一种细胞培养辅助固化装置的制作方法

本实用新型涉及细胞培养技术领域，特别是涉及一种细胞培养辅助固化装置。

背景技术：

细胞培养技术是指从体内组织取出的细胞模拟体内出现环境，在无菌、适当温度及酸碱度和一定营养条件下，使其生长繁殖，并维持其结构和功能的一种培养技术。现阶段细胞培养技术常用二维培养方法，在对固化材料进行移动等操作时容易破坏其形态结构。另一方面，现阶段细胞培养通常在培养皿或孔板中进行，培养基中的营养物质通常只能通过固化材料和培养皿或孔板接触的下表面进行营养物质的传输，从而导致营养流通不佳。细胞培养可实现药物的研究与开发、疾病机理的研究和疫苗的生产，但常规的细胞培养方法通常为表面皿的二维培养方法，不便于对其中的细胞进行观察与表征。现存的细胞培养方法存在很多问题，其中最主要的问题是无法实现三维培养、培养基中的营养物质流通性差、使用操作不便于细胞观察与表征。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提出一种易于操作，可适用于多种材料且可实现细胞的二维和三维培养的细胞培养辅助固化装置。

一种细胞培养辅助固化装置，包括：

细胞培养固化环；

设置在细胞培养固化环内的网格件；

设置在细胞培养固化环上的凸件。

本实用新型中，所述细胞培养固化环在中心轴方向具有一定的厚度，这样能够在细胞培养固化环内形成一定厚度的容纳空间。用于容纳细胞培养固化物质等。

所述细胞培养固化环的固化环主体形状可根据不同的培养皿的形状、大小进行调节。所述细胞培养固化环形状包括但不限于圆形环、矩形环、椭圆形环、平行四边形环、三角形环、正多边形环或者其他规则或不规则多边形的结构等，均可根据实际需要进行调整。作为优选，所述细胞培养固化环为中心轴对称结构，作为进一步优选，所述细胞培养固化环为圆形环。

本实用新型中，所述网格件主要用于实现对固化材料的支撑，保证固化材料在本实用新型的辅助固化装置中顺利成形，方便后续的培养和检测操作。

作为优选，所述细胞培养固定环内壁底部设有向中心轴凸起的环形的凸台环；所述网格件周侧与所述凸台环内壁固定。设置凸台环，一方面方便了网格件的固定和安装，同时也保证了整个网格件的整体机械强度；更为重要的是，凸台环的设置，在细胞培养固定环内形成了凹槽结构，固化操作时，固化材料充满该凹槽结构，底部在网格件的支撑作用下，形成完整的固化体，对于后续的检测也提供了更为精确的保证。

本实用新型通过设置凸件，可以方便整个装置的取放，克服了现有技术不易操作的缺陷。凸件的数量可根据实际需要调整。作为优选，所述凸件为垂直于(水平设置)或者平行于(垂直设置)细胞培养固化环中心轴设置的一个或多个。凸件与固化环主体之间夹角的角度可更改，调节范围在0至90度之间。

作为进一步优选，所述凸件为平行于细胞培养固化环中心轴设置的三个或者三个以上。采用该技术方案，所述凸件一方面可以作为取放使用的把手使用，同时，在培养或者检测过程中，该凸件还可以当作支撑脚或者支撑杆使用。

作为优选，多个细胞培养固化环沿细胞培养固化环周向等间距设置。

本实用新型中网格件的网格形状可根据需要进行更改，其形状包括但不仅限于横向支架和纵向支架的交叉网格、三角形网格、蛛网形网格、或者波纹网格、圆形网格、多边形网格和其他不规则几何图形网格。作为优选，所述网格件为具有三角形网格、四方形网格、蛛网形网格、波纹网格、圆形网格、其他规则多边形网格或不规则几何图形网格的网格件。另外，本实用新型中，“横向”和“纵向”仅仅为了区别两个部件，对两个支架的方向没有限定作用，比如横向支架和纵向支架之间可以不垂直、也可以垂直，没有具体限定。

作为优选，所述网格件由交叉设置的横向支架和纵向支架构成，横向支架和纵向支架之间的夹角为0～90°。进一步讲，所述细胞培养固化环的固化环主体中的凹槽的下表面分布有横向支架和纵向支架，且横向支架和纵向支架形成的网格之间的角度调节范围在0至90度之间。

本实用新型中，所述凸件形状可进行更改，其形状包括但不仅限于方形、三角形、圆形及各种多边形，三角锥、多棱锥、多棱住、球体及其他三维组合体凸件结构。

作为优选，还包括用于放置所述细胞培养固化环的防粘膜。本实用新型提出的细胞培养辅助固化装置，使用时，可以将细胞培养固化环放置于防粘膜上，通过移液枪吸取固化材料，从而使固化材料充满细胞培养固化环凹槽，使用对应固化方法使固化材料进行固化，用镊子等工具夹取固化环把手(凸件)将其从防粘膜上取下，从而实现固化材料在取下来的过程中不会被破坏。

本实用新型的细胞培养辅助固化装置，当采用水平设置的凸件时，可以作为二维细胞培养辅助固化装置使用；当采用垂直设置的凸件时，可以作为三维细胞培养辅助固化装置使用。使用时，配合使用防粘膜，可以实现无损实验过程。通过抓取凸件，可以实现对细胞培养辅助固化装置的取放和检测。通过设置在细胞培养固化环的底部的网格件，可以实现对固化材料的支撑，保证材料顺利成型。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果体现在：

本实用新型的细胞培养辅助固化装置整体结构简单，取放、检测和清理方便，适用于但不限于现有的不同形状、尺寸大小的培养皿和培养孔板，适用于固化材料的二维和三维细胞培养相关实验，有助于提高固化材料内营养物质的渗透，增强细胞活性，结构设计易于操作，便于细胞培养过程中的观察与后期生物学染色、及其他表征。

附图说明

图1是本实用新型细胞培养辅助固化装置结构的一种实施方案的结构示意图；

图2为本实用新型细胞培养辅助固化装置结构的第二种实施方案的结构示意图；

图3a为图1所示结构的俯视图；图3b为图1所示结构的剖视图；

图4a为图2所示结构的俯视图；图4b为图2所示结构的剖视图；

图5a～图5c是本实用新型细胞培养固化环例举几种不同网格密度结构示意图；

图6是本实用新型细胞培养固化环例举几种不同凸件形状结构示意图；

图7是本实用新型细胞培养固化环例举几种不同网格交叉角度结构示意图；

图8是本实用新型细胞培养固化环例举几种不同网格形状结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。附图中给出了本实用新型的若干实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“上”、“下”以及类似的表述只是为了说明的目的，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

参阅图1，为本实用新型提出的细胞培养辅助固化装置的一种实施方式的结构示意图，包括细胞培养固化环101、设置在细胞培养固化环1侧面的凸件102，以及设置在细胞培养固化环101内侧的用于支撑固化材料的横向支架103、纵向支架104。横向支架103、纵向支架104交错设置，形成本实用新型的网格件。

其中细胞培养固化环101内壁靠近底部的部分设有环形的凸台环105，凸台环105顶面(朝向中轴线的一侧侧面)与细胞培养固化环101靠近顶部的内壁面之间形成环形凹槽结构。横向支架103、纵向支架104的两端分别与凸台环105面向中心轴的侧面固定或者一体设置。横向支架103、纵向支架104与凸台环105沿轴向的厚度相等，一般为0.5～1mm。细胞培养固化环101整个轴向的厚度一般为1～2mm，该厚度决定了最终形成的固化样品的厚度。

本实施例中，凸件102为柱形结构，作为水平向把手使用，水平向把手与细胞培养固化环101厚度相等，也可以不等，两者之间可以采用现有的安装或者连接方式相互固定，也可以采用一体设置的结构，加工时一次成型。

图1、图3a、图3b所示的细胞培养固化环101在使用时，将含有横向支架103和纵向支架104的一面紧贴在防粘膜106上，将固化材料滴入细胞培养固化环101的凹槽内，使固化材料将横向支架103和纵向支架104形成的网格完全覆盖住，待固化材料完全固化后夹取水平向把手，即可将其放入培养基中进行二维培养及后续表征操作。

图2、图4a、图4b所示为本实用新型提出的细胞培养辅助固化装置的另外种实施方式的结构示意图。与图1相似，同样包括细胞培养固化环101、横向支架103、纵向支架104、以及凸台环105。主要区别在于，图2所示的技术方案中，在垂直于细胞培养固化环101的方向，设置有4个多功能凸件201，该凸件即可以作为垂直向把手使用，也可以作为支撑杆使用。实际设计时，凸件201可以设置三个或者三个以上，可以根据实际需要调整。本实施例中，四个凸件201呈90度间隔分布在细胞培养固化环101顶面。

图2所示的细胞培养辅助固化装置在使用时，将含有横向支架103和纵向支架104的一面紧贴在防粘膜106上，并置于具有平底的容器内(比如表面皿等)，将固化材料滴入细胞培养固化环101的凹槽内，使固化材料将横向支架103和纵向支架104形成的网格完全覆盖住，待固化材料完全固化后夹取垂直向把手(凸件201)，再将细胞培养固化环101倒置放入培养基中，使垂直向把手作为支撑杆，从而达到使固化材料三维悬空培养的目的，以便于进行三维培养及后续表征操作。

设计时，作为可以替换的技术方案，参阅图7中(a)～(c)，本实用新型提出的细胞培养辅助固化装置中，图1所示的细胞培养固化环101底部的横向支架103与纵向支架104形成的网格之间的角度、以及图2所示的三维细胞培养固化环101底部的横向支架103与纵向支架104形成的网格之间的角度可进行根据需要进行调整，其角度范围在0度至90度之间。

设计时，作为可以替换的技术方案，参阅图5(a)～图5(c)，本实用新型提出的细胞培养辅助固化装置，图1所示的二维细胞培养固化环101底部的等间距横向支架103与等间距纵向支架104的数量，以及图2所示的三维细胞培养固化环101底部的等间距横向支架103与等间距纵向支架104的数量可根据固化材料固化后的强度值进行修改，当固化后材料强度较大时横向支架和纵向支架的数量减少，从而为固化材料提供足够的支撑力；当固化后材料强度较小时横向支架和纵向支架的数量增多，从而为后续表征观察提供足够的视野，便于对细胞进行生物学观察及表征。

另外，针对图2所示的技术方案，其凸件201也可以采用其他结构，参见图6中(a)～(f)，可以为横截面为方形、三角形、圆形及各种多边形形状的凸起，也可以是三角锥、多棱锥、多棱住、球体及其他三维组合体凸件结构。本实用新型对此没有限定，以能够实现取放以及支撑，且不妨碍细胞培养以及固化操作等作为考虑因素。

同时，本实用新型的横向支架103与纵向支架104形成的网格，也可以由其它网格结构代替，比如图8中(a)～(d)所示，所述网格可以采用的形状包括但不仅限于横向支架和纵向支架的交叉网格、三角形网格、蛛网形网格、波纹网格、圆形网格、多边形网格和其他不规则几何图形网格。

本实用新型提出的细胞培养辅助固化装置，其细胞培养固化环、横向支架103与纵向支架104等一个部件或者多个部件的材质可以为：聚己内酯、聚乳酸、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚甲醛，聚碳酸酪，聚酰胺、丙烯酸类塑料、其它聚烯侵及其共聚物、聚讽、聚苯醚，氯化聚醚中的一种或多种。加工时可以采用一次成型工艺加工，比如可以采用浇注工艺，通过模具制作；也可以采用3d打印等方式制作而成。

所述防粘膜的材质可以为：聚四氟乙烯(ptfe)、聚二甲基硅氧烷(pdms)、杜邦公司teflon^tmaf1600、teflon^tmaf2400中的一种。

所述防粘膜的厚度为25-300μm。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。