[发明专利]具有高细胞粘附性的聚合物细胞培养表面

说明书

使聚合物衬底与工艺气体接触，并将射频电功率引入所述工艺气体中，从而形成与未处理的接触表面相比具有改善的细胞回收率的经处理的接触表面。所述工艺气体可选地可以是氮气、氧气、或含有氮原子、氧原子或氮原子和氧原子的组合的气体。所述方法可选地提高了鸡胚细胞培养物从所述经处理的接触表面的细胞回收率。

背景技术

该技术总体上涉及塑料衬底的表面或表面改性(在本披露中有时称为接触表面)，该表面是亲水性的，或使该表面亲水并增强细胞对表面的粘附。更具体地，该技术涉及塑料衬底，例如医疗装置或实验室器具，其具有由于其增强的细胞粘附性而用于细胞培养和细胞生长的经处理的表面。此类医疗装置包括但不限于细胞培养容器和滚瓶。

尽管比如造血细胞系和转化细胞等一些细胞在悬浮液(例如3D球形培养悬浮液)中生长，但大多数其他细胞的生长有利于高表面结合(例如单层生长)；也就是说，它们需要表面附着来增殖。历史上，玻璃被用作生长表面，因为它具有优异的光学性质，是亲水性的且自然带电的，这有利于促进细胞生长。一次性塑料，尤其是聚苯乙烯，现在最常用于细胞培养生长。聚苯乙烯培养容器具有良好的光学质量。

然而，由于大多数塑料是疏水性的并且不适于细胞生长，因此它们的表面需要处理或涂层。

在细胞生长容器中，希望增强细胞吸附以及细胞与用于生物物质的塑料器具的结合。由聚合塑料制成的普通实验室器具部件的表面是疏水性的，并且通常没有良好的细胞粘附性。因此，期望使得用于塑料实验室器具和其他与生物物质接触的物品的表面具有更高的亲水性并由此具有改善的细胞粘附性。

本发明还涉及用于进行化学、生物化学、医学和/或生物学用途的涂覆容器的制造的技术领域。这些方法和系统在包括医学诊断、医学治疗、环境监测、制造质量控制、药物发现和科学研究的各种应用中至关重要。

本发明总体上涉及细胞生长和细胞培养容器以及塑料实验室器具的制造。本发明还涉及通过等离子体处理产生亲水性表面。本发明进一步涉及产生具有增强的细胞粘附性的亲水性表面，并由此改善细胞培养和细胞生长。

传统玻璃器具呈现亲水性表面，并且因此被使用，并继续用于细胞培养和细胞生长。然而，玻璃器具容易破碎，非常昂贵，易于出现颗粒问题，产生重金属可萃取物，并且可能对细胞生长和/或蛋白质和其他生物制品的聚集产生不利影响。

这些问题中的一些可以通过用注塑模制塑料器具代替玻璃器具来解决。具体地说，由于玻璃器具存在大量问题，所以塑料器具在生物制剂领域，如医药、医学研究、药物发现和科学研究的领域中是优选的。塑料器具解决了玻璃器具的一些问题，但塑料器具也产生某些问题。塑料器具含有可萃取物/可浸出物，从而阻碍使用塑料器具或使其不适用于许多类型的实验室体外和分析测试。塑料器具呈现疏水性表面，其通常给予低的细胞粘附性。高细胞粘附性被认为可以增强细胞生长。这些问题限制了塑料器具用于细胞培养容器和滚瓶的用途。

滚瓶在各种应用中用作细胞培养容器。滚瓶通常由聚苯乙烯(PS)或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)制成。这些材料呈现出优异的光学透明度、高稳定性、减少的破损和许多其他优点。

滚瓶相对较大的接触表面增强了细胞粘附，从而促进了细胞生长。为了扩大接触表面，一些滚瓶被设计成在主体上具有圆周的、轴向的或其他肋状物，这可以增加生长表面。

为了产生有益于细胞生长的亲水性表面，使用了一些亲水性涂层，包括聚乙二醇(PEG)和两性离子聚合物涂层，它们提供了良好的细胞粘附性。这些聚合物涂层中的许多不与物品表面共价结合，并且具有移动(溶解、分散)到流体有效负载中的潜力，造成干扰细胞生长或测试，从而限制了它们的效用。与物品表面共价连接的聚合物涂层将不具有移动(溶解、分散)到流体有效负载中的潜力，从而消除了干扰细胞生长的这种源。此外，共价结合的聚合物涂层将防止聚合物表面涂层的移动，由此防止物品表面的不希望的暴露。