專利名稱：一種新型細胞培養裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種細胞培養裝置，具體地說，涉及生命科學研究中模擬失重生物效應進行動物細胞培養的實驗裝置。
背景技術：
空間與地球的環境是完全不同的兩種環境，失重是空間環境的主要特點之一。在失重環境下，航天員的骨骼肌肉系統、心血管系統和免疫系統等多種生理功能紊亂，嚴重影響航天員的安全，影響人類對外太空的探索。通過空間飛行搭載實驗可以研究失重環境對生物的作用效應。但是這種實驗條件機會很少，條件苛刻，耗費巨大，不能滿足對空間效應深入研究的要求。科研人員可以在地面開展微重力實驗研究，利用多種仿真實驗方法來模擬失重環境，進而研究失重對機體的影響。常見的方式有兩類，一類是基于落體微重力原理，如落管、落塔、飛機拋物線飛行、探空火箭、氣球、自由下落機等；另一類是在地面模擬微重力的效應，如采用小鼠尾吊模型、臥床、二維回轉器和三維回轉器等。目前，采用三維回轉器模擬失重生物效應時，沒有專用的動物細胞培養裝置，通常采用其它領域使用的細胞培養裝置。常用的培養裝置有OptiCell、細胞培養瓶和插片盒。OptiCell為一次性使用裝置，價格昂貴，容易引起環境污染；在回轉實驗時易產生氣泡，干擾實驗效果。進行三維回轉實驗時，須用培養基將培養腔室灌滿，將腔室內氣體排盡，進而保證在瓶體回轉時細胞生長面一直有液體接觸。如果有氣泡就會產生對細胞的剪切力。由于細胞培養瓶灌滿培養基后細胞上覆蓋了一層液體，一般為1. 8cm，導致細胞承受的凈水壓的增大，干擾了實驗效果；并且培養基用量較大，例如，IOcm2的培養面積需要加入22mL的培養基，當實驗需要加入某些作用因子時，其耗費也較多，存在實驗試劑嚴重浪費的問題，而且這些作用因子一般比較昂貴。同時在對培養瓶進行封口時通常采用硅膠塞塞緊瓶口，然后纏緊封口膜，該密封模式雖然可以起到密封的作用，但是也引入額外的壓力，影響細胞的生理狀態。插片盒在插入血蓋片時不易操作，而且插片盒材料也不能夠耐受濕熱滅菌條件， 很容易引起污染；同時，插片盒也存在不容易排出氣泡，培養基用量大的問題。
發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種三維回轉器模擬失重生物效應進行動物細胞培養的實驗裝置。本發明的特點是裝置結構簡單，使用操作方便；在實驗研究中培養基用量少，易于排出氣泡。本發明細胞培養裝置亦可用于常規細胞培養。本發明的上述技術問題，是通過提供一種具有如下結構的細胞培養裝置來解決的，該裝置結構由三部分組成，包括培養盒、硅膠墊和蓋板。所述的培養盒內設置有尺寸相同的三個小室，三個小室之間互不相通。每個小室的寬邊各有Imm深小槽口，通過兩個槽口可以嵌入一張22 X沈X 0. 45mm的血蓋片，生長有
細胞的一面面向小室中間。培養盒內設置的三個小室可以各自放置一張血蓋片，即一次實驗可以得到三個重復樣品進行比較。為減少培養基用量，減小液體凈水壓，須降低培養液的厚度，4. Omm厚度的培養基即可以滿足5X IO4ceIlsAiL細胞在密閉環境下培養7 培養基體積。但是，如果進一步降低厚度會導致培養基在細胞生長過程中迅速變酸，影響細胞生長。插入血蓋片的槽口上部為斜插口形狀，上部寬為1.71mm，斜向下至7mm時變成為 0. 6mm,即上部寬下部窄，這種結構模式非常簡便。上面寬便于將血蓋片放置到要插入的地方，輕便一壓，血蓋片就可以插入到底部；而下面比較窄，在水的表面張力的作用下可起到固定作用。血蓋片在水溶液中會和培養盒壁緊密粘連，為了方便取出血蓋片，每一個小室底部和插入血蓋片的長邊有相通的小槽孔，槽深1.5mm。首先可以使用鑷子將血蓋片取出；如果血蓋片和小室壁黏附過緊，可以采用特制鋼絲鉤從底部將血蓋片鉤出。為了避免進行回轉實驗時引入外在的壓力，采用硅膠墊壓緊后加鋼板蓋密封的方式封口。所述的硅膠墊是由醫用硅膠壓制成形，使用時可以起到很好的密封效果，還可以耐受濕熱滅菌條件，一般不低于12rC，20min。為了增加密封效果，在培養盒每個小室開口的邊緣設置有凸起的小緣，小緣的寬為0. 45mm、高為0. 5mm。壓下硅膠墊后，小緣可以嵌入硅膠墊，加強硅膠墊和培養盒小室口的密封。所述的培養盒開口為方形，深度為3mm。而硅膠墊壓入培養盒開口部分為梯形，厚度為3. 5mm,上部的寬度與培養盒開口的寬度相同，硅膠墊的厚度比培養盒開口的深度大 0. 5mm，可以使得硅膠墊和培養盒小室開口部結合緊密，完全可以保證培養盒開口的上部是密封的。梯形的設計可以使得硅膠墊下壓時向四周擠壓，密封更為嚴緊。培養盒的材料為聚碳酸酯，具有較好的生物相容性，可以耐受濕熱滅菌條件。可以重復使用，減少了環境污染。所述的蓋板是由不銹鋼材料制做成形，用來加強密封，可以耐受濕熱滅菌條件，一般不低于12rC，20min。使用方便。采用上述結構的細胞培養裝置，不僅其結構簡單，而且操作方便。它可以減少細胞培養基的使用量、易于排出氣泡、而且密封效果好。細胞培養裝置所使用的材料均可以耐受濕熱滅菌條件，減少了微生物污染的可能性，同時還可以重復使用。本發明細胞培養裝置可以用于常規細胞培養，尤其適用三維回轉器模擬失重生物效應進行動物細胞培養，為模擬失重生物效應研究提供了一種獨特動物細胞培養實驗裝置。
下面結合附圖對本發明細胞培養裝置作進一步詳細的說明。圖1為本發明細胞培養裝置的培養盒結構示意圖。圖2為本發明細胞培養裝置的培養盒剖視圖。圖3為本發明細胞培養裝置的硅膠墊示意圖。
圖4為本發明細胞培養裝置的硅膠墊左側視圖。圖5為本發明細胞培養裝置的蓋板示意圖。圖6為本發明細胞培養裝置的蓋板左側視圖。1.培養盒2.小室3.槽口 4.槽口5.槽口 6.小緣7.螺絲孔8.培養盒開口
具體實施例方式本實施例是一種用于模擬失重生物效應進行細胞培養的裝置，裝置結構包括培養盒、硅膠墊和蓋板。由圖1、圖2可知，本發明細胞培養裝置的培養盒1內設置有尺寸相同、各自獨立的三個小室2，各小室2互不相通，可以裝滿培養基。小室長20. 40mm,寬4. 50mm,深 ^mm。每個小室的寬邊各有一個Imm深小槽口，通過小室2的兩側槽口 3可以放置一張 22X26X0. 45mm的血蓋片，生長有細胞的一面面向小室中間。血蓋片的背部有一槽口 4，血蓋片的底部也有一槽口 5。在培養盒每個小室開口的邊緣設置有一圈凸起的小緣6，小緣的寬為0. 45mm、高為0. 5mm,壓下硅膠墊后，小緣6可以嵌入硅膠墊，加強硅膠墊和小室開口的密封。在培養盒體的四角設置有固定鎖緊螺絲孔7。本發明細胞培養裝置的培養盒1材料為聚碳酸酯，具有較好的生物相容性，可以耐受濕熱滅菌條件，一般不低于12rC，20min。圖3和圖4展示了本發明細胞培養裝置的硅膠墊。所述的硅膠墊嵌入培養盒開口部分為梯形形狀，厚度為3. 5mm。細胞培養裝置的培養盒開口 8為方形形狀，深度為3mm。 硅膠墊上部的寬度與培養盒開口 8的寬度相同，硅膠墊的厚度比培養盒開口 8的深度大 0. 5mm。梯形形狀的設計可使硅膠墊下壓時向四周擠壓，完全可以保證培養盒開口 8的上部密封更為嚴緊。所述的硅膠墊由醫用硅膠制作，使用時可以起到很好的密封作用，還可以耐受濕熱滅菌條件，一般不低于12rC，20min。本發明細胞培養裝置，在培養盒、硅膠墊和蓋板分別采用濕熱滅菌法滅菌后，將預先生長有動物細胞的血蓋片插入培養盒小室2的兩側漏斗狀槽口 3，生長有細胞的一面面向小室2中間。插入血蓋片的兩側槽口 3的上部寬為1.71mm，斜向下逐漸變窄，至7mm處時變成為0.6mm，即形成上部寬、下部窄的一個斜插口狀結構，其結構模式非常簡便。上部寬， 方便于插入血蓋片；下部窄，僅比血蓋片的厚度寬0. 15mm，在水的表面張力的作用下，可以起到固定血蓋片的作用。血蓋片在水溶液中會和培養盒壁緊密粘連，為了方便取出血蓋片，每一個小室底部和插入血蓋片的長邊有相通的小槽孔，槽深1. 5mm。首先可以使用鑷子從血蓋片背部槽口 4將血蓋片取出；如果血蓋片和小室壁黏附過緊，可以采用特制鋼絲鉤從底部槽口 5將血蓋片鉤出。根據實驗要求，本發明細胞培養裝置的培養盒1內設置的尺寸相同的三個小室可以各自放置一張血蓋片，即一次實驗可以得到三個重復樣品進行比較；亦可以選擇插入 1 3個不等的血蓋片實驗。將預熱培養基加入插有血蓋片的小室，培養基液面須高于小室開口邊緣凸起的小緣6，使用移液管吸棄表面氣泡。參見圖5、圖6，本發明細胞培養裝置的蓋板，其形狀與培養盒體上口及硅膠墊相稱吻合，其四角設置有固定鎖緊的螺絲孔7，以便插入鎖緊螺絲。在培養盒體上使用硅膠墊蓋緊后加蓋蓋板密封的方式封口，將盒體四角設置的固定螺絲孔7插入螺絲鎖緊封嚴。封裝之后，即可置于三維回轉器進行模擬失重生物效應的實驗。所述的蓋板是由不銹鋼材料制做成形，用來加強密封，可以耐受濕熱滅菌條件，一般不低于121°C，20min。實驗處理完畢后，打開蓋板和硅膠墊片，使用鑷子從血蓋片背部槽口 4將血蓋片取出，如果血蓋片和小室壁黏附過緊，也可以采用鋼絲鉤從血蓋片底部槽口 5將血蓋片鉤出，進行后續的實驗檢測。本發明細胞培養裝置的培養盒、硅膠墊和蓋板，經清洗后可重復使用，有利于環境保護。
權利要求
1.一種細胞培養裝置，其特征在于包括培養盒、硅膠墊和蓋板；培養盒(1)內設置有尺寸相同的三個小室0)，每個小室O)的一邊和底部有相通的小槽，通過小室兩側槽口(3) 各自放置一張血蓋片；插入血蓋片的槽口( 為斜插口形狀，上部寬、下部窄方便插入血蓋片，同時可以起到固定作用，小室O)的底部和放置血蓋片一側各有一槽口，方便取出血蓋片；培養盒小室O)的開口邊緣設置有一圈凸起的小緣(6)，壓下硅膠墊后，小緣(6)可以嵌入硅膠墊，使硅膠墊和小室口密封，并可排除表面氣泡；培養盒體上使用硅膠墊蓋緊后， 在硅膠墊的上面用蓋板密封，將培養盒(1)、硅膠墊和蓋板四角設置的固定鎖緊螺絲孔(7) 插入螺絲鎖緊封嚴，置于三維回轉器進行模擬實驗。
2.根據權利要求1所述的細胞培養裝置，其特征在于所述的培養盒開口(8)為方形， 硅膠墊置入培養盒開口(8)部分為梯形，硅膠墊上部的寬度與培養盒開口(8)的寬度相同， 使用時可使硅膠墊下壓并向四周擠壓密封。
3.根據權利要求1所述的細胞培養裝置，其特征在于所述的培養盒(1)材料為聚碳酸酯；所述的硅膠墊采用醫用硅膠壓制成形；所述的蓋板由不銹鋼材料制作成形；其均可以耐受濕熱滅菌條件為12rC，20min。
4.根據權利要求1所述的細胞培養裝置，其特征在于培養盒小室O)的培養基體積小于3mL。
全文摘要
本發明公開了一種細胞培養裝置，包括培養盒、硅膠墊和蓋板。培養盒體上用硅膠墊蓋緊后，在硅膠墊上面用蓋板密封，將培養盒、硅膠墊和蓋板四角設置的固定鎖緊螺絲孔插入螺絲鎖緊封嚴，置于三維回轉器進行模擬實驗。該裝置結構簡單、操作方便；在實驗研究中細胞培養基的使用量少、易于排出氣泡、而且密封效果好。細胞培養裝置所使用的材料均可以耐受濕熱滅菌條件，減少了微生物污染的可能性。所使用的材料清洗后可重復使用，有利于環境保護。本發明細胞培養裝置可以用于常規細胞培養，亦為模擬失重生物效應研究提供了一種獨特動物細胞培養實驗裝置。
文檔編號C12M3/00GK102373154SQ20101025833
公開日2012年3月14日 申請日期2010年8月19日 優先權日2010年8月19日
發明者丁沖, 呂毅, 商澎, 狄生蒙, 王哲, 羅明志, 譚映軍 申請人:西北工業大學