专利名称：细胞培养系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于细胞培养技术的底物和容器。特别地，本发明涉及细胞可以在其上生长用以接下来转移到需要细胞层的患者的底物。
WO 91/13638描述了一种伤口敷料，它包括一聚合物层，具有锚定到一个表面的经培养的哺乳动物细胞层。这样的敷料适宜用于部分厚度伤口的处理，例如烧伤和供皮位置。这些细胞优选是可以从通过活组织切除获得的自体固有皮细胞培养或者从其它来源培养的上皮细胞。在细胞所粘附的聚合物底物存在下它们经过培养和生长。当把该底物涂敷到患者的备置位置时，细胞从底物转移到患者身上，并连续繁殖形成上皮细胞层。所述的敷料的制备如下通过与聚合敷料底物表面接触培养细胞；从培养基移去底物；然后将敷料涂于患者以便细胞接触患者创伤面。
本发明的一个目的在于提供一种改进形式的细胞培养底物装置，该装置方便用于细胞培养和将细胞锚定到底物上，并接下来将细胞转移到患者。本发明的另一个目的是提供一种同样可以实现上述目的的细胞培养系统。
根据本发明，细胞培养底物装置包括由对细胞无毒性或低毒性的物质形成的框架和对细胞没有毒性且至少有一细胞可以粘附在其上的表面的细胞培养底物，所述框架适合以可释放地以适当构型固定所述细胞培养底物，以将细胞粘附在所述至少一个表面。
该框架最好具有适宜形状和大小以适合细胞培养容器。尽管其它形状同样适合，但是优选形式一般是正方形、矩形或圆形。
该框架适合以适当构型固定细胞培养底物用以将细胞粘附到其表面上。细胞培养底物优选包括具有适宜细胞粘附的表面的聚合物膜。该膜可以是亲水的，也可以是疏水的。该底物可以包括一层以上的物料。
适宜的细胞培养底物包括WO 91/13638中提到的那些，即聚酯、聚丙烯、醋酸乙烯酯的掺合物或共聚物，例如乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚偏二氯乙烯、聚苯乙烯、聚丁二烯、聚乙烯、离聚物，例如SURLYN(商标)，或含这些化合物的共聚物和掺合物。
例如亲水聚氨酯的亲水聚合物也可以形成培养底物。该培养底物具有经培养的哺乳动物细胞可以粘附在其上的第一表面。该表面可以经处理以改进其性能，如用例如胶原基物料的另一物质涂敷，或通过其它方式，例如电晕放电或等离子处理。该底物优选是聚合物膜。优选该底物与体外形可贴合。该底物可以是连续的，也可以是有孔眼的。
细胞培养底物优选适宜用于创伤，以作为伤口敷料。因此细胞培养底物优选是可贴合并有弹性，以便与它所涂敷的伤口外形一致。该物料可以是适宜于吸入的。当细胞培养底物具有粘附到其表面的上皮细胞时，可将其涂敷到伤口上，以便细胞与伤口接触，以有效地将细胞从底物转移到伤口以促进伤口上皮再形成。
当底物包括例如聚合物膜的平面物质时，该框架优选适合以基本上平的构型固定底物。以这种方式可以将细胞在底物上的汇聚减到最小，以便细胞可以相对均匀地分布到它们粘附的表面上。因此该框架优选包括平面部分，该平面部分接合至少部分所述细胞培养底物，在与所述平面部分呈平行的平面上以平面构型可释放地固定底物。该平面部分可以包括开式框架或物料的连续层。在优选形式中，该平面部分包括开式框架，该开式框架具有周边即闭式带的细胞培养底物可以粘附在其上的框架。
该细胞培养底物可以通过例如粘合、层压、加热或射频熔接或例如夹的机械方式以可释放地固定到框架上。框架和细胞培养底物之间的结合优选不漏液的。该框架也可用于相对可以是容器或细胞培养容器内表面的另一表面去压部分或全部底物以将底物保持为平的构型。
该框架还可以包括围绕所述平面部分的可以或不可以连续延伸的直立壁。该壁可以包括将所述框架保持在容器内的部件。例如，该壁可以包括可以接合例如培养皿或细胞培养容器的容器的边缘的口缘或凹口。优选该壁与框架的其它部分为一整体。当壁为连续且包围框架的平面部分，并且细胞培养底物与框架结合时，框架和底物可以一起形成细胞可以在其中培养的容器。
框架由对细胞无毒性或没有明显毒性的物料制成。适宜物料包括聚酯(例如聚对苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯)，包括它们的掺合物和共聚物、聚烯烃、聚苯乙烯、聚碳酸酯、丙烯酸物质、聚醚酰亚胺、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物以及含任意这些物质的掺合物和共聚物或其它适宜物质。该框架可以通过模制制成，例如吹塑、热成型、真空或加压成型或注模。该框架可以由聚合物膜通过真空成型和加热以形成所需形状。
优选该装置适合固定在例如培养皿的容器内。因此根据本发明，细胞培养系统包括一装置，该装置包括由对细胞无毒性或低毒性的物质形成的框架和对细胞无毒性并具有至少一个细胞可以粘附在其上的表面的细胞培养底物，所述框架适合以可释放地以适宜构型固定所述细胞培养底物，用于将细胞粘附到所述表面和容器，其中所述框架具有一定形状和大小以适合所述容器，以便所述细胞培养底物与所述容器的一个内表面基本上保持平行。
该培养底物还可以包括载体层。该培养底物能以可释放地粘附在其部分或全部表面上的载体层上。优选载体层粘附在其上的表面与细胞所粘附的表面相对。在该形式下，通过框架以平面构型固定培养底物和载体层。该载体层优选包括比培养底物硬的聚合物膜层，这样它有利于保持培养底物平整，无起皱。该载体层可以包括与适宜形成框架的物质相似的物料膜。该载体层优选可释放地粘附在相对于细胞所粘附的表面的剩余培养底物的整个表面。该载体优选以如下方式粘结当需要时它可以通过剥离从剩余培养底物移去。
在本发明的优选形式中，细胞培养底物包括经培养的哺乳动物细胞可以粘附的第一表面和第二相对表面，在至少大部分第二表面上它以可释放地粘附到形成培养底物载体层的连续聚合物膜的第一表面上。
在一个实施方案中，细胞培养的第二表面以可释放地粘附到载体层的一部分上，优选中心部分。
没有与底物的相对的第二表面接触的载体层剩余部分可以以可释放地或固定地粘到框架上。
根据本发明的另一方面，提供了一种细胞培养底物装置，它包括有对细胞无毒性或低毒性的物质形成的框架和对细胞无毒性且具有至少一个细胞可以粘附在其上的表面的细胞培养底物，其中一部分底物以可释放地粘附到底物另一部分上，所述另一部分固定地粘附到所述框架上。
现在参照附图通过实施例进一步描述本发明，其中
图1为根据本发明装置的透视图；图2为放在容器内的图1所示装置的横截面图；图3为第二实施方案的横截面图；图4为放在容器内的第三实施方案装置的透视图；图5为根据图4装置的横截面图。
图1显示了一种细胞培养装置，包括框架10和细胞培养底物14。框架10包括形成框架平面部分的开式周边框架11，以及直立壁13。壁13和周边框架11通过真空成型整体地形成，它是厚200m的聚对苯二甲酸乙二酯膜薄片。壁13具有围绕其上边缘延伸的口缘12。细胞培养底物膜14通过层压以可释放地固定到周边框架11的较低表面上。细胞培养底物包括乙烯-醋酸乙烯酯膜的可贴合薄片，在其上表面通过电晕放电技术进行处理以改进其表面性能用以达到最佳细胞粘附。该上表面的中心部分可以通过周边框架11的开口部分进入。形成该装置的框架和培养底物可以放在图2中所示培养皿15内。优选框架和培养底物无菌并以防细菌包装供应。
为了使用该细胞培养装置，将它放在培养皿或其它容器中，然后加入含例如人体上皮角化细胞的细胞培养基。在37℃下培养细胞许多天，在这期间细胞繁殖并粘附到底物上，直到达到所需细胞密度和细胞层的汇聚度。然后移去培养基并从容器中移出该装置。然后可以从框架中剥离细胞培养底物，并按细胞侧向下将其放在将要处理的伤口上。
在图3中，将培养底物较低表面粘附在厚150m的PET膜薄片的载体层上。该载体对膜14赋予增加的硬度，以利于将其保持平且无起皱的状况。当细胞生长并粘附到培养底物上时，载体和底物一起从框架移去并放在患者身上，在其上可以通过剥离移去载体层。
在图4和5中，在通过周边框架11限定的部分载体层16上，细胞培养底物14以可剥离地将其较低表面粘附到载体层16上。为了利于剥离，向底物14提供有朝向底物14角落的标签部分17。载体层16的剩余部分固定地粘附到框架11上。
权利要求
1.一种细胞培养底物装置，包括由对细胞无毒性或低毒性的物质形成的框架和对细胞无毒性且具有至少一个细胞可以粘附在其上的表面的细胞培养底物，其中所述框架适合可释放地以适宜构型固定所述培养底物，以将细胞粘附到所述至少一个表面上。
2.权利要求1的装置，其中培养底物包括具有适宜粘附细胞的表面的聚合物。
3.权利要求1或2的装置，其中底物包括膜。
4.根据权利要求2或3的装置，其中底物选自聚酯、聚丙烯、醋酸乙烯酯共聚物、聚偏二氯乙烯、聚苯乙烯、聚丁二烯、聚乙烯离聚物。
5.根据上述任一权利要求的装置，其中框架适合以基本上平面构型固定培养底物。
6.根据权利要求5的装置，其中框架包括接合至少一部分细胞培养底物的平面部分，在与平面部分呈平行的平面上以平面构型可释放地将底物固定。
7.根据权利要求5的装置，其中框架为包括周边框架的开式框架。
8.根据权利要求6或7的装置，其中框架还包括围绕平面部分延伸的直立壁。
9.根据权利要求8的装置，其中壁还包括将框架保持在容器内的部件。
10.根据权利要求8的装置，其中用于保持的部件包括接合容器边缘的口缘或凹口。
11.根据上述任一权利要求的装置，其中培养底物通过粘合以可释放地固定到框架上。
12.根据上述任一权利要求的装置，其中细胞培养底物还包括以可释放地粘附到与至少一个表面相对的表面上的载体层。
13.根据权利要求12的装置，其中相对表面覆盖一部分载体层。
14.根据权利要求13的装置，其中相对表面基本上覆盖了载体层的中心部分，借此限定外面未覆盖的周边部分。
15.根据权利要求14的装置，其中外面未覆盖的周边部分固定地粘附到框架上。
16.权利要求1的装置，其中至少一表面还包括标签部分。
17.根据上述任一权利要求的装置，以及一批哺乳动物细胞。
18.根据上述任一权利要求的装置的用途。
19.一种细胞培养系统，它包括一装置，该装置包括由对细胞无毒性或低毒性的物质形成的框架和对细胞无毒性且具有至少一个细胞可以粘附在其上的表面的细胞培养底物，所述框架适合可释放地以适宜构型固定所述细胞培养底物，以将细胞粘附到所述表面和容器上，其中所述框架具有一定形状和大小，以适合所述容器，以便所述细胞培养底物基本上保持与所述容器的一个内表面平行。
全文摘要
本发明涉及一种包括框架和细胞培养底物的细胞培养底物装置。该框架适合可释放地以优选平面构型固定底物用以粘附细胞。该底物还可以包括载体层。该装置可以放在例如培养皿的容器内。
文档编号C12M1/22GK1249778SQ9880311
公开日2000年4月5日 申请日期1998年1月14日 优先权日1997年1月16日
发明者P·L·布罗特, D·普勒 申请人:史密夫及内修公开有限公司