[发明专利]基于I型胶原凝胶的细胞微球制备与成丝的方法

摘要

本发明涉及一种基于I型胶原凝胶的细胞微球制备与成丝的方法。目前对种子细胞的扩增通常的方法仍是采用培养皿、培养瓶或者多层细胞培养装置进行手工培养，种子细胞的搜集与接种仍是通过离心手工完成，无法满足组织工程构建形态复杂的组织的需求。本发明改变了传统的细胞扩增的传代模式，采用培养液流动形成流化床托举层悬浮培养扩增细胞微球，增加了细胞外基质的含量，制备的I型胶原包被的细胞微球活性丝线克服了细胞悬液在细胞接种和细胞治疗中无法控制细胞位置的状态，为精确构建复杂组织和器官提供了大量的不同种类的细胞微球丝线。

主权项

基于I型胶原凝胶的细胞微球制备与成丝的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：步骤1、将细胞与2‑20ml含50%‑80% I型胶原凝胶颗粒的培养液通过材料入口(11)注入锥形细胞微球培养室(13)，将培养液经培养液入口(6)注入，培养液经过培养液流入管(17)流经层流发生板(14)，在锥形细胞微球培养室(13)内形成流化床层流托举层，调节培养液流量的大小，控制培养液流托举层的形状与强弱，使得细胞与I型胶原凝胶颗粒悬浮在托举层上进行粘附培养，在培养过程中，定期通过材料入口(11)将I型胶原凝胶颗粒注入锥形细胞微球培养室(13)，促进细胞与I型胶原凝胶颗粒的粘附与培养；在培养过程中，培养液形成稳定托举层后将通过锥形细胞微球培养室(13)的边缘流出，经过培养液流出管(15)和培养液出口(16)流出，形成一个循环的回路，保证了培养液形成的流化床托举层的稳定；步骤2、当细胞与I型胶原凝胶颗粒悬浮在托举层上粘附培养时，细胞数量不断增加，为此，在培养过程中，定期通过材料入口(11)将I型胶原凝胶颗粒注入锥形细胞微球培养室(13)，使得细胞与I型胶原凝胶颗粒在流化托举层相互接触粘附，形成更多新的细胞微球，新的细胞在I型胶原凝胶颗粒上不断扩增形成细胞基质含量丰富的细胞微球，这样循环往复的培养，使得细胞不断扩增，细胞微球的数量也不断增多；这样连续培养6‑20天，结束细胞微球的制备；步骤3、当细胞微球制备完成后，停止培养液注入锥形细胞微球培养室(13)，开启电机(9)旋转，电机转轴通过传动轴(7)带动细胞微球扩增培养装置旋转，使得锥形细胞微球培养室(13)内的培养液产生动旋流运动，将细胞微球聚集在培养液的中心表面位置，采用吸管沿材料入口(11)伸入锥形细胞微球培养室(13)即可将细胞微球取出；步骤4、将培养好的细胞微球经细胞微球入口(30)注入，同时，将I型胶原凝胶溶液通过蠕动泵（21）和蠕动泵（29）注入，并经过I型胶原‑培养液右入口(23)和I型胶原‑培养液左入口（32）流入位于细胞微球成丝平台（24）上的混合容器（31），形成螺旋向下的流动，并与细胞微球会合流入细胞微球‑I型胶原成丝管（27），由于形成了下螺旋运动，能够将细胞微球固定在细胞微球‑I型胶原成丝管（27）的中央位置并均匀向下运动进入37℃洁净空气定型室（33）；步骤5、将37℃恒温洁净空气经过37℃恒温洁净空气右入口（25）和37℃恒温洁净空气左入口（34）流入位于支承杆（26）内的37℃洁净空气定型室（33），最后，通过37℃恒温洁净空气出口（35）竖直向下流出，对整个细胞微球‑I型胶原成丝管（27）进行保温的作用，使得I型胶原包被的细胞微球活性丝线定型流出；步骤6、流出的细胞微球活性丝线进入位于底座（28）上并装满培养液的细胞微球丝线收集容器（36），获得了具有细胞微球活性的丝线。