[发明专利]测定和/或监测三维细胞培养物系统的条件的方法和进行所述方法的光学传感器设备

权利要求书

1.测定和/或监测包括至少一个生长区域(3)的三维细胞培养物系统(2)的/中至少一个条件的方法，其中所述至少一个条件包括生理学条件并且进一步包括选自下述的条件：

(i)活力，和

(ii)代谢状态，

其中红细胞用作测定所述三维细胞培养物系统(2)中流速、生理学重量摩尔渗透压浓度和/或耗氧的探测剂，通过测量活细胞荧光染料测定和/或监测所述活力，和通过测量NADH和/或FAD的自发荧光和/或通过测定NADH/NAD⁺和/或NADH/FAD比，测定和/或监测所述代谢状态。

2.权利要求1所述的方法，其中使用红细胞作为探测剂测定所述三维细胞培养物系统(2)中所述流速的方法包括下述步骤：

(i)提供包括至少一个生长区域(3)的可灌注的三维细胞培养物系统(2)，

(ii)至少在两个不同的时间点为所述细胞培养物系统中的红细胞拍照，

(iii)选择至少一个红细胞并且测定所述至少一个红细胞在所述至少两个照片中的位置，

(iv)为所述至少一个红细胞分派运动矢量，其代表在所述至少两个照片上所述至少一个红细胞的位置变化，和

(v)基于所述运动矢量测定所述细胞培养物系统中的所述流速。

3.权利要求2所述的方法，其中包含红细胞的全血、血浆或培养基灌注所述三维细胞培养物系统(2)。

4.权利要求1至3中任一项所述的方法，其中使用红细胞作为探测剂测定所述三维细胞培养物系统(2)中所述生理学重量摩尔渗透压浓度的方法包括下述步骤：

(i)提供包括至少一个生长区域(3)的所述三维细胞培养物系统(2)，和

(ii)在培养所述细胞培养物系统期间的时间点测定所述细胞培养物系统中的至少一个红细胞的形状。

5.权利要求4所述的方法，其中所述至少一个红细胞的球形形状指示所述生理学重量摩尔渗透压浓度下降。

6.权利要求4所述的方法，其中所述至少一个红细胞的圆齿状形状指示生理学重量摩尔渗透压浓度升高。

7.权利要求4所述的方法，其中所述至少一个红细胞的两面凹的形状指示生理学重量摩尔渗透压浓度稳定。

8.权利要求5至7中任一项所述的方法，其中所述三维细胞培养物系统(2)是可灌注的。

9.权利要求8所述的方法，其中包含红细胞的全血、血浆或培养基灌注所述三维细胞培养物系统(2)。

10.权利要求1至3、5至7和9中任一项所述的方法，其中使用红细胞作为探测剂测定所述三维细胞培养物系统(2)中所述耗氧的方法包括下述步骤：

(i)提供包括至少一个生长区域(3)的所述三维细胞培养物系统(2)，

(ii)测定在所述细胞培养物系统中的第一位置和第二位置的红细胞的平均血红蛋白饱和度，和

(iii)基于在不同位置的所述平均血红蛋白饱和度计算所述细胞培养物系统中的所述耗氧。

11.权利要求10所述的方法，其中所述三维细胞培养物系统(2)是可灌注的。

12.权利要求11所述的方法，其中包含红细胞的全血、血浆或培养基灌注所述三维细胞培养物系统(2)。

13.权利要求11或12所述的方法，其中在所述至少一个生长区域(3)上游的位置和在所述至少一个生长区域(3)下游的位置测定所述红细胞的平均血红蛋白饱和度。

14.权利要求1所述的方法，其中通过测量活细胞荧光染料测定和/或监测所述三维细胞培养物系统(2)的所述活力的方法包括下述步骤：

(i)提供包括装载活细胞荧光染料的至少一个生长区域(3)的所述三维细胞培养物系统(2)，和

(iia)在所述细胞培养物系统的培养期间在第一时间点和在第二时间点测量所述细胞培养物系统的所述至少一个生长区域(3)的至少一部分中的平均荧光强度，并且将在第二时间点的平均荧光强度与在第一时间点的平均荧光强度比较，和/或

(iib)在培养所述细胞培养物系统期间的时间点，测量所述细胞培养物系统的所述至少一个生长区域(3)的至少一部分中的平均荧光强度，并且将在所述时间点的平均荧光强度与至少一种对照细胞培养物系统的平均荧光强度比较。