[实用新型]细胞培养单元及具有其的回转培养装置和干细胞扩增系统

说明书

本实用新型提供一种细胞培养单元。一种细胞培养单元，其中，包括内支架，所述内支架的内部设有第一电纺膜，所述第一电纺膜的上下两面可接种相同或者不同的细胞，所述内支架上设有与所述内支架内部空间连通的进液口和出液口。本实用新型还提供一种具有上述细胞培养单元的回转培养装置及干细胞扩增系统。本实用新型的细胞培养单元内设置有电纺膜，能够实现细胞的共培养，电纺膜是由纳米微丝制造而成，可以提供模拟细胞生长的三维微环境，更加接近体内环境的三维生长微环境有利于细胞的粘附和增殖，还可以实现较高密度的干细胞生长，提高细胞的扩增效率。

技术领域

本实用新型涉及生物医学技术领域，更具体地，涉及一种细胞培养单元及具有其的回转培养装置和干细胞扩增系统。

背景技术

干细胞在现代医疗与科研中有着重要的应用，但是干细胞的高效、高质量扩增却一直是一个难题。

传统的细胞培养或扩增是将细胞种植在培养瓶、培养皿等中，待细胞增殖至一定的密度就需要细胞消化下来、离心收集然后再分散至多个培养瓶中继续培养。

此种方法简单可靠，但是，也有以下不足之处：1)培养瓶、培养皿等培养器材，细胞在其表面的生长条件为二维环境，因为与体内三维环境迥异，在实际应用中随着培养代数的增加细胞的生长特性会有改变，特别是干细胞会随着培养代数的增加干性会有明显损失；2)产出率不高，不能实现高效率的干细胞扩增，干细胞在二维平面增殖至一定密度后就会出现接触抑制，并且浓度过高也会导致干细胞容易分化，丢失可分化的潜能；3)是一种静态培养，细胞培养过程中代谢产物溶液堆积影响干细胞的生长，且普通的市面上的动态培养系统，是灌注式的，产生很大的剪切力，非常容易刺激干细胞的分化从而造成干细胞培养、扩增失败；4)大量的研究文献和实验表明饲养层细胞的加入共培养有利于了保持干细胞的生长和干性维持，而传统的培养是没有的；5)长时间培养过程中，反复打开培养瓶进行换液、传代等操作就大大增加了污染的风险。

实用新型内容

为克服上述现有技术中的至少一种缺陷，本实用新型提供一种细胞培养单元及具有其的回转培养装置和干细胞扩增系统。本实用新型可以为干细胞提供一个具有低剪切力，但是重力可调的动态培养环境，实现高质量、高效率的干细胞扩增。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种细胞培养单元，其中，包括内支架，所述内支架的内部设有第一电纺膜，所述第一电纺膜的上下两面可接种相同或者不同的细胞，所述内支架上设有与所述内支架内部空间连通的进液口和出液口。这样，在使用该细胞培养单元时，将待共培养的细胞分别种植在第一电纺膜的上下两个表面上，然后再将培养液循环单元连接在进液口和出液口上，即可以实现培养液在细胞培养单元内与外界的储存培养液的容器之间循环流动，实现共培养细胞的动态培养。细胞培养单元培养细胞时，以干细胞扩增培养为例，可以将干细胞和饲养层细胞分别种植、培养在第一电纺膜的两表面上，这就是一种共培养系统，干细胞种植在靠近第一电纺膜的上表面。干细胞可以是胚胎干细胞、骨髓充间质干细胞、脂肪充间质干细胞等，饲养层细胞可以是包皮成纤维细胞、输卵管上皮细胞、小鼠胚胎成纤维细胞等。饲养层细胞分泌的胶原蛋白、生长因子等物质有利于干细胞的生长和保持干性。

进一步的，所述进液口与所述内支架内部所述第一电纺膜上方的空间连通，所述出液口与所述内支架内部所述第一电纺膜下方的空间连通，使得培养液可持续流经所述第一电纺膜以对细胞进行培养。

进一步的，所述内支架的内部还设有第二电纺膜，所述第二电纺膜位于所述进液口下方且位于所述第一电纺膜上方。这样，进液口是在第二电纺膜之上，第二电纺膜的作用是隔绝流动液体产生的剪切力对待培养细胞产生刺激作用；培养液通过进液口进入细胞培养单元后，是先进入第二电纺膜上方的空间，然后通过第二电纺膜上微孔的扩散作用到达第一电纺膜，让待培养细胞吸收，因此待培养细胞不会受到培养液流动时剪切力的刺激，最后穿过第一电纺膜的培养液通过出液口排出细胞培养单元。