CN113755328A - 一种类器官培养装置及类器官培养方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于细胞培养技术领域，具体公开了一种类器官培养装置及类器官培养方法。其中该类器官培养装置包括有支承件和分隔件；支承件具有培养槽；分隔件位于培养槽中；分隔件的下表面与培养槽的槽底之间形成流液间隙；分隔件具有分别连通流液间隙的换液通孔和多个培养通孔。多个培养通孔将多个类器官细胞球分隔开，不会出现两个或以上的类器官细胞球黏连的现象，有利于营养物质及氧气与类器官中心部位的接触交换，保证类器官细胞球的培养效果；而且换液通孔内不具有类器官细胞球，当进行细胞换液处理时，可避免体积较小的类器官细胞球被吸走，以及避免体积较大的类器官细胞球被损伤，确保类器官细胞球正常生长。
Description
技术领域
本发明涉及细胞培养技术领域，特别是涉及一种类器官培养装置及类器官培养方法。
背景技术
目前，类器官培养技术主要分为依赖外源支架的三维培养技术和不依赖外源支架的三维培养技术。不依赖外源支架的三维培养技术主要是通过物理方法使悬浮于培养基中的细胞聚集到一定密度形成紧密的细胞－细胞连接，使其自组装成为不依赖外源支架结构的类器官三维结构。目前应用于市场的技术方法主要有悬浮培养法，悬滴培养法和低粘附表面法。其中，悬浮培养法可制备大量类器官细胞球，操作简便，效率最高，是目前实验室中使用最多的类器官细胞球培养方法。悬浮培养法目前仍具有许多严重缺陷：首先，无支架的培养的悬浮细胞球在培养过程中容易发生黏连，极易形成不规则类器官细胞球，不利于营养物质及氧气与类器官中心部位的接触，导致中心位置容易发生坏死；其次在换液操作的过程中，体积较小的类器官细胞球容易被一并吸走造成浪费，而体积较大的类器官细胞球则容易被移液器的吸头吸附，造成三维结构的破坏；最后，体积各异的类器官细胞球体混在一起培养，不易于观察生长的情况及判断传代的时机。
发明内容
本发明的目的是：提供一种类器官培养装置，以解决现有技术中多个类器官细胞球容易黏连、换液时体积较小的类器官细胞球容易被吸走、体积较大的类器官细胞球容易被破坏的技术问题。
为了实现上述目的，本发明第一方面提供了一种类器官培养装置，包括支承件和分隔件；所述支承件的上表面往下凹陷形成培养槽；所述分隔件位于所述培养槽内；所述分隔件的下表面与所述培养槽的槽底之间形成流液间隙；所述分隔件具有分别连通所述流液间隙的换液通孔和多个培养通孔；所述换液通孔和多个所述培养通孔均从上往下贯穿所述分隔件。
优选地，类器官培养装置还包括：底座；所述底座的底面与所述培养槽的槽底相抵，所述底座的顶面设置有插槽，所述分隔件的下表面设置有支脚，所述支脚插接于所述插槽内，所述底座的顶面与所述分隔件的下表面之间形成有连通所述流液间隙的预留间隙。
优选地，所述底座和所述支承件均为透明制件，所述底座设置有多个位置标识，多个所述位置标识的位置与多个培养通孔的位置一一对应。
优选地，所述位置标识设置于所述底座的底面上。
优选地，所述换液通孔位于多个所述培养通孔围成的空间内。
优选地，所述支脚的数量为四个，对应的所述插槽的数量为四个；四个所述支脚沿所述换液通孔的下开口边缘布设。
优选地，所述底座的顶面设置有定位柱，所述插槽位于所述定位柱上。
优选地，所述预留间隙的大小为0.3毫米至0.7毫米。
优选地，所述流液间隙的大小为0.3毫米至0.7毫米。
本发明第二方面提供一种类器官培养方法，其步骤为：
取出支承件，将支承件的培养槽朝上放置；
取出带有换液通孔和多个培养通孔的分隔件，将所述分隔件置于所述培养槽中，使所述分隔件的下表面与所述培养槽的槽底预留0.3毫米至0.7毫米的流液间隙，所述换液通孔的上开口和多个所述培养通孔的上开口均朝上，所述换液通孔的下开口和多个所述培养通孔的下开口均朝下且连通所述流液间隙；
将多个类器官细胞球逐一放入多个所述培养通孔中；从所述换液通孔注入细胞培养液，使细胞培养液漫过所述流液间隙，以进行类器官细胞球培养；其中，当需要更换细胞培养液时，从所述换液通孔处抽取原细胞培养液，并在抽取完原细胞培养液后注入新的细胞培养液。
本发明提供的类器官培养装置与类器官培养方法，其有益效果为：分隔件的多个培养通孔将多个类器官细胞球分隔开，则在类器官细胞球生长时，不会出现两个或以上的类器官细胞球黏连的现象，使类器官细胞球生长更规则，有利于营养物质及氧气与类器官中心部位的接触交换，避免类器官细胞球坏死，保证类器官细胞球的培养效果；而且换液通孔内不具有类器官细胞球，因此当移液器的吸头伸入换液通孔进行细胞换液处理时，避免体积较小的类器官细胞球被一并吸走，以及避免体积较大的类器官细胞球被移液器的吸头破坏三维结构，防止换液时对类器官细胞球造成损伤，确保类器官细胞球正常生长。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
图1是本发明第一方面实施例的类器官培养装置的结构示意图；
图2是图1所示的类器官培养装置的剖面示意图；
图3是图2所示的底座和分隔件的分解示意图。
图中，100、支承件；110、培养槽；120、流液间隙；130、预留间隙；200、分隔件；210、换液通孔；220、培养通孔；230、支脚；300、底座；310、插槽；320、位置标识；330、定位柱。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
请一并参阅图1至图3，现对本发明实施例提供的类器官培养装置进行说明。
如图1至图3所示，本发明实施例的类器官培养装置，其包括支承件100和分隔件200；支承件100的上表面往下凹陷并形成培养槽110；分隔件200位于培养槽110内；分隔件200的下表面与培养槽110的槽底之间形成流液间隙120；分隔件200具有分别连通流液间隙120的换液通孔210和多个培养通孔220，换液通孔210和多个培养通孔220均从上往下贯穿分隔件200。即换液通孔210与培养通孔220均为直通孔，且通孔的中轴竖直。
支承件100为市面上常用于进行细胞培养的培养板或培养皿，其具有培养槽110，培养槽110内用于盛放分隔件200和细胞培养液。使用时，将多个类器官细胞球逐一放置在培养通孔220内，然后将细胞培养液从换液通孔210注入，使细胞培养液漫过流液间隙120，则细胞培养液将会通过流液间隙120，然后进入培养通孔220的下开口。位于培养通孔220内的类器官细胞球将可以与细胞培养液交换物质，使得类器官细胞球可在培养通孔220中生长。因一个培养通孔220内培养一个类器官细胞球，且培养通孔220不互通，则分隔件200利用多个培养通孔220将多个类器官细胞球分隔开，使类器官细胞球生长时，不会出现两个或以上的类器官细胞球黏连的现象，使类器官细胞球生长更规则，有利于营养物质及氧气与类器官中心部位的接触交换，避免类器官细胞球坏死，保证类器官细胞球的培养效果。
当需要更换细胞培养液时，也将移液器的吸头伸入换液通孔210中，将培养槽110内的原细胞培养液抽取出来，随后注入新的细胞培养液，完成换液操作。在培养过程中，由于多个类器官细胞球均置于培养通孔220中，换液通孔210内不具有类器官细胞球，因此当移液器的吸头伸入换液通孔210进行细胞换液处理时，避免体积较小的类器官细胞球被一并吸走，以及避免体积较大的类器官细胞球被移液器的吸头破坏三维结构，防止换液时对类器官细胞球造成损伤，确保类器官细胞球正常生长。
本实施例的类器官培养装置的分隔件200的下表面与支撑件的培养槽110的槽底具有流液间隙120，分隔件200设置有换液通孔210和多个培养通孔220，换液通孔210的下开口和培养通孔220的下开口均连通流液间隙120，即当换液通孔210注入细胞培养液且漫过流液间隙120时，细胞培养液可通过流液间隙120进入存放有类器官细胞球的培养通孔220中，使得类器官细胞球可以与细胞培养液交换物质，使得类器官细胞球在培养通孔220中生长。分隔件200利用多个培养通孔220将多个类器官细胞球分隔开，则类器官细胞球生长时，不会出现两个或以上的类器官细胞球黏连的现象，使类器官细胞球生长更规则，有利于营养物质及氧气与类器官中心部位的接触交换，避免类器官细胞球坏死，保证类器官细胞球的培养效果；而且换液通孔210内不具有类器官细胞球，因此当移液器的吸头伸入换液通孔210进行细胞换液处理时，避免体积较小的类器官细胞球被一并吸走，以及避免体积较大的类器官细胞球被移液器的吸头破坏三维结构，防止换液时对类器官细胞球造成损伤，确保类器官细胞球正常生长。
参照图2，在本发明的优选实施例中，类器官培养装置还包括底座300；底座300的底面与培养槽110的槽底相抵，底座300的顶面设置有插槽310，分隔件200的下表面设置有支脚230，支脚230插接于插槽310内，底座300的顶面与分隔件200的下表面设置有连通流液间隙120的预留间隙130。在使用时，底座300置于培养槽110的槽底，然后将分隔件200的下表面的支脚230插入插槽310中，则可将分隔件200支撑固定在培养槽110内。注入换液通孔210的细胞培养液将会通过预留间隙130和流液间隙120进入培养通孔220中，保证培养通孔220内的类器官细胞球的细胞培养液供给。
在本发明的优选实施例中，为了避免类器官细胞球从预留间隙130处逃逸或流动，预留间隙130的大小为0.3毫米至0.7毫米。最优地，预留间隙130的大小为0.5毫米，使得预留间隙130的大小小于类器官细胞球的外径，保证类器官细胞球不会通过预留间隙130随意走动，防止类器官细胞球黏连或被吸走，更好地将类器官细胞球圈在培养通孔220处培养。
在本发明的一些特殊的实施例中，分隔件200可粘附在培养槽110的侧壁或钩挂在培养槽110的边缘处，使得培养槽110的槽底与分隔件200的下表面具有流液间隙120。除此之外，分隔件200还可通过螺钉或插销等固定件固定在培养槽110上。
需要说明的是，当不需要底座300固定分隔件200时，分隔件200的上表面与培养槽110的槽底之间的高度差为0.3毫米至0.7毫米，即流液间隙120的大小为0.3毫米至0.7毫米；最优地，流液间隙120的大小为0.5毫米。
需要说明的是，参照图1和图3，在本发明的优选实施例中，培养通孔220为正六边形孔，换液通孔210为圆孔，分隔件200呈圆柱状，底座300呈圆盘状。除此之外，培养通孔220还可为圆形孔、方形孔等其他形状的孔，换液通可为正六边形孔、方形孔等其他形状的孔，分隔件200可以呈长方体状、正方体状等其他形状，底座300的形状与培养槽110的形状相匹配。
在本发明的优选实施例中，参照图2，底座300和支承件100均为透明制件，底座300设置有多个位置标识320，多个位置标识320的位置与多个培养通孔220的位置一一对应。位置标识320位于对应的培养通孔220的正下方，位置标识320可为A1、A2、A3等标号。底座300和支承件100均为透明制件，即培养槽110的槽底透明，可使光线从下往上透过位置标识320、类器官细胞球，并从培养通孔220的上开口射出，使得操作人员可以在培养通孔220的上开口的正上方观察类器官细胞球的生长状态，而且通过位置标识320识别当前查看的类器官细胞球，则每个培养通孔220内的类器官细胞球均有对应的位置标识320，方便操作人员观察、标记不同的类器官细胞球的生长状况，以判断传代的时机。
需要说明的是，底座300、支承件100和分隔件200均为光学透明级纯聚苯乙烯制件。除此之外，还可以采用其他与生物相容性材料制作的制件制成。
在本发明的优选实施例中，参照图2和图3，位置标识320设置于底座300的底面上。由于底座300的顶面与分隔件200的下表面相对，则底座300的顶面越光滑越好，防止换液时产生紊流，减少细胞培养液对培养通孔220内的类器官细胞球的冲击，防止类器官细胞球移位。
在本发明的优选实施例中，参照图2和图3，换液通孔210位于多个培养通孔220围成的空间内，即换液通孔210位于分隔件200中部，多个培养通孔220将换液通孔210围住，可以使多个培养通孔220围绕换液通孔210设置，有利于类器官细胞球的生长，防止黏连，而且可以细胞培养液从分隔件200的中部扩散到周围的培养通孔220处，使细胞培养液分布更加均匀。
在本发明的优选实施例中，参照图2和图3，支脚230的数量为四个，对应的插槽310的数量为四个；四个支脚230沿换液通孔210的下开口边缘布设。四个支脚230可使分隔件200更好地支撑在底座300上，而且支脚230位于换液通孔210的边缘，可减缓细胞培养液进入预留间隙130的流速，使细胞培养液缓缓进入流液间隙120和预留间隙130内，减少冲击。
在本发明的优选实施例中，参照图2，底座300的顶面设置有定位柱330，插槽310位于定位柱330上。定位柱330可使插槽310的高度升高，从而减小底座300的厚度，方便制作。
本发明还提供一种类器官培养方法，其步骤为，
取出支承件100，将支承件100的培养槽110朝上放置；即取出培养板或培养皿，将培养槽110朝上；
取出带有换液通孔210和多个培养通孔220的分隔件200，将分隔件200置于培养槽110中，使分隔件200的下表面与培养槽110的槽底预留0.3毫米至0.7毫米的流液间隙120，换液通孔210的上开口和多个培养通孔220的上开口均朝上，换液通孔210的下开口和多个培养通孔220的下开口均朝下且连通流液间隙120；
将多个类器官细胞球逐一放入多个培养通孔220中；从换液通孔210注入细胞培养液，使细胞培养液漫过流液间隙120，进行类器官细胞球培养；当需要更换细胞培养液时，从换液通孔210处抽取原细胞培养液，并在抽取完原细胞培养液后注入新的细胞培养液。
其中，最优地，流液间隙120为0.5毫米；细胞培养液可通过流液间隙120流入培养通孔220内，类器官细胞球可与细胞培养液进行物质交换，保证类器官可吸收营养生长。在类器官细胞球生长时，多个培养通孔220将多个类器官细胞球分隔开，不会出现两个或以上的类器官细胞球黏连的现象，使类器官细胞球生长更规则，有利于营养物质及氧气与类器官中心部位的接触交换，避免类器官细胞球坏死，保证类器官细胞球的培养效果；而且换液通孔210内不具有类器官细胞球，因此当移液器的吸头伸入换液通孔210进行细胞换液处理时，避免体积较小的类器官细胞球被一并吸走，以及避免体积较大的类器官细胞球被移液器的吸头破坏三维结构，防止换液时对类器官细胞球造成损伤，确保类器官细胞球正常生长。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种类器官培养装置，其特征在于，包括：
支承件，上表面往下凹陷形成培养槽；
分隔件，位于所述培养槽内；所述分隔件的下表面与所述培养槽的槽底之间形成流液间隙；所述分隔件具有分别连通所述流液间隙的换液通孔和多个培养通孔；所述换液通孔和多个所述培养通孔均从上往下贯穿所述分隔件。
2.根据权利要求1所述的类器官培养装置，其特征在于：还包括：底座；所述底座的底面与所述培养槽的槽底相抵，所述底座的顶面设置有插槽，所述分隔件的下表面设置有支脚，所述支脚插接于所述插槽内，所述底座的顶面与所述分隔件的下表面之间形成有连通所述流液间隙的预留间隙。
3.根据权利要求2所述的类器官培养装置，其特征在于：所述底座和所述支承件均为透明制件，所述底座设置有多个位置标识，多个所述位置标识的位置与多个培养通孔的位置一一对应。
4.根据权利要求3所述的类器官培养装置，其特征在于：所述位置标识设置于所述底座的底面上。
5.根据权利要求2所述的类器官培养装置，其特征在于：所述换液通孔位于多个所述培养通孔围成的空间内。
6.根据权利要求5所述的类器官培养装置，其特征在于：所述支脚的数量为四个，对应的所述插槽的数量为四个；四个所述支脚沿所述换液通孔的下开口边缘布设。
7.根据权利要求2所述的类器官培养装置，其特征在于：所述底座的顶面设置有定位柱，所述插槽位于所述定位柱上。
8.根据权利要求2所述的类器官培养装置，其特征在于：所述预留间隙的大小为0.3毫米至0.7毫米。
9.根据权利要求1所述的类器官培养装置，其特征在于：所述流液间隙的大小为0.3毫米至0.7毫米。
10.一种类器官培养方法，其特征在于：
取出支承件，将支承件的培养槽朝上放置；
取出带有换液通孔和多个培养通孔的分隔件，将所述分隔件置于所述培养槽中，使所述分隔件的下表面与所述培养槽的槽底预留0.3毫米至0.7毫米的流液间隙，所述换液通孔的上开口和多个所述培养通孔的上开口均朝上，所述换液通孔的下开口和多个所述培养通孔的下开口均朝下且连通所述流液间隙；
将多个类器官细胞球逐一放入多个所述培养通孔中；从所述换液通孔注入细胞培养液，使细胞培养液漫过所述流液间隙，以进行类器官细胞球培养；其中，当需要更换细胞培养液时，从所述换液通孔处抽取原细胞培养液，并在抽取完原细胞培养液后注入新的细胞培养液。
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