[发明专利]一种可提供循环拉伸应力刺激的细胞培养装置及制作方法

说明书

一种可提供循环拉伸应力刺激的细胞培养装置及制作方法，包括位于下方的PTFE构件，所述PTFE构件分为上腔体结构和下腔体结构，所述上腔体结构和下腔体结构之间通过柔性PDMS薄膜分隔，所述下腔体结构内部利用微量注射泵注入或抽出定量空气以在下腔体内提供正负空气压以驱动柔性PDMS薄膜的凹凸拉伸形变。本发明具有生物相容性好、制作工艺简单、操作简便、成本低廉的特点。

技术领域

本发明涉及细胞培养技术领域，特别涉及一种可提供循环拉伸应力刺激的细胞培养装置及制作方法。

背景技术

拉伸应力刺激普遍存在于细胞所处的体内微环境中，并对其多种生物学过程产生显著影响。这些拉伸应力刺激既可由动物体内，肌肉、血管壁、心脏和肺等组织或器官提供，也可由体外物理环境提供。而大至器官，小至细胞均可成为为拉伸应力的刺激对象。拉伸应力刺激具有调节生物的生长发育，生理功能，甚至基因表达的能力。

但是，在常规培养条件下难以为细胞提供其处于体内微环境的拉伸应力刺激。因此，需要开发新的细胞培养方法于体外环境中为细胞提供其体内所实际受到的拉伸应力刺激。研究拉伸应力刺激对细胞的作用，无论是在理论上还是实际应用都有相当重要的研究价值。然而，于体外微环境中为细胞提供拉伸应力刺激的设备有限，操作复杂且价格昂贵，严重阻碍了细胞生物学研究中针对拉伸应力刺激的发展。因此，设计开发简单经济有效的细胞培养装置为细胞循环拉伸应力刺激已成为亟需解决的问题。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种可提供循环拉伸应力刺激的细胞培养装置及制作方法，依据本方法所制作的细胞培养装置具有生物相容性好、制作工艺简单、操作简便、成本低廉的特点。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种可提供循环拉伸应力刺激的细胞培养装置，包括位于下方的PTFE构件，所述PTFE构件分为上腔体结构和下腔体结构，所述上腔体结构和下腔体结构之间通过柔性PDMS薄膜分隔，所述下腔体结构内部利用微量注射泵注入或抽出定量空气以在下腔体内提供正负空气压以驱动柔性PDMS薄膜的凹凸拉伸形变。

所述PTFE构件底表面具有8孔结构。

所述上腔体孔内径为12mm深度为10mm的圆柱形腔体。

所述PDMS薄膜在细胞培养实验之前于100sccm氧气流量下的40W氧等离子体处理100s。

一种可提供循环拉伸应力刺激的细胞培养装置的制备方法，包括以下步骤；

步骤一：

细胞培养实验之前将PDMS薄膜于100sccm氧气流量下的40W氧等离子体处理100s；

步骤二：配件组装好后，置于酒精中进行灭菌处理24h；

步骤三：取含有细胞的悬浊液置于上腔体中，用移液枪加入2ml新鲜细胞培养基，设置微量注射泵注射量/注射速度为1mL/1mL·s^-1，而在下腔体中获得1Hz，±0.01Pa的循环压强变化，此参数的循环空气压可驱使PDMS薄膜呈现突出拉伸形变和凹陷拉伸形变并为种植于其上的细胞提供循环拉伸应力刺激。

本发明的有益效果：

本发明通过上述方法获得了可提供循环拉伸应力刺激的细胞系统。本制备方法成本低廉，使用环保易得的原料，制作工艺简单，操作简便，并且材料对环境友好，不会造成二次污染。

对细胞连续拉伸应力刺激强弱和频率控制较为精确，可以在培养环境中通过调节刺激时间和刺激强弱及频率来进行细胞培养。

附图说明

图1为可提供循环拉伸应力刺激的细胞培养系统示意图。

图2为细胞培养系统结构示意图。