[发明专利]三维细胞培养系统和使用该系统的细胞培养方法

说明书

本发明涉及一种用于保存细胞的组合物和细胞保存方法，更具体地，涉及一种用于保存细胞的组合物，其含有作为活性成分的植物来源的重组人血清白蛋白和植物肽，其维持高细胞存活率，同时保持无动物和无异种特性，并且在细胞如干细胞或原代培养细胞的短期保存期间，其细胞形态或表面表达因子没有变化；还涉及使用该组合物的细胞保存方法。

技术领域

本发明涉及基于可生物降解的合成生物凝胶的三维细胞培养方法，更具体地，涉及在干细胞和原代细胞的培养中使用多孔膜和可生物降解的合成生物凝胶以非接触方式在细胞培养皿中培养细胞的方法。

背景技术

目前最广泛使用的细胞培养方法是在二维孔板或培养皿中培养细胞。然而，根据最近的论文，与三维细胞培养相比，二维(单层)细胞培养导致更低的细胞功能和形态的显著改变(Proc.Natl.Acad.Sci.USA,100:1943-1948,2003；Cell,111:923-925,2002；CancerCell 2:205-216,2002)。为了克服这些缺点，最近开发了使用三维结构化载体的细胞培养方法，并且广泛使用电纺丝、泡沫成型、离子浓缩方法以及使用球形自组装制造反转结构作为制造这种结构的方法。近年来，已经尝试了创建类似于体内环境的细胞培养方法的新范式，这是通过开发生物-MEMS领域实现的，称为DNA芯片、蛋白质芯片和集成芯片，其是用于生物医学领域的微机电系统(Proc.Natl.Acad.Sci.USA,96:5545-5548,1999；Anal.Chem.,74:1560-1564,2002；Biotechnol.Prog.,20:338-345,2004；Biomed.Microdevices,4:161-166,2002)。类似地，韩国专利No.10-0733914公开了一种三维微细胞培养系统，其特征在于细胞存在于三维凝胶中，但是该系统的缺点是，在使用细胞培养后的细胞进行传代培养或分析中难以分离存在于凝胶中的细胞，特别是，难以附着和增殖的干细胞或原代细胞在细胞分离期间受损。

干细胞是指可以在未分化状态下无限增殖以及在特定环境和条件下分化以具有特定功能和形状的细胞。人胚胎干细胞在适当的体外培养条件下能够连续自我更新，并具有多能性以分化成构成身体的所有细胞类型。因此，对人胚胎干细胞的研究结果的应用范围正在扩展到各种各样的方面，例如：了解人体发育、分化和生长的基本知识；开发用于人体各种损伤或各种疾病的基本治疗的细胞治疗产品；筛选各种新型候选药物的疗效；以及创建疾病原因，制定治疗策略。

同时，原代细胞是指直接主要从动物组织或器官培养的细胞，原代细胞是从活细胞获得的正常细胞。与肿瘤细胞不同，原代细胞在人工体外继代培养中具有限制。原代细胞用于生物药物等的生产，并且由于与实际生物反应相似的优点，也已经开发为细胞治疗剂。

发明内容

技术问题

在常规的细胞培养方法中，其中细胞在粘附于细胞培养容器的表面的同时进行培养，空气的渗透和培养基营养物的供应仅通过除了其粘附部分之外的部分细胞实现，因此细胞功能恶化并且细胞形态变化，导致不利的生长和增殖。对于难以粘附、生长和增殖的细胞，例如干细胞或原代细胞，上述培养方法具有局限性，并且允许在凝胶内培养的常规三维培养方法具有缺点，细胞不能分离，因此，需要开发一种三维细胞培养系统，以利于需要细胞分离的传代培养或分析。

技术方案

因此，为了通过在所有方向上提供空气和培养基，同时允许容易地分离细胞，以提高干细胞和原代细胞的粘附、生长和增殖，本发明的一个方面是提供用于培养细胞的细胞培养方法，以非接触方式在培养容器中培养细胞，以及提供能够在细胞培养容器中以非接触方式培养细胞的细胞培养系统。

有益效果