:寬度 1524:第一距離 1526:第二距離 1528:第三距離 1530:圖案化紋理/通道 1531:圖案化紋理/通道 1532:圖案化紋理/通道 1540:第四距離 1542:第五距離 1600:細胞培養基板 1610:圖案化紋理 1612:圖案化紋理/通道 1620:長度 1622:寬度 1700:細胞培養基板 1710:圖案化紋理/通道 1712:圖案化紋理/通道 1720:長度 1722:寬度 1800:基板 1810:非圖案化紋理表面 1820:細胞 1830:基板 1840:圖案化紋理表面 1850:通道 1860:組織 1870:基板 1880:圖案化紋理表面 1882:非圖案化紋理表面 1884:細胞片 1890:通道/組織片/非圖案化紋理表面 1900:影像
圖1A至1B為置放於一組對應孔中之一組細胞培養基板之例示性實施例的說明性視圖。
圖2A至2C為安置於對應孔中之細胞培養基板之例示性實施例的說明性視圖。
圖3A為包含放射狀圖案化紋理之細胞培養基板之例示性實施例的說明性視圖。圖3B為置放於孔中之具有放射狀圖案化紋理之細胞培養基板之另一例示性實施例的說明性視圖。圖3C為生長於細胞培養基板上之細胞片之例示性實施例的說明性視圖。
圖4A至4C為包含複數個圖案化紋理區域的例示性細胞培養基板之說明性視圖。
圖5A至5C為包含圖案化紋理之例示性細胞培養基板之說明性表面輪廓量測術影像。
圖6為用以形成細胞片的使用一或多種包含圖案化紋理之細胞培養基板培養細胞之一種方法的說明性流程圖。
圖7A至7B為生長於細胞培養基板之各別圖案化紋理區域及非圖案化表面區域上之細胞片的說明性視圖。
圖8A為生長於細胞培養基板之放射狀圖案化紋理表面區域上之纖維母細胞的說明性視圖。圖8B為生長於細胞培養基板之放射狀圖案化紋理表面區域上之纖維母細胞及心臟細胞的另一說明性視圖。
圖9A為生長於例示性圖案化紋理細胞培養基板及非圖案化紋理細胞培養基板上之細胞片保留的說明性對比。圖9B為在不同條件下生長於例示性圖案化紋理細胞培養基板及非圖案化紋理細胞培養基板上之細胞片保留的說明性對比。
圖10A至10D及10F至10I為例示性圖案化紋理之說明性示意圖。圖10E為基板上之圖案化紋理之另一例示性實施例的說明性視圖。
圖11為製造包含圖案化紋理之細胞培養基板的例示性方法之說明性流程圖。
圖12A為基板上之例示性圖案化紋理的說明性視圖。圖12B為例示性圖案化紋理之橫截面側視圖。
圖13為基板上之例示性圖案化紋理的說明性視圖。
圖14為基板上之例示性圖案化紋理的說明性視圖。
圖15為基板上之例示性圖案化紋理的說明性視圖。
圖16為基板上之例示性圖案化紋理的說明性視圖。
圖17為基板上之例示性圖案化紋理的說明性視圖。
圖18A至18D為細胞培養基板之各別非圖案化紋理區域及圖案化紋理區域上之細胞片生長的說明性視圖。
圖19為細胞培養基板之圖案化紋理區域上之細胞片生長的說明性視圖。
600:細胞培養方法
602:排列一或多個細胞培養基板
604:使細胞與基板之表面接觸
606:將生長培養基遞送至細胞
608:使細胞在基板上生長
610:使細胞片自基板脫離

Claims (84)

  1. 一種製備可食用肉品之方法，其包含： 將複數種非人類細胞施加於至少一種圖案化紋理(texture)基板； 使該等非人類細胞在該圖案化紋理基板上生長形成該可食用肉品；及 自該圖案化紋理基板分離該可食用肉品，其中該可食用肉品包含細胞片(cell sheet)。
  2. 如請求項1之方法，其中該等非人類細胞係在無非天然分泌之外源性支架下施加。
  3. 如請求項1之方法，其中該細胞片係藉由非人類細胞分泌之胞外基質保持完整。
  4. 如請求項1之方法，其中自該圖案化紋理基板分離該可食用肉品包含自該圖案化紋理基板分離該細胞片。
  5. 如請求項1之方法，其中該可食用肉品自該圖案化紋理基板同時分離。
  6. 如請求項1之方法，其中自該圖案化紋理基板分離該可食用肉品包含誘導細胞收縮、細胞鬆弛及機械脫離中之一或多者。
  7. 如請求項1之方法，其進一步包含將複數個該等圖案化紋理基板以三維晶格形式排列。
  8. 如請求項1之方法，其進一步包含將至少一種圖案化紋理基板置放於生物反應器中。
  9. 如請求項1之方法，其進一步包含放置第一圖案化紋理基板與第二圖案化紋理基板相鄰；及 遞送細胞培養基於該第一與第二圖案化紋理基板之間。
  10. 如請求項1之方法，其中該可食用肉品包含在約0.0001 m3 與約0.1 m3 之間的體積。
  11. 如請求項1之方法，其中該等非人類細胞在該基板上保留至少7天。
  12. 如請求項11之方法，其中該等非人類細胞在該基板上保留至少14天。
  13. 如請求項1之方法，其中該等細胞在該圖案化紋理基板上生長促進基於該圖案化紋理基板之細胞排列。
  14. 如請求項1之方法，其中該等細胞包含一或多種來自以下中至少一者的細胞：家畜、家禽、野味(game)及水生動物物種。
  15. 如請求項1之方法，其中該等細胞包含一或多種來自脊椎動物及無脊椎動物物種中之至少一者的細胞。
  16. 如請求項1之方法，其中該等細胞包含以下中之一或多者：肌母細胞、中胚層血管母細胞(mesangioblast)、肌纖維母細胞、間葉幹細胞、肝細胞、纖維母細胞、外被細胞、脂肪細胞、上皮細胞、軟骨細胞、骨母細胞、破骨細胞、多能幹細胞、體細胞幹細胞及內皮細胞。
  17. 如請求項1之方法，其中該圖案化紋理基板包含複數個各自具有約0.01 µm與約100 µm之間的深度及約1 µm與約5 mm之間的寬度的通道，其中相鄰通道彼此間隔至少約5 µm。
  18. 如請求項1之方法，其中該圖案化紋理基板實質上為平面的。
  19. 一種用於生長可食用肉品之基板，其包含： 包含至少一種圖案化紋理之表面，其中該至少一種圖案化紋理經結構設計以促進以下中之一或多者： 該可食用肉品生長於該基板上； 該可食用肉品黏附於該基板上； 該可食用肉品保留於該基板上；及 該可食用肉品自該基板釋放， 其中該可食用肉品包含完整的細胞片。
  20. 如請求項19之基板，其中該基板包含複數個區域，其中該基板之各區域包含該等圖案化紋理中之至少一者。
  21. 如請求項19之基板，其中兩個或多於兩個區域包含相同的圖案化紋理。
  22. 如請求項19之基板，其中該基板包含約10 µm與約10 cm之間的厚度。
  23. 如請求項19之基板，其中該基板包含固體材料或半固體材料。
  24. 如請求項20之基板，其中一組該複數個區域係週期性地排列。
  25. 如請求項20之基板，其中一組該複數個區域係非週期性地排列。
  26. 如請求項19至25中任一項之基板，其中該基板界定基板尺寸且該至少一種圖案化紋理界定表面尺寸，且該表面尺寸與該基板尺寸之比率在約0.0001:1與約0.1:1之間。
  27. 如請求項19至26中任一項之基板，其中該圖案化紋理具有預定方向。
  28. 如請求項27之基板，其中該預定方向包含以下中之一或多者：放射狀(radial)、環狀、非直線、點狀及格子狀(cross-hatched)圖案。
  29. 如請求項19至28中任一項之基板，其中該圖案化紋理包含一或多個通道、凹部及突起。
  30. 如請求項19至29中任一項之基板，其中該圖案化紋理包含複數個各自具有約0.01 µm與約100 µm之間的深度及約1 µm與約5 mm之間的寬度的通道，其中相鄰通道彼此間隔至少約5 µm。
  31. 一種用於生長可食用肉品之基板，其包含： 包含複數個區域及至少一種圖案化紋理的表面，其中一組該複數個區域係週期性地排列，且該圖案化紋理包含複數個各自具有約0.01 µm與約100 µm之間的深度及約1 µm與約5 mm之間的寬度的通道，其中相鄰通道彼此間隔至少約5 µm。
  32. 一種細胞培養基板，其包含： 包含至少一種圖案化紋理之表面，其中與不包含該圖案化紋理之表面相比，該至少一種圖案化紋理允許以下中之一或多者：改善細胞生長、黏附及保留於該基板上，及/或改善細胞自該基板釋放。
  33. 一種細胞培養基板，其包含： 包含複數個區域之表面，其中基板之各區域具有圖案化紋理。
  34. 如請求項33之基板，其中兩個或多於兩個之區域具有相同的圖案化紋理。
  35. 如請求項33之基板，其中一組該複數個區域係週期性地排列。
  36. 如請求項33之基板，其中一組該複數個區域係非週期性地排列。
  37. 如請求項1至36中任一項之基板，其中該等細胞係藉由該等細胞分泌之胞外基質固持在一起形成細胞片。
  38. 如請求項1至36中任一項之基板，其中該等細胞呈細胞片形式。
  39. 如請求項1至38中任一項之基板，其中不包含該圖案化紋理之表面不存在表面修飾。
  40. 如請求項1至39中任一項之基板，其中該圖案化紋理包含複數個表面特徵。
  41. 如請求項1至40中任一項之基板，其中該基板界定基板尺寸且該至少一種圖案化紋理界定表面尺寸，且該表面尺寸與該基板尺寸之比率在約0.0001:1與約0.1:1之間。
  42. 如請求項41之基板，其中該至少一種圖案化紋理包含一組彼此平行之線形通道。
  43. 如請求項1至42中任一項之基板，其中該圖案化紋理具有預定方向。
  44. 如請求項43之基板，其中該預定方向包含以下中之一或多者：放射狀、環狀、非直線、點狀及格子狀圖案。
  45. 如請求項1至42中任一項之基板，其中該圖案化紋理具有隨機空間分佈圖案。
  46. 如請求項38之基板，其中該基板允許該細胞片自該基板完整及/或同時釋放。
  47. 如請求項38之基板，其中該基板抑制該細胞片自該基板釋放。
  48. 如請求項1至47中任一項之基板，其中該圖案化紋理包含一或多個通道、凹部及突起。
  49. 如請求項1至48中任一項之基板，其中該圖案化紋理包含複數個各自具有約0.01 µm與約100 µm之間的深度及約1 µm與約5 mm之間的寬度的通道，其中相鄰通道彼此間隔至少約5 µm。
  50. 如請求項1至49中任一項之基板，其中該基板由固體材料或半固體材料構成。
  51. 如請求項1至50中任一項之基板，其中該基板具有約10 µm與約10 cm之間的厚度。
  52. 如請求項1至51中任一項之基板，其中該基板係排列與至少一種其他細胞培養基板相鄰。
  53. 如請求項1至52中任一項之基板，其中該基板與一或多個另外基板排列呈三維晶格形式。
  54. 如請求項1至53中任一項之基板，其中該基板經置放於培養容器中及/或與培養容器整合，其中該培養容器係選自以下中之一或多者：生物反應器、孔槽(well)、皮氏培養皿(petri dish)、板、燒瓶、瓶、槽、盒及固定表面。
  55. 如請求項1至54中任一項之基板，其中該等細胞包含以下中之一或多者：肌母細胞、中胚層血管母細胞、肌纖維母細胞、間葉幹細胞、肝細胞、纖維母細胞、外被細胞、脂肪細胞、上皮細胞、軟骨細胞、骨母細胞、破骨細胞、多能幹細胞、體細胞幹細胞及內皮細胞。
  56. 如請求項1至55中任一項之基板，其中該等細胞包含一或多種來自以下之細胞：人類、靈長類、家畜、家禽、野味及水生動物物種。
  57. 如請求項1至56中任一項之基板，其中該等細胞包含一或多種來自脊椎動物及無脊椎動物物種中之至少一者的細胞。
  58. 如請求項1至57中任一項之基板，其中該表面實質上為平面的。
  59. 如請求項1至58中任一項之基板，其中該基板不包含非天然分泌之外源性支架。
  60. 一種用於改善細胞生長、黏附及保留於細胞培養基板上及/或改善細胞自該基板釋放中之一或多者的方法，其包含： 使細胞群與如請求項1至59中任一項之細胞培養基板接觸。
  61. 如請求項60之方法，其包含使該等細胞以細胞片自該基板脫離。
  62. 如請求項60及61中任一項之方法，其包含使該等細胞以一組預定部分自該基板脫離。
  63. 如請求項61之方法，其中使該等細胞以細胞片脫離包含誘導細胞收縮、細胞鬆弛及機械脫離中之一或多者。
  64. 如請求項60至61中任一項之方法，其包含以平行板構形排列複數個細胞培養基板。
  65. 如請求項64之方法，其包含遞送細胞培養基於相鄰細胞培養基板之間。
  66. 如請求項60至65中任一項之方法，其包含將細胞培養基遞送至該基板之表面。
  67. 如請求項66之方法，其中遞送至該基板之細胞培養基之流與該至少一種圖案化紋理對準。
  68. 如請求項66之方法，其中遞送至該基板之細胞培養基之流與該至少一種圖案化紋理垂直。
  69. 一種製造如請求項1至59中任一項之細胞培養基板的方法，其包含： 在細胞培養基板上形成一或多種圖案化紋理，其中該基板包含複數個與該一或多種圖案化紋理相對應的區域。
  70. 如請求項69之方法，其中形成該一或多種圖案化紋理包含一或多種加法及減法製造(additive and subtractive manufacturing)。
  71. 如請求項70之方法，其中形成該複數種圖案化紋理包含以下中之一或多者：切削(machining)、切割、碾磨、研磨、蝕刻、雕刻、壓紋、刮擦、劃刻、澆鑄、排水、化學蝕刻、雷射切除、電子束微影術、濺鍍(sputter coating)、氣相沈積、印刷、黏著接合及焊接。
  72. 如請求項69至71中任一項之方法，其包含週期性地排列該複數個區域。
  73. 如請求項69至72中任一項之方法，其包含非週期性地排列該複數個區域。
  74. 如請求項69至73中任一項之方法，其中該基板係置放於培養容器中。
  75. 如請求項69至74中任一項之方法，其中該基板係排列與至少一種其他細胞培養基板相鄰。
  76. 如請求項69至75中任一項之方法，其中複數個該等基板係排列呈三維晶格形式。
  77. 如請求項69至76中任一項之方法，其中該基板用於一或多種組織工程、生物醫學、腫瘤學、紡織、診斷、治療、合成生物學、生物修復、能量儲存及生物感測器應用中。
  78. 如請求項69至77中任一項之方法，其進一步包含將生物相容性塗料施加於該基板之表面上。
  79. 一種產生包含可食用組織產品之細胞片的方法，該方法包含在如請求項1至59之基板中任一者上培養細胞，其中該等細胞在無外源性提供之支架下生長。
  80. 一種產生包含可食用組織產品之細胞片的方法，該方法包含在如請求項1至59之基板中任一者上培養細胞，其中該等細胞衍生自脊椎動物、無脊椎動物、人類、靈長類、家畜、家禽、野味及水生動物物種，且其中該等細胞在無外源性提供之支架下生長。
  81. 如請求項80之方法，其中該等細胞為自我更新細胞。
  82. 如請求項80之方法，其中該等細胞為分化細胞。
  83. 如請求項1至80中任一項之基板，其中該基板由陶瓷構成。
  84. 如請求項1至83中任一項之基板，其中該基板經結構設計用於生長可食用肉品。
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