[发明专利]悬滴装置、系统和/或方法

说明书

本申请要求2010年1月28日提交的美国临时申请61/299,011的优先权，所述临时申请以引用的方式整体并入本文。另外，以下由纽约冷泉港实验室出版社(Cold Spring Harbor Laboratory Press)在1989年出版，由Sambrook，J.等编写的标题为Molecular Cloning：A Laboratory Manual(第二版)的16.9至16.15页中的指南以引用的方式整体并入本文。

技术领域

本公开一般涉及用于产生和处理流体悬滴的装置、系统以及使用此类装置来产生和处理流体悬滴的方法。本公开一般还涉及细胞培养装置、系统以及使用此类装置的方法。本公开一般还涉及细胞培养装置用于研发和高通量筛选的用途。

发明背景

用于各种药物测试和筛选实验的体外细胞和组织模型常常是制药行业中新型治疗剂研发的核心。然而，现在大多数体外研究仍在常规二维(2D)细胞培养系统下进行，所述细胞培养系统经常不是用于功能组织和肿瘤的生理模型。因此，涉及此类模型的药物研究可能不会得到精确的示值读数。为了获得更有意义的结果，常常使用涉及动物的体内研究。然而，体内研究一个明显的缺点是这些实验耗时和昂贵的特性。为了弥合非生理性常规2D模型与体内实验之间的这一差距，需要用于医药行业中药物测试和筛选的提供更具治疗预测性和生理相关性结果的三维(3D)体外模型。一种建立3D细胞培养模型的方法是通过类球体或3D细胞簇或细胞团的形成。

以适合如高通量筛选和测试的某些应用的方式按比例扩大类球体培养物会具有一些缺点。传统的类球体形成包括混悬细胞在培养皿盖底面上的悬滴中的培养。这个过程需要在放置液滴后将罩盖倒置。因此，液滴容易受到微扰的影响而下降、摊开，并且与邻近的液滴融合。这种方法虽然廉价，但却是费力(labor-intensive)的方法，它不允许高效的可扩大的生产，并且与用于高通量筛选的自动化仪器不相容。因为很难在不危害类球体的情况下进行培养基交换，这个方法通常需要另一个人工逐个将类球体转移到多孔培养板上进行更长期的培养、处理、分析以及收获的劳动密集型步骤。

替代方法是在生物反应器如转瓶和旋转培养容器中连续搅动细胞混悬液以促进类球体的形成。这个方法需要消耗大量的培养基。该方法还需要专用器材并且类球体的大小和均匀性难以控制。类球体的高可变性阻止其在许多应用中的使用。

方法同样可用于使用3D微孔结构和平面微模型来生产类球体。然而，这些方法需要专用且昂贵的器材来生成微孔结构和微模型。此外，因为多个类球体被培养在一个流体空间内，所以不能用测试化合物对类球体进行单独监测、控制，以及处理。对单个类球体在处理前后进行分析时的困难也使这些方法不适合某些应用，例如药物测试和筛选应用。

其它近期的进展包括被设计用于生成和控制类球体的微流体装置。然而，设计和生产这些装置很昂贵。另外，这些装置不适合类球体的长期培养，在化学上与某些药物不相容，以及与用于进行高通量筛选的自动化仪器不相容。

为了解决本领域中的问题，需要本文所公开的装置、方法和/或系统。

发明内容

本公开一般涉及用于产生和处理流体悬滴的装置、系统以及使用此类装置来产生和处理流体悬滴的方法。本公开一般还涉及细胞培养装置、系统以及使用此类装置的方法。本公开一般还涉及细胞培养装置用于研发和高通量筛选的用途。