一种用于人工皮肤组织培养的气液界面灌注式生物反应器的制造方法_2

文档序号:10136383阅读:来源:国知局
0028]【具体实施方式】七:本实施方式与【具体实施方式】一不同的是,所述的圆筒体5-1是可拆卸的,其直径为5_?7_,高度为2_?4_,用于放置海绵。其他步骤与参数与【具体实施方式】七相同。
[0029]【具体实施方式】八:本实施方式与【具体实施方式】一不同的是,所述的上盖1的下表面与下托盖2的上表面之间是由密封装置6密封的。其他步骤与参数与【具体实施方式】一相同。
[0030]【具体实施方式】九:本实施方式与【具体实施方式】八不同的是,所述的密封装置6是由两片聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)薄板6-1和4套螺栓6-2组成,其中上面的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)薄板6-1有四个圆形通孔7。其他步骤与参数与【具体实施方式】一相同。
[0031]【具体实施方式】十:本实施方式与【具体实施方式】九不同的是,所述的两片聚甲基丙稀酸甲酯(PMMA)薄板6-1的厚度为3mm?4_。其他步骤与参数与【具体实施方式】^^一相同。
[0032]【具体实施方式】十一:本实施方式与【具体实施方式】九不同的是,所述的通孔7的直径为3mm?5mm。其他步骤与参数与【具体实施方式】^ 相同。
[0033]用以下试验验证本发明:
[0034]实施例1:
[0035]使用本发明制备的气液界面灌注式生物反应器时将整个PDMS生物反应器浸入体积分数为70%的乙醇水溶液中灭菌lh;:再将整个装置置于无菌的细胞操作台内,打开紫外(UV)灯进行灭菌,灭菌时间为45min ;然后用含有质量分数为1%的青霉素-链霉素(Penicillin-Streptomycin,P-S)的磷酸盐缓冲液(Phosphate Buffer Solut1n,PBS)和培养基依次冲洗整个装置。三次灭菌后将海绵放置于灌注室内下方的圆柱形支架上,确保海绵上平面与下层通道上平面处于同一水平线,主要目的是用于支撑皮肤组织与水凝胶,将种有皮肤细胞的水凝胶放在海绵上;利用两片聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)薄板和4套螺栓将上层PDMS模型与键合好的中层PDMS模型和下层PDMS模型夹紧;用注射器向其中一个灌注入口通入分化培养液、另一个通入C02的体积分数为5%的C0 2和空气,两个出口利用软管连接过滤器,防止外界细菌进入系统中污染系统内环境,过滤器通过软管连接收集器。
[0036]为验证连续灌注组织培养的优势及水凝胶的毒性与粘附性,在生长期灌注培养1天以后取出灌注培养样品及静态培养样品用活-死细胞生存能力及毒性染色试剂进行染色分析,计算生长期细胞活性与生长率。
[0037]结果表明:利用本发明制备的设备培养的人体皮肤细胞的存活率为85%、细胞生长占总生长面积的22%,静态培养的存活率75%、细胞生长占总生长面积的20% ;
[0038]经过分化期养殖14天后,用4%的多聚甲醛水溶液将各时期培养样品固定20min后,浸入15 %的蔗糖(sucrose)水溶液常温浸泡4小时,接着浸入30 %的蔗糖水溶液常温浸泡4小时。取出样品放入长X宽X高为lOmmX 10mmX5mm切片模具盒(CryomoldB1psy)中,倒入浸泡切削液(Optimal Cutting Temperature,OCT) 10分钟以后,将样品连同切片模具盒一起放入装有干冰和100%乙醇混合物上迅速冷却。带0CT完全凝固后,用冰冻切片机(Leica CM3050)将皮肤组织切成5 μ m后的小片,用正电荷防脱载玻片吸附样品后,通过苏木精-伊红染色法染色,可测出传统静态模式培养与灌注模式培养下的皮肤生长情况。
[0039]结果表明:利用本发明制备的设备培养的人体皮肤细胞的人工表皮厚度为24 μ m、人工表皮层数为3层而静态培养的人工表皮厚度为22 μ m、人工表皮层数为2.5层。
[0040]实施例2:
[0041]使用本发明制备的气液界面灌注式生物反应器时将整个PDMS生物反应器浸入体积分数为70%的乙醇水溶液中灭菌lh;:再将整个装置置于无菌的细胞操作台内,打开紫外(UV)灯进行灭菌,灭菌时间为45min ;然后用含有质量分数为1%的青霉素-链霉素(Penicillin-Streptomycin,P-S)的磷酸盐缓冲液(Phosphate Buffer Solut1n,PBS)和培养基依次冲洗整个装置。三次灭菌后将海绵放置于灌注室内下方的圆柱形支架上,确保海绵上平面与下层通道上平面处于同一水平线,主要目的是用于支撑皮肤组织与水凝胶,将种有皮肤细胞的水凝胶放在海绵上;利用两片聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)薄板和4套螺栓将上层PDMS模型与键合好的中层PDMS模型和下层PDMS模型夹紧;用注射器向其中一个灌注入口通入分化培养液、另一个通入C02的体积分数为5%的C0 2和空气,两个出口利用软管连接过滤器,防止外界细菌进入系统中污染系统内环境,过滤器通过软管连接收集器。
[0042]将人体皮肤细胞在生长期灌注培养4天以后,取出灌注培养样品及静态培养样品用活-死细胞生存能力及毒性染色试剂进行染色分析,计算生长期细胞活性与生长率。
[0043]结果表明:利用本发明制备的设备培养的人体皮肤细胞的存活率为90%、细胞生长占总生长面积的74%,而静态培养的存活率76%、细胞生长占总生长面积的67% ;
[0044]经过分化期养殖21天后,用4%的多聚甲醛水溶液将各时期培养样品固定20min后,浸入15 %的蔗糖(sucrose)水溶液常温浸泡4小时,接着浸入30 %的蔗糖水溶液常温浸泡4小时。取出样品放入长X宽X高为lOmmX 10mmX5mm切片模具盒(CryomoldB1psy)中,倒入浸泡切削液(Optimal Cutting Temperature,OCT) 10分钟以后,将样品连同切片模具盒一起放入装有干冰和100%乙醇混合物上迅速冷却。带0CT完全凝固后,用冰冻切片机(Leica CM3050)将皮肤组织切成5 μ m后的小片,用正电荷防脱载玻片吸附样品后,通过苏木精-伊红染色法染色,可测出传统静态模式培养与灌注模式培养下的皮肤生长情况。
[0045]结果表明:利用本发明制备的设备培养的人体皮肤细胞的人工表皮厚度为42 μm、人工表皮层数为5层而静态培养的人工表皮厚度为38 μm、人工表皮层数为4.5层。
[0046]实施例3:
[0047]使用本发明制备的气液界面灌注式生物反应器时将整个PDMS生物反应器浸入体积分数为75%的乙醇水溶液中灭菌1.5h ;:再将整个装置置于无菌的细胞操作台内,打开紫外(UV)灯进行灭菌,灭菌时间为50min ;然后用含有质量分数为1.5%的青霉素-链霉素(Penicillin-Streptomycin,P-S)的磷酸盐缓冲液(Phosphate Buffer Solut1n,PBS)和培养基依次冲洗整个装置。三次灭菌后将海绵放置于灌注室内下方的圆柱形支架上,确保海绵上平面与下层通道上平面处于同一水平线,主要目的是用于支撑皮肤组织与水凝胶,将种有皮肤细胞的水凝胶放在海绵上;利用两片聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)薄板和4套螺栓将上层PDMS模型与键合好的中层PDMS模型和下层PDMS模型夹紧;用注射器向其中一个灌注入口通入分化培养液、另一个通入C02的体积分数为6%的C0 2和空气,两个出口利用软管连接过滤器,防止外界细菌进入系统中污染系统内环境,过滤器通过软管连接收集器。
[0048]将人体皮肤细胞在生长期灌注培养7天以后,取出灌注培养样品及静态培养样品用活-死细胞生存能力及毒性染色试剂进行染色分析,计算生长期细胞活性与生长率。
[0049]结果表明:利用本发明制备的设备培养的人体皮肤细胞的存活率为91 %、细胞生长占总生长面积的96%,而静态培养的存活率80%、细胞生长占总生长面积的67% ;
[0050]经过分化期养殖28天后,用4%的多聚甲醛水溶液将各时期培养样品固定20min后,浸入15 %的蔗糖(sucrose)水溶液常温浸泡4小时,接着浸入30 %的蔗糖水溶液常温浸泡4小时。取
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