[发明专利]一种温敏型细胞培养装置

说明书

本发明涉及微生物学装置技术领域，公开了一种温敏型细胞培养装置，其包括培养装置本体和培养片，培养装置本体具有开口朝上的容纳腔，培养片可拆卸地设于容纳腔内，培养片的上表面涂布形成有温敏液层，温敏液层的厚度为200μm‑1000μm。基于上述结构，可采用涂布机对培养片均匀地涂布，涂布完成后再根据不同培养装置本体的规格对培养片进行裁切，再将培养片安置进容纳腔内以完成安装。由于是对培养片进行涂布，相对于直接对培养装置本体进行涂布而言，涂布机进行涂布时不存在死角，简化了涂布的工序，使得温敏液的涂布较为均匀，保证了温敏液层厚度的均一性，从而可防止细胞的皱缩或脱落，进而优化了温敏液的温敏效果。

技术领域

本发明涉及微生物学装置技术领域，特别是涉及一种温敏型细胞培养装置。

背景技术

在传统技术中，细胞培养完成后，通常采用蛋白酶类消化液或机械搅拌的方式对细胞进行分离，但这两种方式均会导致细胞及细胞外基质不同程度的损伤，且蛋白酶类消化液会消化细胞间的结合物，使细胞相互分离，从而破坏细胞片的完整性，影响生物技能。为了避免细胞及细胞外基质的损伤，获取较为完整的细胞片，研究者开始对刺激响应性载体进行研究。

刺激响应性聚合物是20世纪90年代迅速发展起来的一种新型复合材料，其特性是在受到外界微小环境刺激后，聚合物自身的物理性质或者化学性质会发生突变，所以响应性聚合物又称为智能型聚合物或者环境敏感性聚合物。这类聚合物会根据外界刺激信号的强弱来改变自身的分子链构型，刺激信号可以分为两种，一种是物理刺激，如温度、光、电场、机械应力、磁场等，这些因素主要是通过影响系统能量平衡来改变分子间相互作用；另一种是化学刺激，如pH值、离子相互作用和化学试剂等，这些因素主要是引起聚合物之间或聚合物与溶剂间分子水平上相互作用的改变。其中，最为典型的例子就是温度敏感型聚合物。温度作为一种在体内和体外都较容易控制和应用的外界刺激，是响应性聚合物系统中发展最快、被应用得最为广泛的一种刺激。比如，制备温敏性表面用于体外无损收获细胞片层，制备包埋有人脂肪干细胞的温敏性可注射水凝胶用于小鼠体内脂肪再生或者温敏性载药微胶团用于生物体内的药物控制释放等。

温敏型聚合物的特性就是具备临界溶解温度，即发生聚合物相在溶剂相之间溶解度不连续改变的温度。如果聚合物溶液在低于某个特殊的温度时呈溶解的均相，在高于此温度时发生相分离，就称该温度为这种聚合物的最低临界溶液温度。

随着温敏型材料的研究及应用，科学界掀起了温敏型聚合物在细胞培养方面的研究及应用热潮。温敏型材料应用于细胞的培养和非酶解收获，相比于酶解法或者细胞刮刀法的优势在于这种方法更大程度上保护和保留了细胞外基质蛋白(ExtracellularMatrix，ECM)。细胞外基质中主要有四种蛋白：层粘连蛋白(Laminin，LN)、纤维连接蛋白(Fibronectin，FN)、1型胶原蛋白(Collagen 1.Coll I)和IV型胶原蛋白(Collagen IV，CollIV)，这四种蛋白对细胞的粘附、形貌、迁移及分化起重要作用，比如LN、FN中就含有细胞表面受体、胶原及其它细胞外基质分子的结合位点，对细胞在材料表面的粘附起主要的调控作用。研究团队对从温敏型材料表面收获的细胞片层及细胞脱附后的温敏型表面上LN、FN、CollI以及CollIV的残留情况做了检测，结果表明温敏型表面降温脱附法收获的细胞连同细胞外基质蛋白一起从培养基底上脱附，其中FN和LN在培养表面几乎没有残留，都随细胞脱附，而胶原蛋白在培养表面有少量残留。在对比酶解法、细胞刮刀法和温敏型表面降温脱附法收获细胞对细胞外基质的影响中发现[521，采用胰酶消化法仅有微量的ECM蛋白残留在单个的椭原型细胞周围，虽然细胞刮刀法可以使细胞保留少量的ECM，但会破坏细胞的完整性，只有温敏型表面降温脱附法可以将细胞连同细胞周围的ECM一起以完整的细胞片层形式收获。

然而，在现有技术中，直接将温敏液涂布至细胞培养装置上并形成温敏型表面时难以涂布均匀，受限于细胞培养装置的结构和构造，无论是采用人工涂布还是采用涂布机进行涂布均容易造成涂布的死角，当涂布过厚时容易导致细胞的皱缩，当涂布过薄时温敏液表现为亲水性，其对细胞的黏附强度降低，容易导致细胞脱落，严重影响温敏液的温敏效果。

发明内容