专利名称：一种新型细胞培养装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种细胞培养装置，具体地说，涉及生命科学研究中模拟失重 生物效应进行动物细胞培养的实验装置。
背景技术：
空间与地球的环境是完全不同的两种环境，失重是空间环境的主要特点之一。 在失重环境下，航天员的骨骼肌肉系统、心血管系统和免疫系统等多种生理功能紊乱， 严重影响航天员的安全，影响人类对外太空的探索。通过空间飞行搭载实验可以研究失重环境对生物的作用效应。但是这种实验条 件机会很少，条件苛刻，耗费巨大，不能满足对空间效应深入研究的要求。科研人员可 以在地面开展微重力实验研究，利用多种仿真实验方法来模拟失重环境，进而研究失重 对机体的影响。常见的方式有两类，一类是基于落体微重力原理，如落管、落塔、飞机 抛物线飞行、探空火箭、气球、自由下落机等；另一类是在地面模拟微重力的效应，如 采用小鼠尾吊模型、卧床、二维回转器和三维回转器等。目前，采用三维回转器模拟失重生物效应时，没有专用的动物细胞培养装置， 通常采用其它领域使用的细胞培养装置。常用的培养装置有OptiCell、细胞培养瓶和插片盒。OptiCell为一次性使用装置，价格昂贵，容易引起环境污染；在回转实验时易产 生气泡，干扰实验效果。进行三维回转实验时，须用培养基将培养腔室灌满，将腔室内气体排尽，进而 保证在瓶体回转时细胞生长面一直有液体接触。如果有气泡就会产生对细胞的剪切力。 由于细胞培养瓶灌满培养基后细胞上覆盖了一层液体，一般为1.8cm，导致细胞承受的净 水压的增大，干扰了实验效果；并且培养基用量较大，例如，IOcm2的培养面积需要加 入22mL的培养基，当实验需要加入某些作用因子时，其耗费也较多，存在实验试剂严重 浪费的问题，而且这些作用因子一般比较昂贵。同时在对培养瓶进行封口时通常采用硅 胶塞塞紧瓶口，然后缠紧封口膜，该密封模式虽然可以起到密封的作用，但是也引入额 外的压力，影响细胞的生理状态。插片盒在插入血盖片时不易操作，而且插片盒材料也不能够耐受湿热灭菌条 件，很容易引起污染；同时，插片盒也存在不容易排出气泡，培养基用量大的问题。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种三维回转器模拟失重生物效应进行动 物细胞培养的实验装置。本实用新型的特点是装置结构简单，使用操作方便；在实验研 究中培养基用量少，易于排出气泡。本实用新型细胞培养装置亦可用于常规细胞培养。本实用新型的上述技术问题，是通过提供一种具有如下结构的细胞培养装置来 解决的，该装置结构由三部分组成，包括培养盒、硅胶垫和盖板。[0010]所述的培养盒内设置有尺寸相同的三个小室，三个小室之间互不相通。每个小 室的宽边各有Imm深小槽口，通过两个槽口可以嵌入一张22X26X0.45mm的血盖片， 生长有细胞的一面面向小室中间。培养盒内设置的三个小室可以各自放置一张血盖片， 即一次实验可以得到三个重复样品进行比较。为减少培养基用量，减小液体净水压，须降低培养液的厚度，4.0mm厚度的培 养基即可以满足5X IO4ceIlsAnL细胞在密闭环境下培养72h培养基体积。但是，如果进 一步降低厚度会导致培养基在细胞生长过程中迅速变酸，影响细胞生长。插入血盖片的槽口上部为斜插口形状，上部宽为1.71mm，斜向下至7mm时变成 为0.6mm，即上部宽下部窄，这种结构模式非常简便。上面宽便于将血盖片放置到要插 入的地方，轻便一压，血盖片就可以插入到底部；而下面比较窄，在水的表面张力的作 用下可起到固定作用。血盖片在水溶液中会和培养盒壁紧密粘连，为了方便取出血盖片，每一个小室 底部和插入血盖片的长边有相通的小槽孔，槽深1.5mm。首先可以使用镊子将血盖片取 出；如果血盖片和小室壁黏附过紧，可以采用特制钢丝钩从底部将血盖片钩出。为了避免进行回转实验时引入外在的压力，采用硅胶垫压紧后加钢板盖密封的 方式封口。所述的硅胶垫是由医用硅胶压制成形，使用时可以起到很好的密封效果，还 可以耐受湿热灭菌条件，一般不低于121°C，20min。为了增加密封效果，在培养盒每个小室开口的边缘设置有凸起的小缘，小缘的 宽为0.45mm、高为0.5mm。压下硅胶垫后，小缘可以嵌入硅胶垫，加强硅胶垫和培养盒 小室口的密封。所述的培养盒开口为方形，深度为3mm。而硅胶垫压入培养盒开口部分为梯 形，厚度为3.5mm，上部的宽度与培养盒开口的宽度相同，硅胶垫的厚度比培养盒开口 的深度大0.5mm，可以使得硅胶垫和培养盒小室开口部结合紧密，完全可以保证培养盒 开口的上部是密封的。梯形的设计可以使得硅胶垫下压时向四周挤压，密封更为严紧。培养盒的材料为聚碳酸酯，具有较好的生物相容性，可以耐受湿热灭菌条件。 可以重复使用，减少了环境污染。所述的盖板是由不锈钢材料制做成形，用来加强密封，可以耐受湿热灭菌条 件，一般不低于121°C，20min。使用方便。采用上述结构的细胞培养装置，不仅其结构简单，而且操作方便。它可以减少 细胞培养基的使用量、易于排出气泡、而且密封效果好。细胞培养装置所使用的材料均 可以耐受湿热灭菌条件，减少了微生物污染的可能性，同时还可以重复使用。本实用新型细胞培养装置可以用于常规细胞培养，尤其适用三维回转器模拟失 重生物效应进行动物细胞培养，为模拟失重生物效应研究提供了一种独特动物细胞培养 实验装置。
以下结合附图对本实用新型细胞培养装置作进一步详细的说明。
图1为本实用新型细胞培养装置的培养盒结构示意图。图2为本实用新型细胞培养装置的培养盒剖视图。[0024]图3为本实用新型细胞培养装置的硅胶垫示意图。图4为本实用新型细胞培养装置的硅胶垫左侧视图。图5为本实用新型细胞培养装置的盖板示意图。图6为本实用新型细胞培养装置的盖板左侧视图。1.培养盒2.小室3.槽口 4.槽口5.槽口 6.小缘7.螺丝孔8.培养盒开口
具体实施方式
本实施例是一种用于模拟失重生物效应进行细胞培养的装置，装置结构包括培 养盒、硅胶垫和盖板。由
图1、图2可知，本实用新型细胞培养装置的培养盒1内设置有尺寸相同、 各自独立的三个小室2，各小室2互不相通，可以装满培养基。小室长20.40mm，宽 4.50mm,深26mm。每个小室的宽边各有一个Imm深小槽口，通过小室2的两侧槽口 3 可以放置一张22X26X0.45mm的血盖片，生长有细胞的一面面向小室中间。血盖片的 背部有一槽口 4，血盖片的底部也有一槽口 5。在培养盒每个小室开口的边缘设置有一圈 凸起的小缘6，小缘的宽为0.45mm、高为0.5mm，压下硅胶垫后，小缘6可以嵌入硅胶 垫，加强硅胶垫和小室开口的密封。在培养盒体的四角设置有固定锁紧螺丝孔7。本实用新型细胞培养装置的培养盒1材料为聚碳酸酯，具有较好的生物相容 性，可以耐受湿热灭菌条件，一般不低于121°C，20min。图3和图4展示了本实用新型细胞培养装置的硅胶垫。所述的硅胶垫嵌入培养 盒开口部分为梯形形状，厚度为3.5mm。细胞培养装置的培养盒开口 8为方形形状，深 度为3mm。硅胶垫上部的宽度与培养盒开口 8的宽度相同，硅胶垫的厚度比培养盒开口 8的深度大0.5mm。梯形形状的设计可使硅胶垫下压时向四周挤压，完全可以保证培养 盒开口 8的上部密封更为严紧。所述的硅胶垫由医用硅胶制作，使用时可以起到很好的密封作用，还可以耐受 湿热灭菌条件，一般不低于121°C，20min。本实用新型细胞培养装置，在培养盒、硅胶垫和盖板分别采用湿热灭菌法灭菌 后，将预先生长有动物细胞的血盖片插入培养盒小室2的两侧漏斗状槽口 3，生长有细胞 的一面面向小室2中间。插入血盖片的两侧槽口 3的上部宽为1.71mm，斜向下逐渐变 窄，至7mm处时变成为0.6mm，即形成上部宽下部窄的一个斜插口状结构，其结构模式 非常简便。上部宽，方便于插入血盖片；下部窄，仅比血盖片的厚度宽0.15mm，在水的 表面张力的作用下，可以起到固定血盖片的作用。血盖片在水溶液中会和培养盒壁紧密粘连，为了方便取出血盖片，每一个小室 底部和插入血盖片的长边有相通的小槽孔，槽深1.5mm。首先可以使用镊子从血盖片背 部槽口4将血盖片取出；如果血盖片和小室壁黏附过紧，可以采用特制钢丝钩从底部槽 口 5将血盖片钩出。根据实验要求，本实用新型细胞培养装置的培养盒1内设置的尺寸相同的三个 小室可以各自放置一张血盖片，即一次实验可以得到三个重复样品进行比较；亦可以选 择插入1 3个不等的血盖片实验。[0038]将预热培养基加入插有血盖片的小室，培养基液面要高于小室开口边缘凸起的 小缘6，使用移液管吸弃表面气泡。参见图5、图6，本实用新型细胞培养装置的盖板，其形状与培养盒体上口及硅 胶垫相称吻合，其四角设置有固定锁紧的螺丝孔7，以便插入螺丝锁紧。在培养盒体上使 用硅胶垫盖紧后加盖盖板密封的方式封口，将盒体四角设置的固定螺丝孔7插入螺丝锁 紧封严。封装之后，即可置于三维回转器进行模拟失重生物效应的实验。所述的盖板是由不锈钢材料制做成形，用来加强密封，可以耐受湿热灭菌条 件，一般不低于121°C，20min。实验处理完毕后，打开盖板和硅胶垫片，使用镊子从血盖片背部槽口 4将血盖 片取出，如果血盖片和小室壁黏附过紧，也可以采用钢丝钩从血盖片底部槽口 5将血盖 片钩出，进行后续的实验检测。本实用新型细胞培养装置的培养盒、硅胶垫和盖板，经清洗后可重复使用，有 利于环境保护。
权利要求1.一种细胞培养装置，其特征在于包括培养盒、硅胶垫和盖板；培养盒(1)内设置 有尺寸相同的三个小室(2)，每个小室(2)的一边和底部有相通的小槽，通过小室两侧槽 口(3)各自放置一张血盖片；插入血盖片的槽口(3)为斜插口形状，上部宽、下部窄方便 插入血盖片，同时可以起到固定作用，小室(2)的底部和放置血盖片一侧各有一槽口， 方便取出血盖片；培养盒小室(2)的开口边缘设置有一圈凸起的小缘(6)，压下硅胶垫 后，小缘(6)可以嵌入硅胶垫，使硅胶垫和小室口密封，并可排除表面气泡；培养盒体 上使用硅胶垫盖紧后，在硅胶垫的上面用盖板密封，将培养盒(1)、硅胶垫和盖板四角设 置的固定锁紧螺丝孔(7)插入螺丝锁紧封严，置于三维回转器进行模拟实验。
2.根据权利要求1所述的细胞培养装置，其特征在于所述的培养盒开口(8)为方 形，硅胶垫置入培养盒开口(8)部分为梯形，硅胶垫上部的宽度与培养盒开口(8)的宽度 相同，使用时可使硅胶垫下压并向四周挤压密封。
3.根据权利要求1所述的细胞培养装置，其特征在于所述的培养盒(1)材料为聚碳 酸酯；所述的硅胶垫采用医用硅胶压制成形；所述的盖板由不锈钢材料制作成形；其均 可以耐受湿热灭菌条件为121°C，20min。
4.根据权利要求1所述的细胞培养装置，其特征在于培养盒小室(2)的培养基体积 小于3mL。
专利摘要本实用新型涉及一种细胞培养装置，包括培养盒、硅胶垫和盖板。培养盒体上用硅胶垫盖紧后，在硅胶垫上面用盖板密封，将培养盒、硅胶垫和盖板四角设置的固定锁紧螺丝孔插入螺丝锁紧封严，置于三维回转器进行模拟实验。该装置结构简单、操作方便；在实验研究中细胞培养基的使用量少、易于排出气泡、而且密封效果好。细胞培养装置所使用的材料均可以耐受湿热灭菌条件，减少了微生物污染的可能性。所使用的材料清洗后可重复使用，有利于环境保护。本实用新型细胞培养装置可以用于常规细胞培养，亦为模拟失重生物效应研究提供了一种独特动物细胞培养实验装置。
文档编号C12M3/00GK201793576SQ2010202987
公开日2011年4月13日 申请日期2010年8月19日 优先权日2010年8月19日
发明者丁冲, 吕毅, 商澎, 狄生蒙, 王哲, 罗明志, 谭映军 申请人:西北工业大学