[发明专利]具有便于进入培养腔的盖子的生物反应器

说明书

技术领域

本发明涉及一种生物反应器，其设置有便于容易且快速地进入培养腔的盖子。具体而言，培养腔的端壁由该盖子构成，以便该盖子的移除使得能完全进入该培养腔。

背景技术

在基本上平的培养皿中进行“传统的”细胞培养的过程中，初生细胞通常趋向于去分化并且活检组织尤其趋向于去分化。可以看到，当细胞从一块组织迁移出到培养皿的平的支撑表面上时，活检组织呈现“融化冰淇淋效应”。这些“迁移”细胞中的基因表达被改变，这些细胞在生物化学上开始表现为如同分离细胞，而不是像分化组织的细胞组分那样。与完整有机体中的相应细胞的正常表达相比，去分化细胞表达出了不同的生物化学路径。另外，与完整有机体中的相应的会死亡的细胞相比，不死细胞通常已经失去了一些或许多专门功能。

与“传统的”细胞培养条件不同，“微重力”条件在培养中保留了许多类型细胞的分化状态。微重力生物反应器通过典型的圆筒形或管状培养腔或隔室的持续旋转维持了微重力环境。这种持续旋转有助于防止细胞附着到培养腔的壁上，从而利用最小的剪切力使细胞悬浮在流体环境中。这诱使它们相互作用并聚集成集落。这些集落已经被赋予了各种名字，包括球状体、细胞集块(conglomerates)、细胞集合体(aggregates)和ProtoTissue^TM(在此所有这些均被认为是等同的)。对于微重力培养，细胞在最初通常被播散出到小(大约100μm直径)珠子上(这加快了微组织结构的形成)，但这不是必要的，在文献中公开了几种其他可供选择的方案，例如，使用架(scaffolds)[Lee KW、Wang S、Dadsetan M、Yaszemski MJ、Lu L，通过具有受控孔结构的三维纳米复合架来增强细胞的内生长和增殖(Enhanced cell ingrowth and proliferation through three dimensional nano composite scaffolds with controlled pore structures),Biomacromolecules,11:682-9,2010]，或者使用交联水凝胶[Villanueva I、Klement BJ、Von Deutsch D、Bryant SJ，交联密度改变封装在聚(乙二醇)水凝胶中并且在旋转壁器皿中培养的软骨细胞中的早期新陈代谢活动(Cross-linking density alters early metabolic activities in chondrocytes encapsulated in poly(ethylene glycol)hydrogels and cultured in the rotating wall vessel),Biotechnol Bioeng.，102:1242-50,2009]。随着通过细胞围绕这些珠子生长而形成球状体，这些珠子通常变成被细胞完全覆盖。这种方式形成的球状体变得高度分化到类似成熟组织的程度[Navran S.,低剪切模型微重力在三维细胞生物学和组织工程中的应用(The application of low shear modelled microgravity to 3-D cell biology and tissue engineering),Biotechnol Ann Rev.,14:275-296,2008][Freed LE、Vunjak-Novakovic G和Langer R.,细胞-聚合物软骨植入体在生物反应器中的培养(Cultivation of Cell-Polymer Cartilage Implants in Bioreactors),J Cell Biochem.,51:257-64,1993][Brown LA、Arterburn LM、Miller AP、Cowger NL、Hartley SM、Andrews A、Silber PM、Li AP,在旋转壁器皿中作为球状体培养的大鼠肝细胞中肝功能的保持(Maintenance of Liver Functions in Rat Hepatocytes Cultured as Spheroids in a Rotating Wall Vessel),In Vitro Cell Dev Biol Anim.；39:13-20,2003]。