CN105695328A - 细胞培养和细胞间相互作用的共培养装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种提供一种细胞培养和细胞间相互作用的共培养装置及其使用方法，该装置包括培养板，培养板上至少设置有一个培养孔、至少一个将培养孔分割成若干个细胞培养室的可拆离半透膜隔离片以及位于可拆离半透膜隔片两侧的可拆离隔离片。该装置的使用方法是灭菌后在培养孔***可拆离半透膜隔离片、可拆离隔离片；在一个分割成的细胞培养室培养肿瘤细胞；随后在另一个细胞培养室贴壁细胞；拆离可拆离隔离片，使肿瘤细胞和贴壁细胞共培养；持续共培养，观察肿瘤细胞成球情况，以及成球的肿瘤细胞从一个细胞培养室向另一个细胞培养室的迁移情况。本发明的细胞培养和细胞间相互作用的共培养装置结构简单，操作简单实用、效果直观明了。

Description

细胞培养和细胞间相互作用的共培养装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及生物技术领域，具体地说涉及一种细胞培养和细胞间相互作用的共培养装置及其使用方法。

背景技术

利用普通二维细胞培养来研究肿瘤发生发展机制与真实体内的环境有很大的不同，如细胞与细胞、细胞与基质间相互作用、细胞分化等。动物模型由于与人体存在种属差异,也不能很好的重复人体特征，如人类肿瘤生长转移、药物治疗反应、免疫反应和肿瘤干细胞(TSCs)分化等。

三维细胞培养技术简单易操作,能够模拟体内环境特征。在三维培养中,可以包含单细胞类型的肿瘤细胞或TSCs,也可以包含多细胞系如肿瘤细胞、基质和免疫细胞，这样的模型比普通的二维培养更能模拟肿瘤在体内的真实生长情况。在细胞的培养过程中，三维培养可以促进细胞与细胞间及细胞与胞外基质间的连接，三维细胞培养比贴壁细胞培养更易提供给细胞一个接近体内的环境，因此，三维培养技术在肿瘤细胞培养过程中的应用受到了人们越来越多的重视，但是三维细胞培养是一种新技术,还有某些不完善的地方,如目前缺少和其他细胞间相互作用的三维肿瘤细胞培养研究。

在三维培养技术中，细胞成球技术受到越来越多的重视。肿瘤细胞球样聚集体培养，又名多细胞球体培养，简称为成球培养，其目的是将分散的瘤细胞进行体外培养，使其重新形成在形态上类似体内生长的实体瘤样结节，用此结节(球体)做一些肿瘤实验研究更接近于体内生长。Dittmer等在三维培养模型中发现乳腺癌细胞(MCF-7)能够吸引人间质干细胞(hMSCs)并加强它们迁移能力，而hMSCs也能进入乳腺癌形成的乳腺球来影响后者的生长发展和免疫反应。然而其实验只是简单的将hMSCs加入已成球的乳腺癌细胞中观察二者的接触反应，由于两种细胞完全混合在了一起，这就很难后续完全分离两种细胞，分别观察两种细胞的特性，而且也无法做到hMSCs对乳腺癌细胞成球能力影响的观察。该研究的局限性与缺乏细胞成球培养和其他细胞间相互作用的共培养装置不无关系。目前研究较多的淋巴细胞与肿瘤细胞直接共培养也存在类似问题。

利用传统的Transwell小室实现肿瘤细胞成球和其它细胞的共培养存在以下问题：(1)由于肿瘤三维成球培养的特殊要求，肿瘤细胞只能局限于Transwell小室的下层，因此限制了其它细胞对成球的肿瘤细胞一些功能影响的研究；(2)Transwell小室为上下层细胞培养结构，无法排除重力干扰的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术的缺陷，提供一种细胞培养和细胞间相互作用的共培养装置及其使用方法，该共培养装置结构简单、成本低廉、简单易操作，克服上述传统垂直共培养装置无法排除对体积较大的成球肿瘤细胞重力干扰的缺陷，并解决现有技术中肿瘤细胞成球培养难以与其它细胞共培养的问题，便于观察肿瘤成球细胞与其它细胞间的相互作用。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：

一种细胞培养和细胞间相互作用的共培养装置，包括培养板，所述培养板上至少设置有一个培养孔、至少一个将培养孔分割成若干个细胞培养室的可拆离半透膜隔离片以及位于可拆离半透膜隔片两侧的可拆离隔离片。

作为对上述技术方案的改进，所述培养孔的孔壁上沿轴向平行设置有用于卡设可拆离半透膜隔离片、可拆离隔离片的卡槽，所述卡槽纵向相对分布；所述卡槽的高度与培养孔的深度相同，所述可拆离半透膜隔离片、可拆离隔离片可拆离的***卡槽中。

作为对上述技术方案的改进，所述培养孔与可拆离半透膜隔离片、可拆离半透膜隔离片的连接处、卡槽与可拆离半透膜隔离片、可拆离半透膜隔离片的连接处设置有防止细胞培养室间液体互相流动的密封装置。该密封装置是可以塞入卡槽中与可拆离隔离片或与可拆离半透膜隔离片形成密封的密封片、密封垫等。

作为对上述技术方案的改进，所述可拆离隔离片对称分布于可拆离半透膜隔离片的两侧，与可拆离半透膜隔离片紧密相邻，相距宽度≤0.5mm。

作为对上述技术方案的改进，所述可拆离半透膜隔离片为可拆卸的适于培养介质或细胞穿过的半透膜隔离片。

作为对上述技术方案的改进，所述可拆离半透膜隔离片为聚碳酸酯膜隔离片。

作为对上述技术方案的改进，所述可拆离半透膜隔离片的孔径大小为3-8μm。

作为对上述技术方案的改进，所述可拆离隔离片为可拆卸的无细胞粘附力的塑料片，高度与培养孔深度相同。

作为对上述技术方案的改进，所述培养板为6培养孔或12培养孔或24培养孔的细胞培养板或细胞培养皿。

本发明另外提供了上述共培养装置的使用方法，该使用方法的步骤为：

S1、对共培养装置进行高压灭菌和紫外照射灭菌；

S2、***可拆离半透膜隔离片、可拆离隔离片；

S3、无菌操作下将肿瘤细胞悬液加入包被matrigel的细胞培养室，使肿瘤细胞沉于matrigel，在细胞培养室中稳定生长培养3天；

S4、第4天时，用多聚赖氨酸包被另一个细胞培养室，另一种贴壁细胞种植于包被过多聚赖氨酸的细胞培养室。37℃过夜培养，使之在细胞培养室中贴壁生长；

S5、拆离可拆离隔离片，使肿瘤细胞和贴壁细胞共培养；

S6、持续共培养，观察肿瘤细胞成球情况，以及成球的肿瘤细胞从一个细胞培养室向另一个细胞培养室的迁移情况。

与现有技术相比，本发明具有的优点和积极效果是：

本发明的细胞培养和细胞间相互作用的共培养装置，1、结构简单实用，避免了以往肿瘤细胞成球培养与其它细胞直接接触式共培养后的繁琐分离步骤，以及分离不彻底的干扰；2、由于成球体质量较大，克服了Transwell共培养中无法排除重力干扰的因素；3、适用性广，既适用于肿瘤成球培养与贴壁细胞的共培养，也适用于肿瘤成球培养与悬浮细胞的共培养；4、可以反复使用，成本低廉、简单易操作。本发明的使用方法能够利用该共培养装置进行肿瘤细胞成球培养和细胞间相互作用效果观察，操作简单实用、效果直观明了。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的单个培养孔的结构示意图；

图3为本发明的单个培养孔的装配结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

如图1、2、3所示，本发明的细胞培养和细胞间相互作用的共培养装置，包括培养板1，所述培养板1上至少设置有一个培养孔2、至少一个将培养孔2分割成若干个细胞培养室3、4的可拆离半透膜隔离片6以及位于可拆离半透膜隔片6两侧的可拆离隔离片7a、7b；所述培养孔2的孔壁上沿轴向平行设置有用于卡设可拆离半透膜隔离片6、可拆离隔离片7a、7b的卡槽5a、5b、5c、5a'、5b’、5c’，所述卡槽5a、5b、5c、5a'、5b’、5c’纵向相对分布；所述卡槽5a、5b、5c、5a'、5b’、5c’的高度与培养孔2的深度相同，所述可拆离半透膜隔离片6可拆离的***卡槽5c、5c’中，可拆离隔离片7a可拆离的***卡槽5a、5a'中，可拆离隔离片7b可拆离的***卡槽5b、5b’中；所述培养孔2与可拆离半透膜隔离片6、可拆离半透膜隔离片7a，7b的连接处设置有防止细胞培养室间液体互相流动的密封装置，可拆离半透膜隔离片6与卡槽5c、5c’的连接处、可拆离隔离片7a与卡槽5a、5a'的连接处、可拆离隔离片7b与卡槽5b、5b’的连接处设置有防止细胞培养室间液体互相流动的密封装置，该密封装置是可以塞入卡槽中与可拆离隔离片、可拆离半透膜隔离片形成密封的密封片、密封垫等。

所述可拆离隔离片7a、7b对称分布于可拆离半透膜隔离片6的两侧，与可拆离半透膜隔离片6紧密相邻，相距宽度≤0.5mm；所述可拆离半透膜隔离片6为可拆卸的适于培养介质或细胞穿过的半透膜隔离片；所述可拆离半透膜隔离片6为聚碳酸酯膜隔离片；所述可拆离半透膜隔离片6的孔径大小为3-8μm；所述可拆离隔离片7a、7b为可拆卸的无细胞粘附力的塑料片，高度与培养孔深度相同。

所述培养板1为6个培养孔或12个培养孔或24个培养孔的细胞培养板或细胞培养皿，图1所示的即为6个培养孔。

实施例1

S1、对共培养装置进行高压灭菌和紫外照射灭菌；

S2、在中间卡槽***孔径大小为3μm的可拆离半透膜隔离片6，在两边卡槽***可拆离隔离片7a、7b；

S3、无菌操作下将肿瘤细胞悬液加入包被matrigel的细胞培养室3，使肿瘤细胞沉于matrigel，在细胞培养室3中稳定生长培养3天；

S4、第4天时，用多聚赖氨酸包被另一个细胞培养室4，另一种贴壁细胞种植于包被过多聚赖氨酸的细胞培养室4。37℃过夜培养，使之在细胞培养室4中贴壁生长；

S5、拆离可拆离隔离片7a、7b，使肿瘤细胞和贴壁细胞共培养；

S6、持续共培养，观察肿瘤细胞成球情况，以及成球的肿瘤细胞从一个细胞培养室3向另一个细胞培养室4的迁移情况。

实施例2

S1、对共培养装置进行高压灭菌和紫外照射灭菌；

S2、在中间卡槽***孔径大小为8μm的可拆离半透膜隔离片6，在两边卡槽***可拆离隔离片7a、7b；

S3、无菌操作下将肿瘤细胞悬液加入包被matrigel的细胞培养室3，使肿瘤细胞沉于matrigel，在细胞培养室3中稳定生长培养3天；

S4、第4天时，用多聚赖氨酸包被另一个细胞培养室4，另一种贴壁细胞种植于包被过多聚赖氨酸的细胞培养室4。37℃过夜培养，使之在细胞培养室4中贴壁生长；

S5、拆离可拆离隔离片7a、7b，使肿瘤细胞和贴壁细胞共培养；

S6、持续共培养，观察肿瘤细胞成球情况，以及成球的肿瘤细胞从一个细胞培养室3向另一个细胞培养室4的迁移情况；

S7、迁移的成球肿瘤细胞附着于可拆离半透膜隔离片6上，便于后续的染色观察成球肿瘤的迁移。

本发明的细胞培养和细胞间相互作用的共培养装置，1、结构简单实用，避免了以往肿瘤细胞成球培养与其它细胞直接接触式共培养后的繁琐分离步骤，以及分离不彻底的干扰；2、由于成球体质量较大，克服了Transwell共培养中无法排除重力干扰的因素；3、适用性广，既适用于肿瘤成球培养与贴壁细胞的共培养，也适用于肿瘤成球培养与悬浮细胞的共培养；4、可以反复使用，成本低廉、简单易操作。本发明的使用方法能够利用该共培养装置进行肿瘤细胞成球培养和细胞间相互作用效果观察，操作简单实用、效果直观明了。

Claims (10)

1.一种细胞培养和细胞间相互作用的共培养装置，包括培养板，其特征在于：所述培养板上至少设置有一个培养孔、至少一个将培养孔分割成若干个细胞培养室的可拆离半透膜隔离片以及位于可拆离半透膜隔片两侧的可拆离隔离片。

2.根据权利要求1所述的细胞培养和细胞间相互作用的共培养装置，其特征在于：所述培养孔的孔壁上沿轴向平行设置有用于卡设可拆离半透膜隔离片、可拆离隔离片的卡槽，所述卡槽纵向相对分布；所述卡槽的高度与培养孔的深度相同，所述可拆离半透膜隔离片、可拆离隔离片可拆离的***卡槽中。

3.根据权利要求2所述的细胞培养和细胞间相互作用的共培养装置，其特征在于：所述培养孔与可拆离半透膜隔离片、可拆离半透膜隔离片的连接处、所述卡槽与可拆离半透膜隔离片、可拆离半透膜隔离片的连接处设置有防止细胞培养室间液体互相流动的密封装置。

4.根据权利要求1所述的细胞培养和细胞间相互作用的共培养装置，其特征在于：所述可拆离隔离片对称分布于可拆离半透膜隔离片的两侧，与可拆离半透膜隔离片紧密相邻，相距宽度≤0.5mm。

5.根据权利要求1所述的细胞培养和细胞间相互作用的共培养装置，其特征在于：所述可拆离半透膜隔离片为可拆卸的适于培养介质或细胞穿过的半透膜隔离片。

6.根据权利要求5所述的细胞培养和细胞间相互作用的共培养装置，其特征在于：所述可拆离半透膜隔离片为聚碳酸酯膜隔离片。

7.根据权利要求6所述的细胞培养和细胞间相互作用的共培养装置，其特征在于：所述可拆离半透膜隔离片的孔径大小为3-8μm。

8.根据权利要求1所述的细胞培养和细胞间相互作用的共培养装置，其特征在于：所述可拆离隔离片为可拆卸的无细胞粘附力的塑料片，高度与培养孔深度相同。

9.根据权利要求1所述的细胞培养和细胞间相互作用的共培养装置，其特征在于：所述培养板为6培养孔或12培养孔或24培养孔的细胞培养板或细胞培养皿。

10.一种如权利要求1-9任一项权利要求所述共培养装置的使用方法，其特征在于：该共培养装置使用方法的步骤为：

S1、对共培养装置进行高压灭菌和紫外照射灭菌；

S2、***可拆离半透膜隔离片、可拆离隔离片；

S3、无菌操作下将肿瘤细胞悬液加入包被matrigel的细胞培养室，使肿瘤细胞沉于matrigel，在细胞培养室中稳定生长培养3天；

S4、第4天时，用多聚赖氨酸包被另一个细胞培养室，另一种贴壁细胞种植于包被过多聚赖氨酸的细胞培养室。37℃过夜培养，使之在细胞培养室中贴壁生长；

S5、拆离可拆离隔离片，使肿瘤细胞和贴壁细胞共培养；

S6、持续共培养，观察肿瘤细胞成球情况，以及成球的肿瘤细胞从一个细胞培养室向另一个细胞培养室的迁移情况。