(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210650823.3 (22)申请日 2022.06.10 (71)申请人 杭州艾名医学 科技有限公司 地址 310051 浙江省杭州市滨江区西兴街 道江陵路8 8号7幢81 1室 (72)发明人 冯宗苗　邢华杨　 (74)专利代理 机构 杭州求是专利事务所有限公 司 33200 专利代理师 刘静 (51)Int.Cl. C12M 3/00(2006.01) C12M 1/00(2006.01) C12N 5/09(2010.01) (54)发明名称 一种肿瘤微球的细胞培 养装置及方法 (57)摘要 本发明公开了一种肿瘤微球的细胞培养装 置及方法， 该装置是一种用于细胞培养孔板的内 套结构， 其底部开有多个相同的连接在一起的倒 多棱锥凹槽， 倒多棱锥凹槽铺满底部平面； 外侧 壁通过三个沿周向均布的卡爪固定在细胞培养 孔板单孔内部， 相邻两个卡爪之间的侧壁上具有 若干个供内外液体进行流通交换的狭缝结构。 接 种细胞后， 可借助离心机的离心力作用下使细胞 数量均一的堆积在每个内套底面的倒多棱锥凹 槽内； 倒棱锥的各个侧壁能够提供支撑细胞的机 械力， 在无需外源性支撑材料的条件 下通过细胞 聚集形成细胞球 。 权利要求书1页 说明书4页 附图5页 CN 114736803 A 2022.07.12 CN 114736803 A 1.一种肿瘤微球的细胞培养装置， 其特征在于， 该装置是一种用于细胞培养孔板的内 套结构， 其底部开有多个相同的连接在一起的倒多棱锥凹槽， 倒多棱锥凹槽铺满底部平面； 外侧壁上开有供内外液体进行流 通交换的狭缝 结构。 2.根据权利要求1所述的一种肿瘤微球的细胞培养装置， 其特征在于， 所述倒多棱锥形 凹槽为倒四棱锥形凹槽 。 3.根据权利要求1所述的一种肿瘤微球的细胞培养装置， 其特征在于， 所述倒多棱锥形 凹槽成行成列的排布在内套结构底部 。 4.根据权利要求1所述的一种肿瘤微球的细胞培养装置， 其特征在于， 内套结构外侧壁 通过卡爪安装在 细胞培养孔板单孔内部 。 5.根据权利要求4所述的一种肿瘤微球的细胞培养装置， 其特征在于， 所述卡爪有三 个， 沿周向均匀分布。 6.根据权利要求5所述的一种肿瘤微球的细胞培养装置， 其特征在于， 每相邻 两个卡爪 之间的侧壁上 具有若干个狭缝 结构。 7.根据权利要求1所述的一种肿瘤微球的细胞培养装置， 其特征在于， 内套结构底部使 用聚二甲基硅氧烷P DMS进行处 理， 降低粘附性。 8.根据权利要求1所述的一种肿瘤微球的细胞培养装置， 其特征在于， 所述狭缝结构下 端距离内套结构底部具有一定距离， 该距离根据需求设置 。 9.一种基于权利要求1所述肿瘤微球的细胞培养装置的细胞培养方法， 其特征在于， 该 方法包括以下步骤： （1） 接种阶段， 通过移液器向细胞培养孔板单孔内的内套结构中注入细胞培养液， 接种 细胞后， 在借助离心机的离心力作用下使细胞数量均一的堆积在每个内套 结构底面的倒多 棱锥凹槽内； 倒多棱锥凹槽的各个侧 壁能够提供支撑细胞 的机械力， 在无需外源性支撑材 料的条件下通过细胞聚集形成细胞球； （2） 更换液体阶段， 使用移液器从内套结构和细胞培养孔板之间的空间吸走液体， 内套 结构内的液体将从狭缝中均匀流出， 新的培 养液从内套和孔板间完成加液替换。 10.根据权利要求9所述的细胞培养方法， 其特征在于， 细胞培养液的液面超过内套侧 壁狭缝下端时， 内套结构内液体与细胞培养孔板内液体连通， 进而使得内套结构 内部培养 的细胞能与全部细胞培 养液进行物质交换。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114736803 A 2一种肿瘤微球的细胞培养装 置及方法 技术领域 [0001]本发明涉及 细胞培养领域， 尤其涉及一种肿瘤微球的细胞培 养装置及方法。 背景技术 [0002]肿瘤细胞的二维培养， 由于没有立体的结构支撑， 且缺乏体内细胞生长、 分化的微 环境而引起细胞形态结构的改变， 导致所建立的细胞模型与临床的实验结果往往差异较 大。 而三维的细胞培养模型是介于动物实验与单层细胞培养之间的一种实验技术， 能够重 现体内细胞与细胞间的相互作用， 更具有生理相关性的同时不影响实验通量。 大量的研究 表明， 三维的细胞培养在细胞增殖分化、 细胞间相互作用、 基因蛋白质的表达、 对药物反应 更类似于体内的生存情况。 因此， 三维细胞培养系统在药物发现， 疾病模拟， 靶向癌症的治 疗以及再生医学等方面具有广阔的前景， 且使其应用于验证临床前结果， 代替实验室动物 实验成为可能[1‑2]。 [0003]目前常用的三维细胞培养技术主要包括基于支架的三维细胞培养和不依赖支架 的三维细胞培养。 细胞外基质作为主要的细胞培养支架， 是从组织中提取， 由胶原、 层黏连 蛋白、 巢蛋白及生长因子等成分构成。 在一定条件下， 能够模拟体内细胞基底膜的结构、 组 成和功能， 构建与体内细胞微环境类似的机械特性和生理环 境， 支持细胞在体外的生长、 分 化[3]。 而不依赖支架的三维细胞培养技术中应用最多的是超低吸附表面的孔板， 这种方法 无需特别的处理和培养过程， 使用常规的细胞培养方法， 将细胞消化后接种在微孔中， 即可 直接培养出三维的细胞 结构。 [0004]目前， 三维细胞培养的支架多来源于EHS小鼠肉瘤的基底膜基质如Corning的 Matrigel和Bio ‑techne的BME  cultrex， 由于其来源于小鼠， 大部分的肿瘤细胞为人源， 因 此这类基质胶属于人肿瘤细胞培养体系中的异源组分。 另外， 其产品成分不明确， 且每一批 次的蛋白浓度、 凝固时间等性状均有 所不同， 使得产品批次间的差异较大， 实验的可重复性 较差。 另外， 使用这类基质胶操作较为繁琐， 需在低温下进行， 储存条件苛刻 （如BME   cultrex需在零下80度保存） ， 对实验人员操作要求较高且成本高昂。 [0005]利用超低吸附表面的孔板进行三维细胞培养， 虽简便易行， 但获得的三维细胞球 往往均一性较差， 且不利于培养基的更换， 并且受限于低粘附处理的细胞培养器皿， 限制了 其在临床实验中的一些应用。 [0006][1] Duval K, Grover H, Han L H, et al. Modeling  physiolo gical events  in 2D vs. 3D cell culture[J].  Physiology, 2017, 32(4): 266‑277. [2] Kapałczyńska M, Kolenda T, Przybyła W, et al. 2D and 3D cell  cultures –a comparison  of different  types of cancer cell cultures[J].  Archives  of medical science:  AMS, 2018, 14(4): 910. [3] Takebe T, Wells J M. Organoids  by design[J].  Science,  2019, 364 (6444): 956‑959。说　明　书 1/4 页 3 CN 114736803 A 3