專利名稱：細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)的底物和容器。特別地，本發(fā)明涉及細(xì)胞可以在其上生長用以接下來轉(zhuǎn)移到需要細(xì)胞層的患者的底物。
WO 91/13638描述了一種傷口敷料，它包括一聚合物層，具有錨定到一個表面的經(jīng)培養(yǎng)的哺乳動物細(xì)胞層。這樣的敷料適宜用于部分厚度傷口的處理，例如燒傷和供皮位置。這些細(xì)胞優(yōu)選是可以從通過活組織切除獲得的自體固有皮細(xì)胞培養(yǎng)或者從其它來源培養(yǎng)的上皮細(xì)胞。在細(xì)胞所粘附的聚合物底物存在下它們經(jīng)過培養(yǎng)和生長。當(dāng)把該底物涂敷到患者的備置位置時，細(xì)胞從底物轉(zhuǎn)移到患者身上，并連續(xù)繁殖形成上皮細(xì)胞層。所述的敷料的制備如下通過與聚合敷料底物表面接觸培養(yǎng)細(xì)胞；從培養(yǎng)基移去底物；然后將敷料涂于患者以便細(xì)胞接觸患者創(chuàng)傷面。
本發(fā)明的一個目的在于提供一種改進(jìn)形式的細(xì)胞培養(yǎng)底物裝置，該裝置方便用于細(xì)胞培養(yǎng)和將細(xì)胞錨定到底物上，并接下來將細(xì)胞轉(zhuǎn)移到患者。本發(fā)明的另一個目的是提供一種同樣可以實(shí)現(xiàn)上述目的的細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)。
根據(jù)本發(fā)明，細(xì)胞培養(yǎng)底物裝置包括由對細(xì)胞無毒性或低毒性的物質(zhì)形成的框架和對細(xì)胞沒有毒性且至少有一細(xì)胞可以粘附在其上的表面的細(xì)胞培養(yǎng)底物，所述框架適合以可釋放地以適當(dāng)構(gòu)型固定所述細(xì)胞培養(yǎng)底物，以將細(xì)胞粘附在所述至少一個表面。
該框架最好具有適宜形狀和大小以適合細(xì)胞培養(yǎng)容器。盡管其它形狀同樣適合，但是優(yōu)選形式一般是正方形、矩形或圓形。
該框架適合以適當(dāng)構(gòu)型固定細(xì)胞培養(yǎng)底物用以將細(xì)胞粘附到其表面上。細(xì)胞培養(yǎng)底物優(yōu)選包括具有適宜細(xì)胞粘附的表面的聚合物膜。該膜可以是親水的，也可以是疏水的。該底物可以包括一層以上的物料。
適宜的細(xì)胞培養(yǎng)底物包括WO 91/13638中提到的那些，即聚酯、聚丙烯、醋酸乙烯酯的摻合物或共聚物，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、離聚物，例如SURLYN(商標(biāo))，或含這些化合物的共聚物和摻合物。
例如親水聚氨酯的親水聚合物也可以形成培養(yǎng)底物。該培養(yǎng)底物具有經(jīng)培養(yǎng)的哺乳動物細(xì)胞可以粘附在其上的第一表面。該表面可以經(jīng)處理以改進(jìn)其性能，如用例如膠原基物料的另一物質(zhì)涂敷，或通過其它方式，例如電暈放電或等離子處理。該底物優(yōu)選是聚合物膜。優(yōu)選該底物與體外形可貼合。該底物可以是連續(xù)的，也可以是有孔眼的。
細(xì)胞培養(yǎng)底物優(yōu)選適宜用于創(chuàng)傷，以作為傷口敷料。因此細(xì)胞培養(yǎng)底物優(yōu)選是可貼合并有彈性，以便與它所涂敷的傷口外形一致。該物料可以是適宜于吸入的。當(dāng)細(xì)胞培養(yǎng)底物具有粘附到其表面的上皮細(xì)胞時，可將其涂敷到傷口上，以便細(xì)胞與傷口接觸，以有效地將細(xì)胞從底物轉(zhuǎn)移到傷口以促進(jìn)傷口上皮再形成。
當(dāng)?shù)孜锇ɡ缇酆衔锬さ钠矫嫖镔|(zhì)時，該框架優(yōu)選適合以基本上平的構(gòu)型固定底物。以這種方式可以將細(xì)胞在底物上的匯聚減到最小，以便細(xì)胞可以相對均勻地分布到它們粘附的表面上。因此該框架優(yōu)選包括平面部分，該平面部分接合至少部分所述細(xì)胞培養(yǎng)底物，在與所述平面部分呈平行的平面上以平面構(gòu)型可釋放地固定底物。該平面部分可以包括開式框架或物料的連續(xù)層。在優(yōu)選形式中，該平面部分包括開式框架，該開式框架具有周邊即閉式帶的細(xì)胞培養(yǎng)底物可以粘附在其上的框架。
該細(xì)胞培養(yǎng)底物可以通過例如粘合、層壓、加熱或射頻熔接或例如夾的機(jī)械方式以可釋放地固定到框架上?？蚣芎图?xì)胞培養(yǎng)底物之間的結(jié)合優(yōu)選不漏液的。該框架也可用于相對可以是容器或細(xì)胞培養(yǎng)容器內(nèi)表面的另一表面去壓部分或全部底物以將底物保持為平的構(gòu)型。
該框架還可以包括圍繞所述平面部分的可以或不可以連續(xù)延伸的直立壁。該壁可以包括將所述框架保持在容器內(nèi)的部件。例如，該壁可以包括可以接合例如培養(yǎng)皿或細(xì)胞培養(yǎng)容器的容器的邊緣的口緣或凹口。優(yōu)選該壁與框架的其它部分為一整體。當(dāng)壁為連續(xù)且包圍框架的平面部分，并且細(xì)胞培養(yǎng)底物與框架結(jié)合時，框架和底物可以一起形成細(xì)胞可以在其中培養(yǎng)的容器。
框架由對細(xì)胞無毒性或沒有明顯毒性的物料制成。適宜物料包括聚酯(例如聚對苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯)，包括它們的摻合物和共聚物、聚烯烴、聚苯乙烯、聚碳酸酯、丙烯酸物質(zhì)、聚醚酰亞胺、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物以及含任意這些物質(zhì)的摻合物和共聚物或其它適宜物質(zhì)。該框架可以通過模制制成，例如吹塑、熱成型、真空或加壓成型或注模。該框架可以由聚合物膜通過真空成型和加熱以形成所需形狀。
優(yōu)選該裝置適合固定在例如培養(yǎng)皿的容器內(nèi)。因此根據(jù)本發(fā)明，細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)包括一裝置，該裝置包括由對細(xì)胞無毒性或低毒性的物質(zhì)形成的框架和對細(xì)胞無毒性并具有至少一個細(xì)胞可以粘附在其上的表面的細(xì)胞培養(yǎng)底物，所述框架適合以可釋放地以適宜構(gòu)型固定所述細(xì)胞培養(yǎng)底物，用于將細(xì)胞粘附到所述表面和容器，其中所述框架具有一定形狀和大小以適合所述容器，以便所述細(xì)胞培養(yǎng)底物與所述容器的一個內(nèi)表面基本上保持平行。
該培養(yǎng)底物還可以包括載體層。該培養(yǎng)底物能以可釋放地粘附在其部分或全部表面上的載體層上。優(yōu)選載體層粘附在其上的表面與細(xì)胞所粘附的表面相對。在該形式下，通過框架以平面構(gòu)型固定培養(yǎng)底物和載體層。該載體層優(yōu)選包括比培養(yǎng)底物硬的聚合物膜層，這樣它有利于保持培養(yǎng)底物平整，無起皺。該載體層可以包括與適宜形成框架的物質(zhì)相似的物料膜。該載體層優(yōu)選可釋放地粘附在相對于細(xì)胞所粘附的表面的剩余培養(yǎng)底物的整個表面。該載體優(yōu)選以如下方式粘結(jié)當(dāng)需要時它可以通過剝離從剩余培養(yǎng)底物移去。
在本發(fā)明的優(yōu)選形式中，細(xì)胞培養(yǎng)底物包括經(jīng)培養(yǎng)的哺乳動物細(xì)胞可以粘附的第一表面和第二相對表面，在至少大部分第二表面上它以可釋放地粘附到形成培養(yǎng)底物載體層的連續(xù)聚合物膜的第一表面上。
在一個實(shí)施方案中，細(xì)胞培養(yǎng)的第二表面以可釋放地粘附到載體層的一部分上，優(yōu)選中心部分。
沒有與底物的相對的第二表面接觸的載體層剩余部分可以以可釋放地或固定地粘到框架上。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種細(xì)胞培養(yǎng)底物裝置，它包括有對細(xì)胞無毒性或低毒性的物質(zhì)形成的框架和對細(xì)胞無毒性且具有至少一個細(xì)胞可以粘附在其上的表面的細(xì)胞培養(yǎng)底物，其中一部分底物以可釋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。
現(xiàn)在參照附圖通過實(shí)施例進(jìn)一步描述本發(fā)明，其中


圖1為根據(jù)本發(fā)明裝置的透視圖；圖2為放在容器內(nèi)的圖1所示裝置的橫截面圖；圖3為第二實(shí)施方案的橫截面圖；圖4為放在容器內(nèi)的第三實(shí)施方案裝置的透視圖；圖5為根據(jù)圖4裝置的橫截面圖。
圖1顯示了一種細(xì)胞培養(yǎng)裝置，包括框架10和細(xì)胞培養(yǎng)底物14?？蚣?0包括形成框架平面部分的開式周邊框架11，以及直立壁13。壁13和周邊框架11通過真空成型整體地形成，它是厚200m的聚對苯二甲酸乙二酯膜薄片。壁13具有圍繞其上邊緣延伸的口緣12。細(xì)胞培養(yǎng)底物膜14通過層壓以可釋放地固定到周邊框架11的較低表面上。細(xì)胞培養(yǎng)底物包括乙烯-醋酸乙烯酯膜的可貼合薄片，在其上表面通過電暈放電技術(shù)進(jìn)行處理以改進(jìn)其表面性能用以達(dá)到最佳細(xì)胞粘附。該上表面的中心部分可以通過周邊框架11的開口部分進(jìn)入。形成該裝置的框架和培養(yǎng)底物可以放在圖2中所示培養(yǎng)皿15內(nèi)。優(yōu)選框架和培養(yǎng)底物無菌并以防細(xì)菌包裝供應(yīng)。
為了使用該細(xì)胞培養(yǎng)裝置，將它放在培養(yǎng)皿或其它容器中，然后加入含例如人體上皮角化細(xì)胞的細(xì)胞培養(yǎng)基。在37℃下培養(yǎng)細(xì)胞許多天，在這期間細(xì)胞繁殖并粘附到底物上，直到達(dá)到所需細(xì)胞密度和細(xì)胞層的匯聚度。然后移去培養(yǎng)基并從容器中移出該裝置。然后可以從框架中剝離細(xì)胞培養(yǎng)底物，并按細(xì)胞側(cè)向下將其放在將要處理的傷口上。
在圖3中，將培養(yǎng)底物較低表面粘附在厚150m的PET膜薄片的載體層上。該載體對膜14賦予增加的硬度，以利于將其保持平且無起皺的狀況。當(dāng)細(xì)胞生長并粘附到培養(yǎng)底物上時，載體和底物一起從框架移去并放在患者身上，在其上可以通過剝離移去載體層。
在圖4和5中，在通過周邊框架11限定的部分載體層16上，細(xì)胞培養(yǎng)底物14以可剝離地將其較低表面粘附到載體層16上。為了利于剝離，向底物14提供有朝向底物14角落的標(biāo)簽部分17。載體層16的剩余部分固定地粘附到框架11上。
權(quán)利要求
1.一種細(xì)胞培養(yǎng)底物裝置，包括由對細(xì)胞無毒性或低毒性的物質(zhì)形成的框架和對細(xì)胞無毒性且具有至少一個細(xì)胞可以粘附在其上的表面的細(xì)胞培養(yǎng)底物，其中所述框架適合可釋放地以適宜構(gòu)型固定所述培養(yǎng)底物，以將細(xì)胞粘附到所述至少一個表面上。
2.權(quán)利要求1的裝置，其中培養(yǎng)底物包括具有適宜粘附細(xì)胞的表面的聚合物。
3.權(quán)利要求1或2的裝置，其中底物包括膜。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3的裝置，其中底物選自聚酯、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、聚乙烯離聚物。
5.根據(jù)上述任一權(quán)利要求的裝置，其中框架適合以基本上平面構(gòu)型固定培養(yǎng)底物。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的裝置，其中框架包括接合至少一部分細(xì)胞培養(yǎng)底物的平面部分，在與平面部分呈平行的平面上以平面構(gòu)型可釋放地將底物固定。
7.根據(jù)權(quán)利要求5的裝置，其中框架為包括周邊框架的開式框架。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7的裝置，其中框架還包括圍繞平面部分延伸的直立壁。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的裝置，其中壁還包括將框架保持在容器內(nèi)的部件。
10.根據(jù)權(quán)利要求8的裝置，其中用于保持的部件包括接合容器邊緣的口緣或凹口。
11.根據(jù)上述任一權(quán)利要求的裝置，其中培養(yǎng)底物通過粘合以可釋放地固定到框架上。
12.根據(jù)上述任一權(quán)利要求的裝置，其中細(xì)胞培養(yǎng)底物還包括以可釋放地粘附到與至少一個表面相對的表面上的載體層。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的裝置，其中相對表面覆蓋一部分載體層。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的裝置，其中相對表面基本上覆蓋了載體層的中心部分，借此限定外面未覆蓋的周邊部分。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的裝置，其中外面未覆蓋的周邊部分固定地粘附到框架上。
16.權(quán)利要求1的裝置，其中至少一表面還包括標(biāo)簽部分。
17.根據(jù)上述任一權(quán)利要求的裝置，以及一批哺乳動物細(xì)胞。
18.根據(jù)上述任一權(quán)利要求的裝置的用途。
19.一種細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)，它包括一裝置，該裝置包括由對細(xì)胞無毒性或低毒性的物質(zhì)形成的框架和對細(xì)胞無毒性且具有至少一個細(xì)胞可以粘附在其上的表面的細(xì)胞培養(yǎng)底物，所述框架適合可釋放地以適宜構(gòu)型固定所述細(xì)胞培養(yǎng)底物，以將細(xì)胞粘附到所述表面和容器上，其中所述框架具有一定形狀和大小，以適合所述容器，以便所述細(xì)胞培養(yǎng)底物基本上保持與所述容器的一個內(nèi)表面平行。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種包括框架和細(xì)胞培養(yǎng)底物的細(xì)胞培養(yǎng)底物裝置。該框架適合可釋放地以優(yōu)選平面構(gòu)型固定底物用以粘附細(xì)胞。該底物還可以包括載體層。該裝置可以放在例如培養(yǎng)皿的容器內(nèi)。
文檔編號C12M1/22GK1249778SQ9880311
公開日2000年4月5日 申請日期1998年1月14日 優(yōu)先權(quán)日1997年1月16日
發(fā)明者P·L·布羅特, D·普勒 申請人:史密夫及內(nèi)修公開有限公司