RU190863U1 - Устройство для совмещения клеточной культуры и биодеградируемого носителя - Google Patents
Устройство для совмещения клеточной культуры и биодеградируемого носителя Download PDFInfo
- Publication number
- RU190863U1 RU190863U1 RU2019104311U RU2019104311U RU190863U1 RU 190863 U1 RU190863 U1 RU 190863U1 RU 2019104311 U RU2019104311 U RU 2019104311U RU 2019104311 U RU2019104311 U RU 2019104311U RU 190863 U1 RU190863 U1 RU 190863U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cell culture
- biodegradable
- nutrient medium
- peristaltic pump
- lid
- Prior art date
Links
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 title description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 title 1
- 238000004113 cell culture Methods 0.000 claims abstract description 17
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 claims abstract description 10
- 230000002572 peristaltic effect Effects 0.000 claims abstract description 9
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims 1
- 230000004663 cell proliferation Effects 0.000 abstract description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 abstract 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 abstract 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 14
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 4
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 4
- 230000010412 perfusion Effects 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 210000000170 cell membrane Anatomy 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000012258 culturing Methods 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000007490 hematoxylin and eosin (H&E) staining Methods 0.000 description 1
- 239000012510 hollow fiber Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 229920000747 poly(lactic acid) Polymers 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M1/00—Suction or pumping devices for medical purposes; Devices for carrying-off, for treatment of, or for carrying-over, body-liquids; Drainage systems
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M3/00—Tissue, human, animal or plant cell, or virus culture apparatus
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Zoology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Vascular Medicine (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Virology (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Cell Biology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Anesthesiology (AREA)
- Hematology (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области экспериментальной биологии и медицины и может быть использована для создания клеточно-инженерных конструкций, а именно для совмещения клеточной культуры и биодеградируемого носителя.Технический результат полезной модели состоит в обеспечении проникновения культуры клеток внутрь плотного биодеградируемого матрикса с заданной плотностью распределения внутри него и последующей пролиферации клеток с формированием КИК.Результат достигается за счет того, что внутри корпуса выполнено конусообразное углубление для лучшего примыкания КИК к стенкам реактора с центральным полым каналом для отвода питательной среды, в крышке выполнены четыре соединения для подключения датчиков и перистальтического насоса.
Description
Полезная модель относится к области экспериментальной биологии и медицины и может быть использована для совмещения клеточной культуры и биодеградируемого носителя при разработке клеточно-инженерных конструкций (далее КИК).
Известно устройство для создания клеточно-инженерных конструкций с использованием напыляемого метода культивирования в герметично закрываемом пространстве (RU 2482180). Несмотря на маленький объем, контроль газовой среды, герметичность, способность поместить в большую культуральную установку - данная модель имеет множественные недостатки. Отсутствие механического воздействия, и перфузии не позволяет данной конструкции эффективно населять и культивировать плотные КИК.
Известно устройство для культивирования клеток в жидкой и газообразной средах (RU 2340662), в котором клеточная культура находится в половолоконных мембранных трубках с диаметром не более 5 мм. Несмотря на циклическое экспонирование газовой и жидкостной среды, контроль газообразной среды, управление скоростью перфузии и небольшой размер, данное устройство также не предполагает расположение биодеградируемого матрикса внутри полой трубки, механического воздействия на культуру клеток, а также имеет большой объем, что накладывает ограничения на объем культуры клеток.
Известно устройство для культивирования и стимуляции трехмерных, жизнеспособных и устойчивых к механическим нагрузкам клеточных трансплантатов в соответствующем биореакторе (RU 2370534). Несмотря на небольшой размер, наличие механического воздействия, герметичного корпуса и контроля газовой смеси, негерметичное соединение поршня со стенками реактора не позволяет осуществить принудительное заселение плотного биодеградируемого матрикса. Отсутствие перфузии и воздействия газа снижает эффективность заселения КИК и делает процесс заселения трудноуправляемым.
Наиболее близким к заявленному является техническое решение, представленное в патенте RU 2249039. Данный комплекс имеет герметичный поршень и позволяет контролировать газовую смесь (состав и концентрацию газовой смеси CO2, O2, давление), а также регулировать механическое воздействие. Однако отсутствие принудительного газового воздействия и большой объем установки делает невозможным ее использование для создания КИК с большой плотностью и (или) малой пористостью носителя.
Техническая проблема состоит в создании устройства для совмещения культуры клеток и плотного биодеградируемого носителя при создании КИК, лишенного вышеперечисленных недостатков.
Технический результат полезной модели состоит в обеспечении проникновения культуры клеток внутрь плотного биодеградируемого матрикса с заданной плотностью распределения и последующей пролиферацией клеток с формированием КИК.
Результат достигается за счет того, что внутри корпуса выполнено конусообразное углубление для лучшего примыкания КИК к стенкам реактора с центральным полым каналом для отвода питательной среды, в крышке выполнены четыре соединения для подключения датчиков и перистальтического насоса.
На фигурах изображены:
Фиг. 1 - вид в разрезе, где 1 - крышка, 2 -корпус, 3 - заужение, 4 - полость, 5 - канал, 6 -электромагнитный клапан, 7 - нижнее резьбовое соединение, 8 - выемка под уплотнитель, 9 -насечка, 10 - верхнее резьбовое соединение, 11 - полое соедение, 12 - заглушка, 13 - резьбовое соединение, 14 - внутреннее резьбовое соединение, 15 - датчик газовой смеси, 16 -перистальтический насос.
Фиг. 2 - вид сверху на устройство
Фиг. 3 - общий вид устройства
Фиг. 4 - гистологический препарат мембраны с клетками, окраска гемотоксилин и эозин Фиг. 5 - фото СЭМ образца мембраны с клетками Фиг. 6 - фото СЭМ образца мембраны с клетками
Устройство (Фиг. 1) выполнено из нержавеющей стали и представляет собой цилиндрический корпус, предназначенный для заселения биодеградируемого носителя клеточной культурой. Корпус 2 устройства представляет цельный воронкообразный предмет с заужением внутрь. Внутри корпуса 2 выполнена полость 3 с цилиндрическим пространством 4 для помещения биодеградируемого носителя. На дне цилиндрического пространства 4 существует перпендикулярно уходящий вниз канал 5 для отвода питательной среды, который заканчивается резьбовым соединением для подключения соединителя 11 или заглушки 12. В месте соединения крышки и корпуса 2 представлено резьбовое соединение 13 с полутороидальным углублением 8 для герметизирующего уплотнения в виде тороидальной резиновой манжеты. Крышка 1 имеет соответствующее резьбовое соединение 14 для адаптации с соответствующим резьбовым соединением 13 корпуса 2. Это соединение 13 и 14 служит для герметизации устройства через зажатие резинового уплотнения путем закручивания. На наружной поверхности 1 выполнена насечка 9 для удобства закручивания, а на горизонтальной поверхности 2 расположены четыре резьбовых отверстия 10 для подключения соединителей 11 или заглушек 12. К устройству через соединители 11 подключаются, в зависимости от целей и задач, необходимые аксессуары -
перистальтический насос 16, электромагнитный клапан 6 и датчик газа 15. Соединители 11 и заглушки 12 для удобства закручивания выполнены в виде шестигранного сечения с обязательным резиновым уплотнением. Через данные соединители 11 устройство можно модифицировать, подключая различные датчики, электромагнитные клапаны, перистальтические насосы или наоборот, заглушить неиспользованные выводы.
Устройство работает следующим образом. В герметичный корпус устройства 2 помещают заготовку из биодеградируемого носителя под заселение клеточной культурой. После этого корпус устройства 2 герметизируется крышкой 1 с насечкой 9. Резиновым уплотнением на крышке в выемке 8 путем соединения резьбовых частей 13 и 14 прижимается и устройство герметизируется. Далее открывают клапан подачи 6, и перистальтический насос 16 перекачивает в полость 3 питательную среду с клеточной культурой через соединительное резьбовое отверстие 10 и полый соединитель 11, после чего клапан закрывают. Следующим этапом прокачивают устройство газом (например, азотом) через электромагнитный клапан 6 и датчик газа 15. Воздействие газа на питательную среду заставляет ее фильтроваться через биодеградируемый носитель, что в свою очередь приводит к оседанию клеточной культуры внутри соответствующего носителя одновременно с отводом питательной среды без клеточной культуры через канал 5 и нижнее резьбовое соединение 7. Время фильтрации, избыточное давление газа и объем питательной среды являются исходными переменными для получения КИК с заданной плотностью распределения клеточной культуры внутри последнего. Окончание цикла происходит за счет открытия клапана и включения перистальтического насоса с перекачиванием смеси в полость 3 корпуса 1. Цикличность обеспечивается в ручном режиме или под действием соответствующей программы на управляемом и программируемом контроллере. Общий вид устройства и вид сверху показан на (Фиг. 2, Фиг. 3).
По результатам эксперимента было обнаружено равномерное заселение клеточной культуры внутри полилактидной матрицы, чего не было обнаружено при статическом способе заселения клеточной культуры (Фиг. 4, Фиг. 5, Фиг. 6).
Устройство позволяет:
- помещать клеточную культуру внутрь биодеградируемого носителя большой плотности, с получением КИК с заданными характеристиками
- осуществлять культивирование КИК с пролиферацией клеток в динамике, под воздействием перфузии
- использовать штатные газовые инкубаторы для экспериментальной работы
- используя модульность конструкции подключать дополнительные датчики или клапаны
Claims (1)
- Устройство для совмещения клеточной культуры и биодеградируемого носителя, включающее герметичный корпус и крышку, подключаемые через соединители датчик газа, электромагнитный клапан подачи и перистальтический насос, отличающееся тем, что внутри корпуса выполнено конусообразное углубление с цилиндрическим пространством для размещения биодеградируемого носителя, с дном которого соединен канал для отвода питательной среды, при этом корпус и крышка герметично соединены при помощи резьбового соединения с торроидальным угублением для резинового уплотнения, а в крышке выполнены резьбовые отверстия, к которым подсоединены соединители датчика газа, электромагнитного клапана подачи и перистальтического насоса, имеющего возможность подачи в полость корпуса питательной среды с культурой клеток в то время, когда электроктромагнитный клапан открыт, а также прокачивания через электромагнитный клапан подачи газа для фильтрации питательной среды через биодеградируемый носитель с осаждением внутри биодеградируемого носителя культуры клеток.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019104311U RU190863U1 (ru) | 2019-02-15 | 2019-02-15 | Устройство для совмещения клеточной культуры и биодеградируемого носителя |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019104311U RU190863U1 (ru) | 2019-02-15 | 2019-02-15 | Устройство для совмещения клеточной культуры и биодеградируемого носителя |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU190863U1 true RU190863U1 (ru) | 2019-07-15 |
Family
ID=67309635
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019104311U RU190863U1 (ru) | 2019-02-15 | 2019-02-15 | Устройство для совмещения клеточной культуры и биодеградируемого носителя |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU190863U1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2793462C1 (ru) * | 2022-06-24 | 2023-04-04 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный медицинский исследовательский центр травматологии и ортопедии имени Р.Р. Вредена" Министерства здравоохранения Российской Федерации | Способ пробоподготовки клеточно-инженерной конструкции на основе полимолочной кислоты и культуры эукариотических клеток для гистологического анализа |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2249039C2 (ru) * | 1999-02-04 | 2005-03-27 | Текнион Рисерч Энд Дивелопмент Фаундейшн Лтд. | Способ размножения/поддержания недифференцированных гемопоэтических стволовых клеток или клеток-предшественников (варианты), способ приготовления кондиционированной среды стромальных клеток, способ трансплантации недифференцированных гемопоэтических стволовых клеток или клеток-предшественников (варианты) |
| RU2370534C2 (ru) * | 2003-10-21 | 2009-10-20 | Др. АУГУСТИНУС БАДЕР | Способ и биореактор для культивирования и стимуляции трехмерных, жизнеспособных и устойчивых к механическим нагрузкам клеточных трансплантатов |
| US7678579B2 (en) * | 2006-09-27 | 2010-03-16 | Korea Institute Of Science And Technology | Method for analysis metabolite difference between biological samples |
| RU2482180C2 (ru) * | 2011-07-14 | 2013-05-20 | Алексей Вячеславович Ковалев | Биореактор для выращивания тканеинженерных конструкций |
-
2019
- 2019-02-15 RU RU2019104311U patent/RU190863U1/ru active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2249039C2 (ru) * | 1999-02-04 | 2005-03-27 | Текнион Рисерч Энд Дивелопмент Фаундейшн Лтд. | Способ размножения/поддержания недифференцированных гемопоэтических стволовых клеток или клеток-предшественников (варианты), способ приготовления кондиционированной среды стромальных клеток, способ трансплантации недифференцированных гемопоэтических стволовых клеток или клеток-предшественников (варианты) |
| US20120122220A1 (en) * | 1999-02-04 | 2012-05-17 | Pluristem Ltd | Method and apparatus for maintenance and expansion of hemopoietic stem cells and/or progenitor cells |
| RU2370534C2 (ru) * | 2003-10-21 | 2009-10-20 | Др. АУГУСТИНУС БАДЕР | Способ и биореактор для культивирования и стимуляции трехмерных, жизнеспособных и устойчивых к механическим нагрузкам клеточных трансплантатов |
| US7678579B2 (en) * | 2006-09-27 | 2010-03-16 | Korea Institute Of Science And Technology | Method for analysis metabolite difference between biological samples |
| RU2482180C2 (ru) * | 2011-07-14 | 2013-05-20 | Алексей Вячеславович Ковалев | Биореактор для выращивания тканеинженерных конструкций |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2793462C1 (ru) * | 2022-06-24 | 2023-04-04 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный медицинский исследовательский центр травматологии и ортопедии имени Р.Р. Вредена" Министерства здравоохранения Российской Федерации | Способ пробоподготовки клеточно-инженерной конструкции на основе полимолочной кислоты и культуры эукариотических клеток для гистологического анализа |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100376665C (zh) | 一种细胞培养装置 | |
| US8865460B2 (en) | Co-culture bioreactor system | |
| RU2006117360A (ru) | Способ и биореактор для культивирования и стимуляции трехмерных, жизнеспособных и устойчивых к механическим нагрузкам клеточных трансплантатов | |
| CN204752742U (zh) | 一种可用于慢生长细胞培养的细胞培养皿 | |
| CN204474693U (zh) | 一种用于药物处理斑马鱼胚胎与幼鱼的专用培养装置 | |
| JP2011504747A (ja) | 細胞培養フラスコ及びこれを備えた細胞培養装置 | |
| CN109876684A (zh) | 一种实验室可控粒径的纳米气泡发生装置 | |
| CN105695328A (zh) | 细胞培养和细胞间相互作用的共培养装置及其使用方法 | |
| RU190863U1 (ru) | Устройство для совмещения клеточной культуры и биодеградируемого носителя | |
| Piola et al. | Design and functional testing of a multichamber perfusion platform for three‐dimensional scaffolds | |
| CN201729833U (zh) | 一种用于灌流实验的细胞培养皿 | |
| CN205275598U (zh) | 一种新型厌氧菌培养皿 | |
| CN202285519U (zh) | 一种植物小种子消毒装置 | |
| CN208821508U (zh) | 观赏鱼养殖与空气净化器 | |
| CN217438205U (zh) | 一种双环境共培养板 | |
| TWM597779U (zh) | 共培養裝置 | |
| CN203976812U (zh) | 空间应用型流路可控锁闭式细胞培养室 | |
| CN105385582A (zh) | 一种新型厌氧菌培养皿 | |
| CN206266605U (zh) | 一种培养瓶换气装置 | |
| CN203429183U (zh) | 三维细胞培养板 | |
| CN214830411U (zh) | 细胞培养反应器 | |
| CN211445768U (zh) | 一种移动便携式气体发生细胞培养装置 | |
| CN203429184U (zh) | 多种附壁细胞共培养装置 | |
| US11884908B2 (en) | 3D cell automated incubator | |
| CN209105729U (zh) | 植物目标部位培养装置 |