[发明专利]细胞保存或培养装置

说明书

一种生物细胞保存或培养装置(20)包括腔室和可变形膜(36)，所述腔室限定用于在使用中保持流体(34)的主体的流体保持空间(30)，所述可变形膜(36)与所述流体保持空间连通，并且能够由电活性聚合物致动器装置(38)来操纵以经历限定的拓扑结构变化以在所述流体中引起流体流动的模式，通过所述流体流动的模式，流体在紧邻所述可变形膜的子区域(46)与从所述可变形膜的移除的子区域(48)之间进行交换。

技术领域

本发明涉及细胞保存或培养装置，例如包括片上器官细胞培养装置或设备、或用于保存或存储诸如血液的生物物质的装置或设备。

背景技术

当生物细胞或微生物在表面上生长时，它们消耗营养物(包括溶解的气体)并且排泄代谢物。在没有靠近表面的液体与体相液体的主动交换的情况下，只有扩散才能够从体相液体供应营养物，并且只有扩散才能够将代谢物远离表面向体相传送。对于营养物和代谢物交换，扩散是缓慢且低效的机制。因此，细胞生长会受这种扩散过程限制，限制营养物的供应并且限制排泄代谢物的移除，其在较高浓度下可能有害的(例如表面上的产生乙醇的酵母细胞)。此外，当若干层细胞被培养时，下层中的细胞将会在获得足够营养物方面和在清除有害代谢物方面越来越遇到困难。

在血液被捐献、和/或血液正在被存储、或血液正在被用作细胞培养设备中的培养介质的情况下出现相关的困难。存在于血液中的一种细胞是血小板(或凝血细胞)。血小板负责血液凝结，并且在身体中通过聚集在破损皮肤的部位处、粘附于皮肤并且然后激活来执行这种功能，在此之后它们不可逆地改变形状。当血液从身体中移除并且被存储时，血小板的过早激活能够被触发，除非血液被连续搅动。因此在没有搅动的情况下，血液的活性被严重地减弱，并且此外凝聚甚至可能发生。

为了防止这种情况发生，其中，必须向血小板供应足够的氧气，并且移除足够的二氧化碳。因此，例如在血液被存储在袋中的情况下，每个袋必须被放置在温度受控的存储柜中的笨重的摇动器上。

已知的是，特别是在运输期间，在没有搅动的情况下，血小板能够被激活。已经开发了摇动器以当被容纳在存储袋中时连续搅动血小板。然而，这些是笨重的装置，其在运输期间尤其是负担。还已知的是，光滑表面促进血小板的激活。因此，血液袋的内表面被图案化。

寻求能够减轻上面概述的问题的用于实现生物细胞的更有效或可靠的培养或保存的手段，其中，细胞被流体承载或要不然包围。特别地，能够在不需要大型机械摇动器的情况下提供气体或其他物质与细胞的更有效流体交换的解决方案是期望的。

发明内容

根据依据本发明的一方面的范例，提供了一种生物细胞保存或培养装置，包括：

腔室，其限定流体保持空间，所述流体保持空间适于在使用中保持一定体积的流体，并且适于在使用中保持用于保存或培养的生物细胞；

不可渗透的可变形膜，其被布置在所述腔室内或限所述腔室的表面；

电活性聚合物致动器装置，其被布置为使所述可变形膜变形，其中，所述膜保持其不可渗透性，所述电活性聚合物致动器装置是可控的以实现所述可变形膜的表面拓扑结构的受控变化；并且

所述可变形膜被布置为使得在使用中所述表面拓扑结构变化使得推动所述体积的流体内的流体流动的模式，其中，流体在紧邻所述可变形膜的第一子区域与远离所述可变形膜的第二子区域之间进行交换。