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CN116472337A - 开孔微腔板 - Google Patents

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CN116472337A
CN116472337A CN202180078430.3A CN202180078430A CN116472337A CN 116472337 A CN116472337 A CN 116472337A CN 202180078430 A CN202180078430 A CN 202180078430A CN 116472337 A CN116472337 A CN 116472337A
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CN
China
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cell culture
culture apparatus
microcavity
sidewall
aperture
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CN202180078430.3A
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English (en)
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W·J·莱西
A·J·坦纳
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Corning Inc
Original Assignee
Corning Inc
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    • C12M23/00—Constructional details, e.g. recesses, hinges
    • C12M23/02—Form or structure of the vessel
    • C12M23/12—Well or multiwell plates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C12M25/00—Means for supporting, enclosing or fixing the microorganisms, e.g. immunocoatings
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Abstract

细胞培养装置包括框架，该框架包括设置在其中的开孔和与开孔连通的流体入口区域。开孔包括顶部开口、包括微腔基材并限定主表面的底板，以及从底板延伸到顶部开口的一个或多个侧壁。该微腔基材包括多个微腔，并且每个微腔被构造为使得孔中培养的细胞形成球体。细胞培养装置可以是用于球体细胞培养的储存开孔微腔板。

Description

开孔微腔板
相关申请的交叉引用
本申请根据35U.S.C.§119要求于2020年11月20日提交的系列号为63/116,280的美国临时申请的优先权权益，本申请以该申请的内容为基础，并且通过引用的方式全文纳入本文。
技术领域
本公开一般涉及细胞培养装置和方法。具体地，本公开涉及用于细胞培养的开孔微腔板(open well microcavity plate)。
背景技术
在三维(3D)细胞培养环境中培养的细胞比在二维(2D)环境中作为单层培养的细胞表现出更类似体内的功能性。在2D细胞培养系统中，细胞附着到在其上培养它们的基材。相比之下，当在3D系统中生长时，细胞彼此相互作用以形成3D细胞培养物或球体而不是附着到基材上。
然而，当在传统的培养设备中生长3D细胞培养物时存在挑战。一个困难涉及对在细胞培养设备的分离的孔中生长的球体维持一致的培养环境和尺寸。例如，接种密度和生长时间可能会影响系统与系统之间或特定系统内孔与孔之间的可重复性。随着在细胞培养设备中生长的细胞的密度增加，需要更大体积的细胞培养基或更频繁地更换细胞培养基来维持细胞。更换培养基的频率增加可给用户带来不便，而且细胞培养基体积的增加通常会导致培养的细胞上方的培养基高度增加，从而导致细胞通过培养基的气体交换率出现不希望的下降。此外，传统的在波浪式摇晃袋(wave bag)、旋转器和振荡器中以球体簇高密度生长细胞的方法可出现生长不一致的情况，并往往可将球体打破成更小的簇。当传统的细胞培养或组织培养板用于高密度球体生长时也可存在挑战，因为球体簇在培养基更换过程中经常被打破或扰乱。
发明内容
本公开的实施方式提供了一种易于更换培养基的用于批量球体生产的微腔板。微腔板中的流体入口区域在更换培养基期间为移液器尖端提供了位置。通过为移液器尖端提供区域，本文所述的实施方式解决了现有设备的问题，即尖端被放置在培养区域中并破坏或移出球体。流体入口区域还允许将流体引入板中，同时使晃动或湍动最小化。流体入口区域也可以用作流体出口区域。微腔板包括开孔并且具有微腔基材底部部分，所述微腔基材底部部分具有用于生长球体的浅微腔。当移液器尖端被放置在流体入口区域中并且流体被引入微腔板时，来自进入的流体的湍动被最小化，并且球体不会被流体或移液器尖端破坏或从微腔移出。
通过在开孔中提供微腔基材，本公开的实施方式允许球体从培养过程开始就在相同的环境中一起培养。在相同的环境中一起培养球体允许尺寸和生长的一致性，同时最大限度地减少更换培养基对球体簇的破坏，由此本文所述的实施方式解决了现有传统设备的问题。
在一个方面，一种细胞培养装置包括框架，该框架包括设置在其中的开孔；以及与开孔连通的流体入口区域。开孔包括顶部开口；包括微腔基材的底板，所述底板限定了主表面；以及从底板延伸到顶部开口的一个或多个侧壁。
在一些实施方式中，流体入口区域包括所述一个或多个侧壁中的侧壁的面。在一些实施方式中，侧壁的面沿着侧壁的长度从侧壁的顶部外部部分倾斜到侧壁的底部内部部分。在一些实施方式中，顶部外部部分与顶部开口处于同一水平。在一些实施方式中，底部内部部分与主表面处于同一水平，并且与主表面连通。
在一些实施方式中，流体入口区域包括设置在所述一个或多个侧壁的侧壁中的凹口(notch)。在一些实施方式中，凹口包括在侧壁的中心处的四面体形的凹口。在一些实施方式中，四面体形凹口的边缘从侧壁的顶部外部部分倾斜到侧壁的底部内部部分。在一些实施方式中，顶部外部部分与顶部开口处于同一水平。在一些实施方式中，底部内部部分与主表面处于同一水平，并且与主表面连通。
在一些实施方式中，流体入口区域包括设置在开孔的拐角处的凹口，在该拐角处，所述一个或多个侧壁中的第一侧壁与所述一个或多个侧壁中的第二侧壁以直角连接。在一些实施方式中，凹口包括在开孔的拐角处的四面体形的凹口。在一些实施方式中，四面体形凹口的边缘从拐角的顶部外部部分倾斜到拐角的底部内部部分。在一些实施方式中，拐角的顶部外部部分与顶部开口处于同一水平。在一些实施方式中，拐角的底部内部部分与主表面处于同一水平，并且与主表面连通。
在一些实施方式中，流体入口区域包括设置在所述一个或多个侧壁的侧壁中的档条(ledge)。在一些实施方式中，档条是沟槽通道(grooved channel)。在一些实施方式中，档条从侧壁的第一端的顶部部分倾斜到侧壁的第二端的底部部分。在一些实施方式中，底部部分与主表面处于同一水平，并且与主表面连通。在一些实施方式中，顶部部分与顶部开口处于同一水平。
在一些实施方式中，流体入口区域是流体出口区域。
在一些实施方式中，细胞培养装置还包括挡板(baffle)。在一些实施方式中，挡板设置在开孔内并在主表面和顶部开口之间。在一些实施方式中，挡板包括多个挡板段，每个挡板段从开孔的一端延伸到开孔的相对端。在一些实施方式中，多个挡板段中的至少一个挡板段垂直于其他挡板段。在一些实施方式中，第一挡板段沿着侧壁的长度设置在开孔中并且与流体入口区域相邻。
在一些实施方式中，微腔基材包括多个微腔。在一些实施方式中，多个微腔布置在至少一行中。在一些实施方式中，多个微腔以六边形紧密堆积(close-pack)的图案布置。
在一些实施方式中，多个微腔中的每个微腔包括顶部孔(top aperture)、底部和从顶部孔延伸到微腔底部的微腔侧壁表面。在一些实施方式中，微腔的顶部孔与主表面共面，并且微腔的底部位于在主表面下方。在一些实施方式中，每个微腔包括圆化底部。在一些实施方式中，每个微腔的顶部孔的宽度为500μm至5mm。在一些实施方式中，多个微腔中的每个微腔的深度为500μm至6mm。
在一些实施方式中，每个微腔对细胞无粘附性。在一些实施方式中，每个微腔的内表面涂覆有超低粘附性材料。在一些实施方式中，每个微腔被构造为使在孔中培养的细胞形成球体。
在一些实施方式中，所述一个或多个侧壁在微腔基材上方限定了储存区。在一些实施方式中，所述一个或多个侧壁具有0.780英寸的高度。
在一些实施方式中，开孔的内表面对细胞无粘附性。在一些实施方式中，开孔的内表面包括非粘附表面涂层，该非粘附表面涂层包括全氟化聚合物、烯烃、琼脂糖、非离子水凝胶、聚醚、多元醇、抑制细胞附着的聚合物或其组合。在一些实施方式中，非粘附表面涂层包括超低附着(ULA)表面涂层。
在一些实施方式中，框架、一个或多个侧壁或其组合由聚苯乙烯、聚丙烯、聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚甲基戊烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯、硅酮橡胶或共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯、聚砜、聚四氟乙烯、聚(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯)或其组合形成。
在一些实施方式中，微腔基材由聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚甲基戊烯、(聚)4-甲基戊烯(PMP)、聚乙烯(PE)、聚苯乙烯(PS)、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯、硅酮橡胶或共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯、聚砜、聚四氟乙烯、聚(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯)或其组合形成。
在一些实施方式中，细胞培养装置是储存开孔微腔板。
附图简要说明
图1示出了细胞培养装置的一个实施方式的俯视图。
图2示出了图1所示的细胞培养装置的侧视截面图。
图3示出了细胞培养装置的一个实施方式的俯视图。
图4示出了图3所示的细胞培养装置的一个特征的放大图。
图5示出了细胞培养装置的一个实施方式的俯视图。
图6示出了图5所示的细胞培养装置的一个特征的放大图。
图7示出了细胞培养装置的一个实施方式的俯视图。
图8示出了图7所示的细胞培养装置的一个特征的放大图。
图9示出了微腔基材的一个实施方式的放大图。
图10示出了微腔基材的一个实施方式的放大图。
图11示出了微腔基材的一个实施方式的放大图。
具体实施方式
3D细胞培养物(如3D球体或类器官(以下称为球体))中的细胞反应比2D细胞培养物(其中细胞以单层培养)中的细胞反应更类似于体内行为。3D培养物的额外维度被认为导致了细胞反应的差异，因为它影响了参与同周围细胞相互作用的细胞表面受体的空间组织，并引起了对细胞的物理约束，从而影响了从细胞外部到内部的信号转导，最终影响基因表达和细胞行为。然而，用于产生3D细胞培养物或球体的传统培养装置由于培养基的更换而存在缺陷。当更换培养基时，球体可因移液器尖端或引入的流体而移出或扰乱。
此外，与细胞在表面上形成单层的二维细胞培养不同，三维(3D)细胞聚集体(如球体)的形成增加了在细胞培养设备中生长的细胞的密度。细胞密度的增加进而增加了在设备中培养的细胞的营养需求。因此，在球体的批量培养过程中，需要更频繁地更换培养基。
在一些实施方式中，本文提供了细胞培养装置，其包括其中设置有开孔的框架。开孔包括顶部开口、微腔基材底表面和从底表面延伸到顶部开口的一个或多个侧壁。细胞培养装置还包括流体入口区域。
本文所述的实施方式提供了储存微腔板，该储存微腔板具有与微腔培养区域分离的区域以添加和移除流体。如本文所述，储存板可以称为“开孔”板。在实施方式中，开孔板包括波状微腔基材，其中微腔基材的上表面和下表面一起起伏。
根据本文所述实施方式的微腔板包括流体入口区域。流体入口区域的尺寸适于接收移液器尖端，例如用于流体引入或用于抽吸。流体入口区域与微腔基材流体连通。在实施方式中，流体入口区域也可以是流体出口区域。
在一些实施方式中，流体入口区域具有与微腔基材间隔开的底部，例如在较高的高度或相对高度处间隔开。在一些实施方式中，流体入口区域使从移液器分配的流体远离微腔基材偏转，以避免破坏或扰乱球体。
本文所述的开孔微腔板的实施方式可以由标准微板盖覆盖，以降低污染培养物的可能性。盖子可以从培养物完全抬起，或者仅仅移到侧边以允许暴露用于移液的区域。
图1示出了细胞培养装置(例如微腔板100)的实施方式的俯视图。图2示出了图1的微腔板100的放大侧视截面图。细胞培养装置可以包括框架102，框架102包括设置在其中的开孔150和与开孔150连通的流体入口区域105。开孔150包括顶部开口155；底板162，其包括限定了主表面161的微腔基材160；和从底板162延伸到顶部开口155的一个或多个侧壁120、121、122、123。围绕细胞培养装置的周界可以设置裙部170，例如为细胞培养装置提供稳定性。
如图1和图2所示，微腔板100包括沿着生长表面区域的宽度延伸的长的流体入口/出口区域105。流体入口区域105包括一个或多个侧壁120、121、122、123中的侧壁120的面128。侧壁120的面128沿着侧壁120的长度从侧壁的顶部外部部分124倾斜到侧壁的底部内部部分126。顶部外部部分124与顶部开口155处于同一水平。底部内部部分126与主表面161处于同一水平，并且与主表面161连通。主表面161是由微腔基材160限定的细胞生长区域。其中设置有流体入口区域的侧壁120可以被描述为倾斜的，因为侧壁120的顶部的宽度125窄于侧壁120底部的宽度127。
细胞培养装置可以进一步包括挡板190。挡板190可以被构造为装配在开孔中，并且可以包括多个挡板段，例如挡板段191、挡板段193和挡板段195。如图1所示，挡板段191可以沿着开孔的中心长度设置，从侧壁120延伸到相对的侧壁122。挡板段193和挡板段195可以垂直于挡板段191设置，沿着开孔的宽度从侧壁121延伸到相对的侧壁123。挡板段193可以沿着开孔的中心宽度设置。挡板段195沿着第一侧壁120延伸，并且可以平行于挡板段193设置在挡板191的靠近第一侧壁的端部。挡板段195可以形成流体入口/出口区域的一个壁以帮助将移液器尖端保持在适当位置。用户将移液器尖端(例如，血清学移液器的尖端)放置到流体入口/出口区域中，以在培养基更换期间移除和分配流体。
图3示出了微腔板200的一个实施方式的俯视图。图4示出了图3的微腔板200的流体入口区域特征的放大图。如图3和图4所示，微腔板200包括长的、成角度的储存区或流体入口区域205。长的、成角度的储存区或流体入口区域205沿着生长表面区域的宽度延伸并且朝向边缘渐缩。
细胞培养装置可以进一步包括被构造为装配在开孔中的挡板290。挡板290可以包括多个挡板段，例如挡板段291、挡板段293和挡板段295。如图3所示，挡板段291可以沿着开孔的中心长度设置，从侧壁220延伸到相对的侧壁222。挡板段293和挡板段295可以垂直于挡板段291设置，沿着开孔的宽度从侧壁221延伸到相对的侧壁223。挡板段293可以沿着开孔的中心宽度设置。挡板段295可以沿着第一侧壁220延伸，平行于挡板段293设置在挡板段291的靠近第一侧壁220的端部。挡板295可以构成流体入口区域205空间的一个壁，以帮助限制在流体添加和移除中使用的移液器尖端。
流体入口区域205包括设置在一个或多个侧壁中的侧壁220的凹口。与挡板295相对的侧壁220上的凹口的表面区域或面287、288向彼此倾斜并形成边缘241。因此，凹口205包括在侧壁的中心229处的四面体形凹口，其中四面体形凹口的边缘241从侧壁220的顶部外部部分224倾斜到侧壁220的底部内部部分226。顶部外部部分224可以与顶部开口处于同一水平。底部内部部分226可以与主表面261处于同一水平，并且与主表面261连通。主表面261是由微腔基材260限定的细胞生长区域。
图5示出了微腔板300的一个实施方式的俯视图。图6示出了图5的微腔板300的流体入口区域特征的放大图。如图5和图6所示，微腔板300包括作为流体入口区域305的三角形储存区或凹口。凹口或三角形储存区为用户提供了放置用于添加和移除流体的移液器尖端的区域。流体入口区域305包括布置在开孔350的拐角处的三角形储存区或凹口，在该拐角处所述一个或多个侧壁的第一侧壁320与所述一个或多个侧壁中的第二侧壁321以直角连接。除了最底部与由微腔基材360限定的生长表面区域连接之外，三角形储存区完全位于生长表面区域之外的板几何或框架302的边界内。构成三角形的两个外侧的侧壁320、321的面387、388朝向区域336倾斜，区域336连接生长表面区域——第一侧壁面387和第二侧壁面388倾斜或歪斜并在它们相遇的地方形成边缘341。因此，流体入口区域305包括位于开孔350的拐角处的四面体形凹口，其中四面体形凹口的边缘341从拐角的顶部外部部分334倾斜到拐角的底部内部部分336。拐角的顶部外部部分334与顶部开口处于同一水平。拐角的底部内部部分336与主表面361处于同一水平，并且与主表面361连通。主表面361由微腔基材360限定并且是细胞生长区域或细胞生长表面。
细胞培养装置可以进一步包括被构造为装配在开孔中的挡板390。挡板390可以包括多个挡板段，例如挡板段391、挡板段393和挡板段395。如图5所示，挡板段391可以沿着开孔的中心长度设置，从侧壁320延伸到相对的侧壁322。挡板段393和挡板段395可以垂直于挡板段391设置，沿着开孔的宽度从侧壁321延伸到相对的侧壁323。挡板段393可以沿着开孔的中心宽度设置。挡板段395可以沿着第一侧壁320延伸，平行于挡板段393设置在挡板段391的靠近第一侧壁320的端部。
图7示出了微腔板400的一个实施方式的俯视图。图8示出了图7的微腔板400的流体入口区域405特征的放大图。如图7和图8所示，微腔板400包括沿着开孔450的生长表面区域的宽度延伸的流体入口区域405。流体入口区域405包括流体档条或沟槽407，其是从板几何的周界区域雕刻出来的。流体入口区域405包括设置在一个或多个侧壁420、421、422、423的侧壁420中的档条或沟槽通道407。档条407从侧壁420的第一端481的顶部部分485倾斜到侧壁420的第二端483的底部部分。底部部分与主表面461处于同一水平，并且与主表面461连通。主表面461是由微腔基材460限定的细胞生长表面。顶部部分485与顶部开口处于同一水平。因此，流体入口区域405在离生长表面最远的一侧较高，并且随着其对角地穿过宽度而变低，直到其终止于生长表面上方～2mm。用户将在侧壁的第一端481上的档条405的顶部放置移液器尖端以用于添加流体，并且在侧壁第二端483上的档条405的底部放置移液器尖端用于移出流体。
细胞培养装置可以进一步包括被构造为装配在开孔中的挡板490。挡板490可以包括多个挡板段，例如挡板段491、挡板段493和挡板段495。如图7所示，挡板段491可以沿着开孔的中心长度设置，从侧壁420延伸到相对的侧壁422。挡板段493和挡板段495可以垂直于挡板段491设置，沿着开孔的宽度从侧壁421延伸到相对的侧壁423。挡板段493可以沿着开孔的中心宽度设置。挡板段495可以沿着第一侧壁420延伸，平行于挡板段493设置在挡板段491的靠近第一侧壁420的端部。
在一些实施方式中，细胞培养设备可以包括底板或底表面以及一个或多个侧壁。在一些实施方式中，本文的细胞培养装置包括限定主表面的底板，从底板延伸并限定储存区的一个或多个侧壁、以及在主表面中形成的多个微腔。底板可以全部或部分由基材形成，该基材具有促进或诱导球体生长的微腔阵列。每个微腔限定了与主表面共面并向储存区开放的上孔，以及位于主表面下方的微腔底部最低点。与传统的孔板相比，本文所述的板在微腔的表面上方限定了储存区，其允许使用增大体积的细胞培养基以提供较不频繁的培养基更换。本文所述的储存板允许添加的培养基超过通常用于填充微孔板的单个浅孔的培养基，并且允许在不同微腔中培养的细胞处于流体连通。
在一些实施方式中，相比于一些当前可用的细胞培养设备，一个或多个侧壁可以延伸得离底板(例如，侧壁高度)更远，从而允许储存区容纳比正常体积更大的培养基。储存区的更大容量机会可以允许将更多量的培养基添加到储存区中，使得球体可无需仅依赖于每个单独微腔中的培养基的量。因为储存区中的细胞培养基与储存区内的所有微腔连通，所以营养物和代谢物可以在整个细胞培养基中交换。因此，在本文所述的微腔板的实施方式中培养的球体将不需要像在标准微板孔中生长的球体那样频繁地喂料(即，替换细胞培养基)。当需要喂料时，可以在流体入口区域添加细胞培养基，以防止球体因流体运动而从其浅孔中移出。
在一个实施方式中，本文所述的储存开孔微腔板可以包括深的周边侧壁(例如，比标准孔板中的侧壁深的侧壁)，以容纳比正常体积更多的培养基。例如，与0.560英寸的标准96孔或384孔板高度相比，细胞培养设备或微腔板的高度可为约0.780英寸(所提供的尺寸公差为+/-0.010英寸)。
根据本文所述的实施方式的微腔基材包括多个微腔。每个微腔可以包括具有圆化底部的内腔,其对细胞无粘附性。因此，本文所述的细胞培养装置通过允许接种到微腔中的细胞自组装(self-assemble)或彼此附着以在每个微腔中形成球体来促进3D细胞培养。微腔可以是浅的，并允许细胞培养基同时覆盖所有腔中的所有球体，以便于手动处理。
在一个实施方式中，微腔的顶平面可以凹陷到靠近侧壁底部的位置。各个微腔可以容纳小体积的培养基。各个微腔可以具有任何合适的尺寸。例如，各个微腔的直径或宽度可在约500微米至约5毫米的范围内。各个微腔深度可在约500微米至约6毫米的范围。可将过量的培养基添加到储存区中，使得球体不需要仅依赖于单独的微腔中的少量培养基。
图9示出了微腔基材的实施方式的放大图，所述微腔基材图案化有微孔阵列，并且形成开孔的底表面。微腔基材900的放大图包括微孔或微腔910的阵列。具有如本文所述的微孔或微腔阵列的细胞培养设备的结构化表面可以限定任何合适数量的微腔，微腔可以具有任何合适的尺寸或形状。微腔基于其尺寸和形状来限定体积。在许多实施方式中，一个或多个或所有微腔是对称的和/或可绕纵轴对称旋转的。在一些实施方式中，一个或多个或所有微腔的纵轴彼此平行。微腔可以是均匀或不均匀间隔开的。在一些实施方式中，微腔是均匀间隔的。一个或多个或所有微腔可以具有相同的尺寸和形状，或者可以具有不同的尺寸和形状。
在一些实施方式中，限定了微腔的微腔基材包括六边形紧密堆积微腔的阵列。这种六边形紧密堆积密度或“蜂窝”微腔构造与微腔的微米尺寸的几何组合允许同时培养很多球体，从而实现批量球体生产。这样的基材1000的实施方式的图像如图10所示，该图示出了具有六边形微腔1001阵列的基材。在一个实施方式中，这样的堆积密度使得在约4.5英寸乘约3英寸的典型微板工作表面积中具有约12588个直径为500μm的孔。图11示出了基材1100的实施方式，其中细胞(球体)500在微腔1101中生长，并且微腔阵列具有六边形紧密堆积的微腔结构。在一些实施方式中，如图所示，每个微腔1101内的细胞形成单个球体500。
根据本公开的实施方式的微腔板提供了均一的培养环境。在微腔板中培养的所有球体可以同时接受相同的处理，从而提供均一的培养环境。相比之下，具有单独孔的典型板具有更不均一的培养环境，因为即使使用自动化设备，也很难将相同的体积分配到每个孔。
在某些实施方式中，本文中的细胞培养设备包括作为开孔的底表面的微腔基材。微腔基材包括多个微腔。多个微腔中的每个微腔可以被构造为使在微腔中培养的细胞形成规定直径的球体。微腔可以是适合于培养球体或3D细胞培养物的任何尺寸。在一些实施方式中，微腔的宽度可以在约500微米宽至约5mm宽的范围内。在一些实施方式中，微腔的深度可以在约500微米深至约6mm深的范围内。例如，在具有较大尺寸微腔的实施方式中，微腔与球体板孔尺寸重叠，从而允许批量培养中的类器官发育。
在一些实施方式中，细胞培养装置包括8至约10000个微腔(8、16、24、32、48、64、96、128、256、384、500、600、700、800、1000、1536、2000、2400、3200、4000、10000，或其中的任何范围)。在一些实施方式中，多个微腔布置在至少一行中。在一些实施方式中，装置包括多行微腔。在一些实施方式中，微腔基材提供限定多个气体可渗透孔或微腔的结构化表面。在一些实施方式中，微腔通过气体可渗透材料与设备的外部气体连通。在一些实施方式中，结构化表面限定了多个气体可渗透的微腔。
根据初始聚合物膜厚度和工艺参数，产生具有不同底部厚度的微孔的表面。在一些实施方式中，微孔底部的聚合物厚度对氧气渗透性具有直接影响。更薄的微孔底部可以更好地为位于微孔内的细胞提供氧气。上述制造方法提供了具有高透氧微孔的表面。
在一些实施方式中，多个微腔中的每个微腔限定了顶部孔、微腔底部和从顶部孔延伸到微腔底部的微腔侧壁表面。微腔的开口或顶部孔可以具有任何合适的形状。例如，开口可以是圆形、六边形等。在一些实施方式中，微腔的底部包括圆化底部。在一些实施方式中，每个微腔的底部是圆化的(例如，半球圆形)，并且微腔的侧壁的直径从微腔的底向顶部增加，并且相邻微腔之间的边界是圆化的。
在一些实施方式中，微腔形状转变以缓解在将液体引入微腔时空气逸出的问题。在一些实施方式中，圆形截面的微腔底部(或微腔的底部部分)对于球体的形成可能是最佳的，但对于空气逸出而没有淤积空气(pocket)的形成是有问题的。为了缓解这个问题，微腔可以形成为具有圆形孔底部截面和非圆形(例如，三角形、正方形、矩形、五边形、六边形等)顶部孔。在这样的实施方式中，侧壁从非圆形(例如，多边形)顶部孔过渡到圆形微腔底部。在一些实施方式中，过渡是渐进的，从而不会引入任何干扰的、锯齿状的或水平呈现的微腔侧壁特征，这些特征可导致在将液体引入微腔时从微腔逸出的气泡“挂起(hang up)”。在一些实施方式中，由过渡壁和顶部孔的非圆形(例如，多边形)形状所产生的微腔侧壁中的角提供了用于液体进入和/或空气逸出的路径。
微腔基材可以由与制造板的其余部分的相同或类似的材料和方法形成。在一些实施方式中，微腔基材可以与板的其余部分分开模制或成形，并随后通过热接合、超声焊接或任何其他塑料接合方法结合。微腔基材的构造材料可以包括塑料聚合物、共聚物或聚合物共混物。非限制性例子包括硅酮橡胶、聚苯乙烯、聚丙烯、聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚甲基戊烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯、其他此类聚合物或其组合。可以使用任何合适的构造方法来形成微腔基材，例如非限制性例子包括注射成型、热成型、3D打印或任何其他适合于形成塑料部件的方法。
根据本文描述的实施方式的微腔板可以由任何合适的材料形成。构造材料可以包括塑料聚合物、共聚物或聚合物共混物。非限制性来自包括硅酮橡胶、聚苯乙烯、聚丙烯、聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚甲基戊烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯、其他此类聚合物或其组合。可以使用任何合适的构造方法来形成微腔板。非限制性例子包括注射成型、热成型、3D打印或适用于形成塑料部件的任何其他方法。
在一些实施方式中，气体可渗透/液体不可渗透的材料用于本文的细胞培养装置的构造。在本文所述的实施方式中可以使用任何合适的气体可渗透/液体不可渗透材料。气体可渗透/液体不可渗透材料的非限制性例子包括聚苯乙烯、聚碳酸酯、乙烯-乙酸乙烯酯、聚砜、聚甲基戊烯(PMP)、聚四氟乙烯(PTFE)或可相容的含氟聚合物、硅橡胶或共聚物、聚(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯)或聚烯烃，例如聚乙烯或聚丙烯，或这些材料的组合。微腔基材可以由在孔的至少一部分上具有合适透气性的任何合适材料形成。合适的微腔基材的非限制性例子包括聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚甲基戊烯、(聚)4-甲基戊烯(PMP)、聚乙烯(PE)、聚苯乙烯(PS)、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯、硅酮橡胶或共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯、聚砜、聚四氟乙烯、聚(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯)或其组合形成。这样的材料允许在微腔细胞培养区和外部气氛之间进行有效的气体交换，以允许氧气和其他气体进入，同时防止液体或污染物通过。
在一些实施方式中，调节微腔基材材料的厚度以允许优化气体交换。微腔基材的厚度取决于构造的材料。在一些实施方式中，微腔底部厚度为10μm至75μm(例如，10μm、15μm、20μm、25μm、30μm、35μm、40μm、45μm、50μm、60μm、70μm、75μm以及其间的任何范围)。在实施方式中，微腔具有2000cc/m2/天或更高的通过微腔基材的气体可渗透聚合物材料的氧气传输速率。在一些实施方式中，微腔具有3000cc/m2/天或更高的穿过基材的气体渗透率。在一些实施方式中，微腔具有5000cc/m2/天或更高的穿过基材的气体渗透率。
本文所述的细胞培养装置允许3D细胞聚集体的产生和培养。以三维形式培养的细胞(例如球体)可以比作为单层以二维形式培养的细胞表现出更加类似体内的功能性。在二维细胞培养系统中，细胞可附着到在其上培养它们的基材上。然而，当细胞以三维形式(例如球体)生长时，细胞彼此相互作用而不是附着于基材。在细胞通迅和胞外基质的发展方面，三维培养的细胞与体内组织更为相似。因此，球体为细胞迁移、分化、存活和生长提供了一个优越的模型，从而为研究、诊断、药物疗效、药理学和毒性测试提供了更好的系统。
在一些实施方式中，微腔基材形成用于生长细胞或球体的微腔板的一部分。微腔被构造和布置为提供有利于在培养中形成球体的环境。也就是说，在实施方式中，微腔具有诱导球体的几何。例如，细胞在其中生长的微腔可以对细胞是非粘附性的，以使微腔中的细胞相互联合(associate)并形成球体。球体膨胀到由微腔的几何施加的尺寸限制。在一些实施方式中，装置中的细胞培养基材对细胞是非粘附性的，以使细胞与彼此而不是基材联合。例如，在一些实施方式中，用超低结合材料涂覆微腔，以使微腔对细胞不粘附。非粘附微腔、球体诱导微腔几何和重力的组合可以确定限制体积，其中在微腔中培养的细胞的生长受到限制，这导致形成具有由限制体积限定的尺寸的球体。球体膨胀到由微腔的几何施加的尺寸极限。微腔的均匀几何允许在其中生长的细胞形成相似尺寸的细胞聚集体或球体。
在一些实施方式中，开孔的侧壁、微腔、微腔底部和/或其他内部部分是气体可渗透且液体不可渗透的。在一些实施方式中，开孔的侧壁、微腔、微腔底部和/或其他内部部分包括低粘附性或无粘附性材料和/或涂覆有低粘附性或者无粘附性的材料。例如，在一些实施方式中，用抑制细胞附着的聚合物处理开孔的内表面，以防止细胞附着。此类聚合物的非限制性例子包括聚HEMA、普朗尼克(pluronic)或专有ULA处理(proprietary ULAtreatment)。
在一些实施方式中，微腔的内表面对细胞无粘附性。微腔可以由非粘附材料形成，或者可以用非粘附材料涂覆以形成非粘附孔。非粘附材料的例子包括全氟化聚合物、烯烃或类似聚合物或其混合物。其他例子包括琼脂糖、非离子水凝胶如聚丙烯酰胺、聚醚如聚环氧乙烷和多元醇如聚乙烯醇，或类似材料或其混合物。例如，非粘附孔、孔几何和重力的组合可以诱导在孔中培养的细胞自组装成球体。相对于以单层生长的细胞，一些球体可以维持分化的细胞功能，分化的细胞功能表明更像体内反应。
在一些实施方式中，微腔具有低结合处理或用超低结合材料涂覆以使微腔对细胞不粘附。非粘附材料的例子包括全氟化聚合物、烯烃或类似聚合物或其混合物。其他例子包括琼脂糖、非离子水凝胶如聚丙烯酰胺、聚醚如聚环氧乙烷和多元醇如聚乙烯醇，或类似材料或其混合物。例如，非粘附微腔、微腔几何(例如，尺寸和形状)和/或重力的组合诱导在微腔中培养的细胞自组装成球体。相对于以单层生长的细胞，一些球体维持分化的细胞功能，分化的细胞功能表明更像体内反应。
在一些实施方式中，低结合处理或表面涂层是超低附着(ULA)表面涂层。/>ULA表面具有亲水性、生物惰性和不可降解性，其促进高度可再生的球体的形成和易于收获。超低附着表面的共价附着减少了细胞对孔表面的粘附。超低附着(ULA)表面允许形成均匀且可重复的3D多细胞球体。
在本文所述的细胞培养装置中可以培养多种细胞类型。例如，在本文所述的开孔微腔板的实施方式中可以培养任何类型的细胞，包括但不限于永生化细胞、原代培养细胞、癌细胞、干细胞(例如胚胎干细胞或诱导多能干细胞)等。所述细胞可以是哺乳动物细胞、禽细胞、鱼细胞等。所述细胞可以为任何培养形式，包括分散(例如刚接种的)、汇合(confluent)、二维、三维、球体等。培养的细胞可以进一步用于各种研究、诊断、药物筛选和测试、治疗和工业应用。
在一些实施方式中，细胞是哺乳动物细胞(例如，人、小鼠、大鼠、兔、狗、猫、牛、猪、鸡、山羊、马等)。所述细胞可以属于任何组织类型，包括但不限于肾、成纤维细胞、乳房、皮肤、脑、卵巢、肺、骨、神经、肌肉、心脏、结直肠、胰腺、免疫(例如，B细胞)、血液等组织类型。细胞可来自或衍生自任何所需组织或器官类型，包括但不限于肾上腺，膀胱，血管，骨，骨髓，脑，软骨，子宫颈，角膜，子宫内膜，食管，胃肠道，免疫系统(例如，T淋巴细胞、B淋巴细胞、白细胞、巨噬细胞和树突状细胞)，肝，肺，淋巴管，肌肉(例如，心肌)，神经，卵巢，胰腺(例如，胰岛细胞)，垂体，前列腺，肾，唾液，皮肤，肌腱，睾丸和甲状腺。在一些实施方式中，细胞是体细胞。在一些实施方式中，细胞是任何所需分化状态(例如多能、多潜能、命运决定、永生化等)的干细胞或祖细胞(例如，胚胎干细胞，诱导多潜能干细胞)。在一些实施方式中，细胞是疾病细胞或疾病模型细胞。例如，在一些实施方式中，球体包括一种或多种类型的癌细胞或可诱导进入超增殖(hyper-proliferative)状态的细胞(例如转化细胞)。
在一些实施方式中，本文的系统、装置和方法包括一个或多个细胞。在一些实施方式中，细胞被冷冻保存。在一些实施方式中，细胞处于三维培养中。在一些这样的实施方式中，系统、装置和方法包括一个或多个球体。在一些实施方式中，其中的一个或多个细胞正在主动分裂。在一些实施方式中，球体包含单一细胞类型。在一些实施方式中，球体包含超过一种细胞类型。在不止一个球体生长的一些实施方式中，每个球体具有相同类型，而在其他实施方式中，生长两种或更多种不同类型的球体。在球体中生长的细胞可以是天然细胞或改变的细胞(例如，包含一个或多个非天然遗传改变的细胞)。
当使用本文实施方式中描述的细胞培养装置培养细胞时，可以使用能够支持细胞生长的任何细胞培养基。细胞培养基可以例如但不限于糖、盐、氨基酸、血清(例如胎牛血清)、抗生素、生长因子、分化因子、着色剂或其他所需因子。示例性细胞培养基包括Dulbecco(杜氏)改良依格尔培养基(DMEM)、汉氏F12营养混合物、最低必需培养基(MEM)、RPMI培养基、Iscove(伊思考夫)改良杜氏培养基(IMDM)、MesenCultTM-XF培养基(可商购于STEMCELL技术公司)等。
在一些实施方式中，系统、装置和方法包括培养基(例如，包括营养物质(例如蛋白质、肽、氨基酸)，能量(例如碳水化合物)，必需金属和矿物质(例如钙、镁、铁、磷酸盐、硫酸盐)，缓冲剂(例如磷酸盐、乙酸盐)，pH变化指示剂(例如酚红、溴-甲酚紫)，选择剂(例如化学品、抗微生物剂)等)。在一些实施方式中，一种或多种测试化合物(例如，药物)包括在系统、装置和方法中。
还公开了在本文所述的实施方式的开孔微腔板上培养细胞的方法。在一些实施方式中，方法包括在微腔板中培养细胞聚集体或球体。使用本文所述的微腔板培养细胞的方法包括在微腔板中接种细胞。在微腔板上接种细胞可以包括使板与含有细胞的溶液接触。在微腔板上培养细胞可以进一步包括使微腔板与细胞培养基接触。通常，使微腔板与细胞培养基接触包括将待培养的细胞接种或放置在微腔板上，所述微腔板处于具有待培养细胞的培养基的环境中。使微腔板与细胞培养基接触可以包括将细胞培养基移液到微腔板上。
在一些实施方式中，本文提供了培养球体的方法，包括将培养基引入本文所述的细胞培养装置中，并将形成球体的细胞添加到培养基中。在一些实施方式中，方法还包括替换或更换培养基(例如，每天等)。例如，细胞培养基可以在板中放置预定的时间段。可以在预定的时间段之后移除至少一些细胞培养基，并且可以添加新鲜的细胞培养基。细胞培养基可以根据任何预定的时间表被移除和替换。例如，可以每一小时，或者每12小时，或者每24小时，或者每2天，或者每3天，或者每4天，或者每5天移除和替换至少一些细胞培养基。
本文所述的细胞培养设备可以用于以任何合适的方式培养在设备的微腔内的细胞。例如，用于培养细胞的方法包括将细胞和细胞培养基引入本文所述的细胞培养设备的多个微腔中的一个或多个中。在多个微腔中的一个或多个微腔中培养细胞可以包括在一个或多个微腔内形成球体。在一个或多个微腔中培养的球体可以由约例如小于或等于500μm、小于或等于400μm、大于或等于300μm、等于或小于250μm、小于或等于150μm等的直径或上述值内的任何范围的直径来定义。一个球体的直径可以与在多个微腔中生长的所有球体的平均直径相差约例如小于或等于20％、小于或等于15％、小于或等于10％、小于或等于5％、小于或相等2％等，或者前述值内的任何范围。
开孔构造允许轻松地手动处理和维护初始均质的培养环境。流体入口区域允许防止由于移液器尖端的存在或由于培养基交换的湍动而造成的球体破坏。可以根据需要替换或更换细胞培养基。移液器可以用于将培养基引入微腔板和从微腔板移除培养基。可以将移液器尖端放置在流体入口区域中以添加细胞培养基。
一旦培养物形成了所需的特征，例如细胞或球体的数量、分化状态等，就可以移除板中的细胞培养基。可以将移液器尖端放置在流体入口区域中以移除细胞培养基。在一些实施方式中，可以移除大部分细胞培养基，但一些细胞培养基可以保留在具有球体的单个微腔中。
本公开的方法可以进一步包括收获球体。可以以任何合适的方式收获球体。例如，可以抽吸球体以从微腔板移出。作为另一个示例，可以用重力从微腔板中收获球体。例如，在对细胞非粘附的孔的实施方式中，可以通过倒置设备以允许重力将细胞从孔中移出以收获细胞。其他非限制性收获方法包括刮取、振动和化学方法。
应理解，各个公开的实施方式可以涉及与特定实施方式一起描述的特定特征、要素或步骤。还应理解，虽然以涉及一个特定实施方式的形式进行描述，但是特定特征、要素或步骤可以与各个未例示的组合或排列方式中的替代性实施方式互换或组合。
还应理解，本文中使用的术语"该"、"一"或"一个/种"是指"至少一个/种"，并且不应限于"只有一个/种"，除非有明确相反的说明。因此，例如，提到的“开口”包括具有两个/种或多个/种这样的“开口”的例子，除非文中有另外的明确表示。
除非另外说明，本文中使用的所有科技术语的含义具有本领域通用的含义。本文提供的定义是用来帮助理解本文经常用到的某些术语，不对本公开的范围构成限制。
如在本文中所使用的，"具有"、"具备"、"含有"、"包括"、"包含"、"含"等以其开放含义使用，通常表示"包括但不限于"。
本文中，范围可以表示为从"约"一个特定值和/或至"约"另一个特定值。当表述这种范围时，实例包括自某一具体值始和/或至另一具体值止。类似地，当通过使用先行词"约"表示数值为近似值时，应理解，该具体值构成了另一方面。还应理解，每个范围的端点在与另一个端点有关以及与另一个端点无关时都是重要的。
本文表示的所有数值应理解为包括"约"，无论是否如此陈述，另有明确指明的除外。然而，还应当理解的是，所述的每个数值也可以考虑是精确值，无论其是否以"约"该数值表示。因此，“小于10mm的尺寸”和“小于约10mm的尺寸”都包括“小于约10mm的尺寸”和“小于10mm的尺寸”的实施方式。
除非另有明确说明，否则本文所述的任何方法都不应被解释为要求以特定顺序执行其步骤。因此，当方法权利要求实际上没有陈述为其步骤遵循一定的顺序或者其没有在权利要求书或说明书中以任意其他方式具体表示步骤限于具体的顺序，都不旨在暗示该任意特定顺序。
虽然使用过渡语"包含"可以公开特定实施方式的各个特征、要素或步骤，但是应理解的是，这暗示了包括可采用过渡语"由……组成"或"基本上由……组成"描述在内的替代性实施方式。因此，例如，包含A+B+C的方法的隐含的替代性实施方式包括其中方法由A+B+C组成的实施方式以及其中方法基本上由A+B+C组成的实施方式。
尽管已在详细描述中描述本公开的多个实施方式，但应当理解，公开不限于所公开的实施方式，而是能够在不脱离公开的情况下如以下权利要求所规定和定义的进行多次重排、修改和替换。

Claims (45)

1.一种细胞培养装置，其包括：
框架，其包括：
设置在其中的开孔，所述开孔包括：
顶部开口，
包括微腔基材的底板，所述底板限定了主表面，和
从底板延伸到顶部开口的一个或多个侧壁；以及
与开孔连通的流体入口区域。
2.权利要求1所述的细胞培养装置，其中所述流体入口区域包括所述一个或多个侧壁中的侧壁的面。
3.如权利要求2所述的细胞培养装置，其中，所述侧壁的面沿着侧壁的长度从侧壁的顶部外部部分倾斜到侧壁的底部内部部分。
4.如权利要求3所述的细胞培养装置，其中，所述顶部外部部分与顶部开口处于同一水平。
5.如权利要求3所述的细胞培养装置，其中，所述底部内部部分与主表面处于同一水平面并且与主表面连通。
6.权利要求1所述的细胞培养装置，其中所述流体入口区域包括设置在所述一个或多个侧壁的侧壁中的凹口。
7.权利要求6所述的细胞培养装置，其中所述凹口包括在所述侧壁的中心处的四面体形凹口。
8.如权利要求7所述的细胞培养装置，其中，所述四面体形凹口的边缘从所述侧壁的顶部外部部分倾斜到所述侧壁的底部内部部分。
9.如权利要求8所述的细胞培养装置，其中，所述顶部外部部分与顶部开口处于同一水平。
10.如权利要求8所述的细胞培养装置，其中，所述底部内部部分与主表面处于同一水平面并且与主表面连通。
11.如权利要求1所述的细胞培养装置，其中，所述流体入口区域包括设置在所述开孔的拐角处的凹口，在所述拐角处一个或多个侧壁中的第一侧壁与一个或多个侧壁中的第二侧壁以直角连接。
12.如权利要求11所述的细胞培养装置，其中所述凹口包括位于开孔的拐角处的四面体形凹口。
13.如权利要求12所述的细胞培养装置，其中，所述四面体形凹口的边缘从拐角的顶部外部部分倾斜到拐角的底部内部部分。
14.如权利要求13所述的细胞培养装置，其中，所述拐角的顶部外部部分与顶部开口处于同一水平。
15.如权利要求13所述的细胞培养装置，其中，所述拐角的底部内部部分与主表面处于同一水平并且与主表面连通。
16.权利要求1所述的细胞培养装置，其中所述流体入口区域包括设置在所述一个或多个侧壁的侧壁中的档条。
17.如权利要求16所述的细胞培养装置，其中所述档条是沟槽通道。
18.如权利要求16所述的细胞培养装置，其中所述档条从所述侧壁的第一端的顶部部分倾斜到所述侧壁的第二端的底部部分。
19.如权利要求18所述的细胞培养装置，其中，所述底部部分与主表面处于同一水平面并且与主表面连通。
20.如权利要求18所述的细胞培养装置，其中，所述顶部部分与顶部开口处于同一水平。
21.如权利要求1所述的细胞培养装置，其中，所述流体入口区域是流体出口区域。
22.如权利要求1所述的细胞培养装置，其中，所述细胞培养装置还包括挡板。
23.如权利要求22所述的细胞培养装置，其中所述挡板设置在所述主表面和顶部开口之间并在开孔内。
24.如权利要求22所述的细胞培养装置，其中所述挡板包括多个挡板段，每个挡板段从开孔的一端延伸到开孔的相对端。
25.如权利要求24所述的细胞培养装置，其中所述多个挡板段中的至少一个挡板段垂直于其他挡板段。
26.如权利要求24所述的细胞培养装置，其中，第一挡板段沿着侧壁的长度设置在所述开孔中并且与所述流体入口区域相邻。
27.如权利要求1所述的细胞培养装置，其中所述微腔基材包括多个微腔。
28.如权利要求27所述的细胞培养装置，其中所述多个微腔布置在至少一行中。
29.如权利要求27所述的细胞培养装置，其中所述多个微腔以六边形紧密堆积的图案布置。
30.如权利要求27所述的细胞培养装置，其中所述多个微腔中的每个微腔包括顶部孔、底部和从所述顶部孔延伸到所述微腔底部的微腔侧壁表面。
31.如权利要求30所述的细胞培养装置，其中所述微腔的顶部孔与所述主表面共面，并且所述微腔的底部位于主表面下方。
32.如权利要求30所述的细胞培养装置，其中每个微腔包括圆化底部。
33.如权利要求30所述的细胞培养装置，其中每个微腔的顶部孔的宽度为500μm至5mm。
34.如权利要求30所述的细胞培养装置，其中所述多个微腔中的每个微腔的深度为500μm至6mm。
35.如权利要求30所述的细胞培养装置，其中每个微腔对细胞无粘附性。
36.如权利要求35所述的细胞培养装置，其中每个微腔的内表面涂覆有超低粘附性材料。
37.如权利要求30所述的细胞培养装置，其中每个微腔被构造为使在所述孔中培养的细胞形成球体。
38.如权利要求1所述的细胞培养装置，其中所述一个或多个侧壁在所述微腔基材上方限定了储存区。
39.如权利要求38所述的细胞培养装置，其中所述一个或多个侧壁具有0.780英寸的高度。
40.如权利要求1所述的细胞培养装置，其中所述开孔的内表面对细胞无粘附性。
41.如权利要求40所述的细胞培养装置，其中所述开孔的内表面包括非粘附表面涂层，所述非粘附表面涂层包括全氟化聚合物、烯烃、琼脂糖、非离子水凝胶、聚醚、多元醇、抑制细胞附着的聚合物或其组合。
42.如权利要求41所述的细胞培养装置，其中所述非粘附表面涂层包括超低附着(ULA)表面涂层。
43.如权利要求1所述的细胞培养装置，其中，所述框架、一个或多个侧壁或其组合由聚苯乙烯、聚丙烯、聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚甲基戊烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯、硅酮橡胶或共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯、聚砜、聚四氟乙烯、聚(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯)或其组合形成。
44.如权利要求1所述的细胞培养装置，其中所述微腔基材由聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚甲基戊烯、(聚)4-甲基戊烯(PMP)、聚乙烯(PE)、聚苯乙烯(PS)、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯、硅酮橡胶或共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯、聚砜、聚四氟乙烯、聚(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯)或其组合形成。
45.如权利要求1所述的细胞培养装置，其中所述细胞培养装置是储存开孔微腔板。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US20140004086A1 (en) * 2012-06-29 2014-01-02 Tissue Genesis Inc. Formation of cell aggregates
CN113265332A (zh) * 2014-10-29 2021-08-17 康宁股份有限公司 用于生成和培养3d细胞聚集体的方法和装置
KR102470508B1 (ko) * 2014-10-29 2022-11-24 코닝 인코포레이티드 관류 생물반응기 플랫폼
WO2017047735A1 (ja) * 2015-09-17 2017-03-23 Ａｇｃテクノグラス株式会社 細胞培養容器
JP7245222B2 (ja) * 2017-07-14 2023-03-23 コーニング インコーポレイテッド 手動又は自動で培地を交換するための３ｄ細胞培養容器

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