[发明专利]开孔微腔板

说明书

细胞培养装置包括框架，该框架包括设置在其中的开孔和与开孔连通的流体入口区域。开孔包括顶部开口、包括微腔基材并限定主表面的底板，以及从底板延伸到顶部开口的一个或多个侧壁。该微腔基材包括多个微腔，并且每个微腔被构造为使得孔中培养的细胞形成球体。细胞培养装置可以是用于球体细胞培养的储存开孔微腔板。

相关申请的交叉引用

本申请根据35U.S.C.§119要求于2020年11月20日提交的系列号为63/116,280的美国临时申请的优先权权益，本申请以该申请的内容为基础，并且通过引用的方式全文纳入本文。

技术领域

本公开一般涉及细胞培养装置和方法。具体地，本公开涉及用于细胞培养的开孔微腔板(open well microcavity plate)。

背景技术

在三维(3D)细胞培养环境中培养的细胞比在二维(2D)环境中作为单层培养的细胞表现出更类似体内的功能性。在2D细胞培养系统中，细胞附着到在其上培养它们的基材。相比之下，当在3D系统中生长时，细胞彼此相互作用以形成3D细胞培养物或球体而不是附着到基材上。

然而，当在传统的培养设备中生长3D细胞培养物时存在挑战。一个困难涉及对在细胞培养设备的分离的孔中生长的球体维持一致的培养环境和尺寸。例如，接种密度和生长时间可能会影响系统与系统之间或特定系统内孔与孔之间的可重复性。随着在细胞培养设备中生长的细胞的密度增加，需要更大体积的细胞培养基或更频繁地更换细胞培养基来维持细胞。更换培养基的频率增加可给用户带来不便，而且细胞培养基体积的增加通常会导致培养的细胞上方的培养基高度增加，从而导致细胞通过培养基的气体交换率出现不希望的下降。此外，传统的在波浪式摇晃袋(wave bag)、旋转器和振荡器中以球体簇高密度生长细胞的方法可出现生长不一致的情况，并往往可将球体打破成更小的簇。当传统的细胞培养或组织培养板用于高密度球体生长时也可存在挑战，因为球体簇在培养基更换过程中经常被打破或扰乱。

发明内容

本公开的实施方式提供了一种易于更换培养基的用于批量球体生产的微腔板。微腔板中的流体入口区域在更换培养基期间为移液器尖端提供了位置。通过为移液器尖端提供区域，本文所述的实施方式解决了现有设备的问题，即尖端被放置在培养区域中并破坏或移出球体。流体入口区域还允许将流体引入板中，同时使晃动或湍动最小化。流体入口区域也可以用作流体出口区域。微腔板包括开孔并且具有微腔基材底部部分，所述微腔基材底部部分具有用于生长球体的浅微腔。当移液器尖端被放置在流体入口区域中并且流体被引入微腔板时，来自进入的流体的湍动被最小化，并且球体不会被流体或移液器尖端破坏或从微腔移出。

通过在开孔中提供微腔基材，本公开的实施方式允许球体从培养过程开始就在相同的环境中一起培养。在相同的环境中一起培养球体允许尺寸和生长的一致性，同时最大限度地减少更换培养基对球体簇的破坏，由此本文所述的实施方式解决了现有传统设备的问题。

在一个方面，一种细胞培养装置包括框架，该框架包括设置在其中的开孔；以及与开孔连通的流体入口区域。开孔包括顶部开口；包括微腔基材的底板，所述底板限定了主表面；以及从底板延伸到顶部开口的一个或多个侧壁。

在一些实施方式中，流体入口区域包括所述一个或多个侧壁中的侧壁的面。在一些实施方式中，侧壁的面沿着侧壁的长度从侧壁的顶部外部部分倾斜到侧壁的底部内部部分。在一些实施方式中，顶部外部部分与顶部开口处于同一水平。在一些实施方式中，底部内部部分与主表面处于同一水平，并且与主表面连通。

在一些实施方式中，流体入口区域包括设置在所述一个或多个侧壁的侧壁中的凹口(notch)。在一些实施方式中，凹口包括在侧壁的中心处的四面体形的凹口。在一些实施方式中，四面体形凹口的边缘从侧壁的顶部外部部分倾斜到侧壁的底部内部部分。在一些实施方式中，顶部外部部分与顶部开口处于同一水平。在一些实施方式中，底部内部部分与主表面处于同一水平，并且与主表面连通。