[发明专利]细胞培养插管

说明书

本发明涉及一种用于在活体外生长细胞及组织培养物的装置，特别是涉及一种改进型细胞培养插管，该插管可将组织培养物支承在液态培养基内，培养基内含有能促进组织培养物生长的营养物质。

细胞培养插管由塑料材料构成，其底面有一层膜，离子和大分子可通过该膜自由扩散和迁移。通过使用悬浮微孔膜，可以在同一个槽中培养两种细胞，它们分别处在膜的两侧。如果不采用悬浮方法，处在膜的底面的细胞易受损伤。多孔膜允许大分子、蛋白质和离子自由通过。因此插管中的处于悬浮状态的两个细胞群种不需直接接触，就可以研究它们之间的相互作用。

美国专利4,871,674和5,026,649描述了一般的细胞培养插管。美国专利4,871,674公开了一种带有不连续的凸出部分的细胞培养插管，该凸出部位位于插管外周的上部，用于悬挂所培养的细胞插管底部有一层过滤膜。美国专利5,026,649公开了一种带有凸出部分的细胞培养插管，该凸出部分在插管外部形成完整的一圈，用于支承所培养的细胞，该插管的侧壁上还开有用于气体交换及吸取样品的开口。

使用这些细胞培养插管时，由于开口的面积很小，气体不能得到充分交换。另外，正如美国专利5,026,649所述，由于在细胞培养插管的侧壁有开口，细胞培养插管的部分区域有可能被污染。

本发明的细胞培养插管包括一个上部、一个下部及一个由上部延伸至下部的侧壁。下部包括一个底面，底面上附有一层平面渗透膜、一玻盖片或类似物。上部包括一个顶面，顶面上带有至少一个向外延伸的凸缘，该凸缘将插管支承在组织培养皿的槽中。几个侧壁最好依次相互组合，形成诸如三角形、矩形、正方形、六边形、八边形等几何外形。细胞培养插管也可设计成不同尺寸、外形，以适用于具有不同尺寸、几何形状的细胞培养皿。

细胞培养插管最好有四个侧面，它们从上部到下部逐渐缩小，彼此之间依次组合成一个有四个棱角的结构。当把该细胞培养插管用于带圆槽的组织培养皿中时，这四个棱角可自动定心。这些棱角阻止侧壁靠近容纳它们的组织培养皿的槽，最大限度地防止槽中液体产生毛细管效应。另外，可将吸管插入细胞培养插管的侧壁与组织培养皿的槽之间。不污染膜的上表面，不影响细胞培养插管，也不需将插管从槽中取出，就可将吸管插至组织培养皿的槽底，从膜下及细胞培养插管的外表面附近导入或取出培养基。

细胞培养插管位于槽内部分的外径要比槽的内径足够的小，以便将吸管或类似物插入插管壁与槽之间以填充或吸出液体。

细胞培养插管的顶面上最好有至少两个向外延伸的凸缘。这些凸缘在细胞培养插管的顶面上呈水平方位间隔排列，因此当将细胞培养插管放入组织培养皿中时，这些凸缘搭在组织培养皿的顶部。

这些凸缘还可将细胞培养插管支承在组织培养皿中，因此在膜底与组织培养皿的底面间存在一个间隙。这一间隙使组织培养皿中的液体达到一个可控的固定高度，并可自由扩散，从而严格地进行表面细胞培养。凸缘还提供了一个气体交换场所。

本细胞培养插管的底面还可有几个支脚。当外伸凸缘与组织培养皿不匹配因而不能支承细胞培养插管时，这些支脚为膜与组织培养皿的槽底之间提供一定间隙。另外，当把细胞培养插管放在某一表面上时，支脚也可起支撑插管的作用。

本发明的细胞培养插管的一个重要特征是有自动定心部件。这些部件阻止细胞培养插管的侧壁靠近容纳该插管的槽的侧壁，从而最大限度地防止槽内液体的毛细管效应。

图1是一个普通组织培养皿和一个根据本发明优选的细胞培养插管的分解透视图。

图2是根据本发明优选的细胞培养插管的放大透视图，膜未示出。

图3是图2的顶视图。

图4是图1的顶视图，示出细胞培养插管支承在组织培养皿的槽中。

图5是图4中沿5-5线剖开所得的剖视图，说明细胞培养插管的自动定心特征以及吸管头可从何处进入细胞培养插管和组织培养皿的槽之间的空隙中。

图6、7、8、9、10、11及12是根据本发明的细胞培养插管的另外实施例的放大透视图，膜未示出。

如图1所示，这一用于生长细胞培养物的装置包括一个培养皿10及一个细胞培养插管40。尽管此处只示出了一个六槽培养皿，还应意识到还可根据本装置的具体应用目的，选择一槽、八槽、二十槽或其他槽数的培养皿。

培养皿10包括一个具有数个槽14的底座11，每个槽都有一侧壁20，其底部由壁18封口，上端19开口。底座11通常是透明的，并可用聚氯乙烯一类材料模塑。