[实用新型]细胞培养支架及其装置

说明书

本实用新型提供了一种细胞培养支架及其装置，涉及细胞培养技术领域，为解决现有细胞培养支架不利于其取放的技术问题。涉及一种细胞培养支架，包括：由下至上依次固定连接在一起的多层纤维层，每层纤维层包括多个相平行设置的纤维丝，相邻两层纤维层的纤维丝交错设置；该细胞培养支架上设有便于其取放的取放结构。涉及一种细胞培养装置，包括：上述的细胞培养支架。该细胞培养支架及其装置便于支架的取放，且利于细胞均匀生长。

技术领域

本实用新型涉及细胞培养技术领域，尤其是涉及一种细胞培养支架及其装置。

背景技术

组织工程是在细胞和组织上操作的生物工程，主要致力于组织和器官的形成和再生，它是对外科学领域中组织、器官缺损和功能障碍传统治疗方法和模式的一次革命，目前组织工程已得到迅猛的发展，在许多方面已取得重大突破。体外细胞培养技术是组织工程领域至关重要的技术。

二维细胞培养是体外细胞培养的一种传统方法，其广泛应用、易操作和费用低。但是，二维平面培养无法模拟体内细胞生长微环境，不利于细胞间、及细胞与细胞外基质的交互作用，影响细胞的增殖分化及功能性的表达，且二维培养环境使细胞培养面积也受到一定的限制。因此，为细胞提供良好的三维培养环境是体外细胞培养研究的必然趋势。

对于不同工程组织、工程器官的体外构建对三维生物支架结构要求各不相同。合适的支架孔径、孔型、孔隙率设计及良好的连通性、比表面积、渗透率等特性是三维细胞培养支架必须具备的条件。很多研究表明，具有合适孔径及孔型结构的三维培养支架不仅有利于形成与体内组织相似的细胞生长微环境，使细胞间形成适宜的空间分布和细胞连接，而且利于诱导细胞定向分化和维持细胞表型和功能。通常，支架孔径的大小应在所在培养细胞的2.5倍以上。比如，孔径为40-100μm的支架可促进非成熟骨组织细胞黏附迁移，维持细胞表面特征；成熟骨组织细胞需要支架孔径100-350μm；成纤维细胞适宜生长于孔径15-150μm的支架等。综上所述，理想的三维细胞培养支架的构建，是组织工程化3D细胞培养成功的前提条件。

目前，面向三维细胞培养支架的制备技术有：冷冻干燥法、静电纺丝法、造孔剂法等，但这些三维细胞培养支架制备方法仍然存在着问题，如冷冻干燥法及静电纺丝法，均存在制备支架孔径不均一难控制的问题，造孔剂法存在造孔剂残留。三维打印基于快速成型分层制造原理，可以将材料/细胞按照设计定位组装形成定制化丝径、孔径、孔型的三维结构，为制造非均质、复杂结构的医疗器械和组织器官提供了新技术。

然而，在现有技术中，三维细胞培养支架只是简单的纤维丝交错垂直设计，不利于细胞均匀附着于纤维层上，且细胞容易从支架的垂直孔中滑落至支架底部，同时过于匹配培养装置的支架，不利于培养换液或分析检测时支架的取放。

实用新型内容

本实用新型的第一目的在于提供一种细胞培养支架，为解决现有细胞培养支架不利于其取放的问题。

本实用新型提供的细胞培养支架，包括：由下至上依次固定连接在一起的多层纤维层，多层所述纤维层相平行设置，每层所述纤维层包括多个相平行设置的纤维丝，相邻两层所述纤维层的所述纤维丝交错设置。

该细胞培养支架上设有便于其取放的取放结构。

进一步地，相邻两层或多层所述纤维层构成一个纤维单元，在多个所述纤维单元中，至少有一个所述纤维单元中的一层所述纤维层中的所述纤维丝与其他一个或多个所述纤维单元中的所述纤维丝平行且不共面设置。

进一步地，相邻两层纤维层中的所述纤维丝的交错角度为0°≤θ＜180°。

进一步地，至少两层所述纤维层的多个所述纤维丝交错形成的孔的截面形状为多边形或圆形。

进一步地，同一层所述纤维层中，相邻两个所述纤维丝之间的间距为孔径。

在同一所述纤维单元中，同一层所述纤维层中的所述纤维丝所形成孔的所述孔径相等。