【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)專利涉及細(xì)胞體外培養(yǎng)的，具體涉及一種基于腫瘤微環(huán)境的體外循環(huán)類器官3d培養(yǎng)裝置。
技術(shù)介紹
1、腫瘤細(xì)胞微環(huán)境是一個(gè)極為復(fù)雜且精密的系統(tǒng)，它不僅包含了腫瘤細(xì)胞本身，還涵蓋了與之緊密相關(guān)的多種細(xì)胞類型及其所處的多種微環(huán)境，這些微環(huán)境進(jìn)一步細(xì)分為免疫微環(huán)境、微生物微環(huán)境、微循環(huán)微環(huán)境以及代謝微環(huán)境。這些組成部分共同塑造了一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡的生態(tài)系統(tǒng)，對腫瘤的生長、侵襲和轉(zhuǎn)移等過程起著決定性作用。
2、在腫瘤類器官的基礎(chǔ)研究中，本領(lǐng)域技術(shù)人員逐漸意識到，僅僅關(guān)注腫瘤細(xì)胞本身是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。實(shí)際上，與腫瘤密切相關(guān)的其他細(xì)胞種類同樣繁多且至關(guān)重要。這些細(xì)胞包括器官固有細(xì)胞，它們構(gòu)成了腫瘤類器官的基本框架；間質(zhì)細(xì)胞，如血管內(nèi)皮細(xì)胞和成纖維細(xì)胞，它們在腫瘤血管生成和基質(zhì)重塑中扮演著關(guān)鍵角色；以及免疫細(xì)胞，如t細(xì)胞、b細(xì)胞和巨噬細(xì)胞，它們通過復(fù)雜的免疫應(yīng)答影響腫瘤的進(jìn)展。這些不同類型的細(xì)胞之間通過復(fù)雜的相互作用網(wǎng)絡(luò)，共同構(gòu)建了腫瘤類器官的微環(huán)境，從而決定了腫瘤的生物學(xué)行為。
3、然而，當(dāng)前的研究手段在面對如此復(fù)雜的系統(tǒng)時(shí)顯得力不從心。由于實(shí)驗(yàn)器材和技術(shù)的限制，現(xiàn)有的大部分研究局限于2d體外細(xì)胞培養(yǎng)中，將腫瘤細(xì)胞培養(yǎng)在平面培養(yǎng)皿等二維平面上，細(xì)胞之間的相互作用相對有限，且由于受到培養(yǎng)條件的限制，僅能研究最多兩種細(xì)胞之間的關(guān)系，或者更簡化為一種細(xì)胞與另一種細(xì)胞之間的相互作用分析。這種簡化的研究模型顯然無法真實(shí)反映腫瘤類器官微環(huán)境的復(fù)雜性，因此得出的結(jié)論往往片面且可能誤導(dǎo)我們對腫瘤生物學(xué)機(jī)制的理解。
4、值得注意
5、因此，目前需要提供一種能夠進(jìn)行3d體外細(xì)胞培養(yǎng)并且能夠模擬血液循環(huán)對腫瘤細(xì)胞影響的基于腫瘤微環(huán)境的體外循環(huán)類器官3d培養(yǎng)裝置。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為解決上述
技術(shù)介紹
中提出的問題，本專利技術(shù)提供了一種基于腫瘤微環(huán)境的體外循環(huán)類器官3d培養(yǎng)裝置。解決了目前細(xì)胞體外培養(yǎng)的
內(nèi)難以進(jìn)行3d體外細(xì)胞培養(yǎng)并且無法模擬血液循環(huán)對腫瘤細(xì)胞影響問題。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)提供如下技術(shù)方案：一種基于腫瘤微環(huán)境的體外循環(huán)類器官3d培養(yǎng)裝置，其中，包括：
3、循環(huán)驅(qū)動(dòng)模塊，用于為培養(yǎng)裝置內(nèi)的培養(yǎng)液提供循環(huán)動(dòng)力；
4、加樣模塊，包括加樣開口，用于向培養(yǎng)裝置內(nèi)添加細(xì)胞懸液和/或干預(yù)試劑，調(diào)節(jié)培養(yǎng)液的成分，以適應(yīng)培養(yǎng)裝置內(nèi)細(xì)胞的生長、分化和遷移的生理過程的需要；
5、3d細(xì)胞組織培養(yǎng)模塊，包括球形培養(yǎng)皿，用于營造3d培養(yǎng)環(huán)境，為培養(yǎng)裝置內(nèi)細(xì)胞的生長、分化和遷移的生理過程提供場所；
6、所述循環(huán)驅(qū)動(dòng)模塊、所述加樣模塊和所述3d細(xì)胞組織培養(yǎng)模塊之間通過管道連通，且均包括進(jìn)液口和出液口，其中，所述加樣模塊的出液口連通所述循環(huán)驅(qū)動(dòng)模塊的進(jìn)液口，所述循環(huán)驅(qū)動(dòng)模塊的出液口連通所述3d細(xì)胞組織培養(yǎng)模塊的進(jìn)液口，所述3d細(xì)胞組織培養(yǎng)模塊的出液口連通所述加樣模塊的進(jìn)液口。
7、基于上述的基于腫瘤微環(huán)境的體外循環(huán)類器官3d培養(yǎng)裝置，在一種可實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)中，所述循環(huán)驅(qū)動(dòng)模塊包括循環(huán)機(jī)和驅(qū)動(dòng)單元；
8、所述驅(qū)動(dòng)單元設(shè)置在所述管道外側(cè)，所述驅(qū)動(dòng)單元的驅(qū)動(dòng)端固定連接所述循環(huán)機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸，其中，所述循環(huán)機(jī)設(shè)置在所述管道中，用于旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)管道中的培養(yǎng)液進(jìn)行循環(huán)流動(dòng)。
9、基于上述的基于腫瘤微環(huán)境的體外循環(huán)類器官3d培養(yǎng)裝置，在一種可實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)中，所述加樣開口設(shè)置在所述管道的表面上，所述加樣開口上活動(dòng)連接有開口蓋，所述開口蓋閉合時(shí)覆蓋所述加樣開口。
10、基于上述的基于腫瘤微環(huán)境的體外循環(huán)類器官3d培養(yǎng)裝置，在一種可實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)中，所述3d細(xì)胞組織培養(yǎng)模塊的進(jìn)液口和出液口設(shè)置在所述球形培養(yǎng)皿的對應(yīng)位置上，所述球形培養(yǎng)皿設(shè)置有至少一個(gè)，每個(gè)球形培養(yǎng)皿之間通過管道連接，且任一所述球形培養(yǎng)皿的進(jìn)液口和出液口的位置處均設(shè)置有隔離膜；
11、所述隔離膜覆蓋在所述球形培養(yǎng)皿的進(jìn)液口和出液口處，用于為所述球形培養(yǎng)皿中的腫瘤細(xì)胞構(gòu)建非接觸共培養(yǎng)空間。
12、基于上述的基于腫瘤微環(huán)境的體外循環(huán)類器官3d培養(yǎng)裝置，在一種可實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)中，所述隔離膜采用聚碳酸酯孔膜，且所述聚碳酸酯孔膜的孔徑大小設(shè)置為0um－3um。
13、基于上述的基于腫瘤微環(huán)境的體外循環(huán)類器官3d培養(yǎng)裝置，在一種可實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)中，所述3d細(xì)胞組織培養(yǎng)模塊還包括培養(yǎng)皿卡槽和定時(shí)旋轉(zhuǎn)卡扣；
14、所述球形培養(yǎng)皿通過所述定時(shí)旋轉(zhuǎn)卡口卡接在所述培養(yǎng)皿卡槽中，所述定時(shí)旋轉(zhuǎn)卡扣設(shè)置于所述球形培養(yǎng)皿的外側(cè)表面，所述定時(shí)旋轉(zhuǎn)卡扣用于定時(shí)控制所述球形培養(yǎng)皿旋轉(zhuǎn)。
15、基于上述的基于腫瘤微環(huán)境的體外循環(huán)類器官3d培養(yǎng)裝置，在一種可實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)中，其特征在于，還包括管道密封閥，所述管道密封閥用于保證培養(yǎng)裝置中的培養(yǎng)液循環(huán)穩(wěn)定性和培養(yǎng)環(huán)境無菌性；
16、所述管道密封閥至少包括三個(gè)，且分別設(shè)置在所述加樣模塊的出液口和所述循環(huán)驅(qū)動(dòng)模塊的進(jìn)液口之間的管道中、所述循環(huán)驅(qū)動(dòng)模塊的出液口和所述3d細(xì)胞組織培養(yǎng)模塊的進(jìn)液口之間的管道中以及所述3d細(xì)胞組織培養(yǎng)模塊的出液口和所述加樣模塊的進(jìn)液口之間的管道中。
17、基于上述的基于腫瘤微環(huán)境的體外循環(huán)類器官3d培養(yǎng)裝置，在一種可實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)中，其特征在于，還包括主控模塊，所述主控模塊用于集成控制并協(xié)調(diào)所述循環(huán)驅(qū)動(dòng)模塊、所述加樣模塊和所述3d細(xì)胞組織培養(yǎng)模塊工作，其中，所述主控模塊的控制端分別電連接所述循環(huán)驅(qū)動(dòng)模塊、所述加樣模塊和所述3d細(xì)胞組織培養(yǎng)模塊的受控端。
18、基于上述的基于腫瘤微環(huán)境的體外循環(huán)類器官3d培養(yǎng)裝置，在一種可實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)中，其特征在于，還包括顯示交互模塊，所述顯示交互模塊電連接所述主控模塊，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測培養(yǎng)裝置內(nèi)的培養(yǎng)環(huán)境參數(shù)并進(jìn)行可視化顯示，以及用于人機(jī)交互時(shí)發(fā)出指令給所述主控模塊，以使所述主控模塊輸出控制信號給所述循環(huán)驅(qū)動(dòng)模塊、所述加樣模塊和所述3d細(xì)胞組織培養(yǎng)模塊，以調(diào)節(jié)培養(yǎng)裝置內(nèi)的培養(yǎng)環(huán)境參數(shù)，其中，所述培養(yǎng)環(huán)境參數(shù)包括培養(yǎng)液循環(huán)流速。
19、基于上述的基于腫瘤微環(huán)境的體外循環(huán)類器官3d培養(yǎng)裝置，在一種可實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)中，所述顯示交互模塊包括采樣傳感單元、顯示單元和交互單元，其中，所述采樣傳感單元設(shè)置在所述管道中；
20、所述采樣傳感單元的反饋信號輸出端電連接所述主控模塊的反饋信號輸入端，所述顯示單元的受控端電連接所述主控模塊的控制端，用于可視化顯示所述培養(yǎng)環(huán)境參數(shù)，所述交互單元的指令信號輸出端電連接所述主控模塊的本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種基于腫瘤微環(huán)境的體外循環(huán)類器官3D培養(yǎng)裝置，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于腫瘤微環(huán)境的體外循環(huán)類器官3D培養(yǎng)裝置，其特征在于，所述循環(huán)驅(qū)動(dòng)模塊包括循環(huán)機(jī)和驅(qū)動(dòng)單元；
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于腫瘤微環(huán)境的體外循環(huán)類器官3D培養(yǎng)裝置，其特征在于，所述加樣開口設(shè)置在所述管道的表面上，所述加樣開口上活動(dòng)連接有開口蓋，所述開口蓋閉合時(shí)覆蓋所述加樣開口。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于腫瘤微環(huán)境的體外循環(huán)類器官3D培養(yǎng)裝置，其特征在于，所述3D細(xì)胞組織培養(yǎng)模塊的進(jìn)液口和出液口設(shè)置在所述球形培養(yǎng)皿的對應(yīng)位置上，所述球形培養(yǎng)皿設(shè)置有至少一個(gè)，每個(gè)球形培養(yǎng)皿之間通過管道連接，且任一所述球形培養(yǎng)皿的進(jìn)液口和出液口的位置處均設(shè)置有隔離膜；
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于腫瘤微環(huán)境的體外循環(huán)類器官3D培養(yǎng)裝置，其特征在于，所述隔離膜采用聚碳酸酯孔膜，且所述聚碳酸酯孔膜的孔徑大小設(shè)置為0um－3um。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于腫瘤微環(huán)境的體外循環(huán)類器官3D培養(yǎng)裝置，其特征在于，所述3D細(xì)胞組織培養(yǎng)模塊還包括培養(yǎng)皿卡槽
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于腫瘤微環(huán)境的體外循環(huán)類器官3D培養(yǎng)裝置，其特征在于，還包括管道密封閥，所述管道密封閥用于保證培養(yǎng)裝置中的培養(yǎng)液循環(huán)穩(wěn)定性和培養(yǎng)環(huán)境無菌性；
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于腫瘤微環(huán)境的體外循環(huán)類器官3D培養(yǎng)裝置，其特征在于，還包括主控模塊，所述主控模塊用于集成控制并協(xié)調(diào)所述循環(huán)驅(qū)動(dòng)模塊、所述加樣模塊和所述3D細(xì)胞組織培養(yǎng)模塊工作，其中，所述主控模塊的控制端分別電連接所述循環(huán)驅(qū)動(dòng)模塊、所述加樣模塊和所述3D細(xì)胞組織培養(yǎng)模塊的受控端。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于腫瘤微環(huán)境的體外循環(huán)類器官3D培養(yǎng)裝置，其特征在于，還包括顯示交互模塊，所述顯示交互模塊電連接所述主控模塊，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測培養(yǎng)裝置內(nèi)的培養(yǎng)環(huán)境參數(shù)并進(jìn)行可視化顯示，以及用于人機(jī)交互時(shí)發(fā)出指令給所述主控模塊，以使所述主控模塊輸出控制信號給所述循環(huán)驅(qū)動(dòng)模塊、所述加樣模塊和所述3D細(xì)胞組織培養(yǎng)模塊，以調(diào)節(jié)培養(yǎng)裝置內(nèi)的培養(yǎng)環(huán)境參數(shù)，其中，所述培養(yǎng)環(huán)境參數(shù)包括培養(yǎng)液循環(huán)流速。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于腫瘤微環(huán)境的體外循環(huán)類器官3D培養(yǎng)裝置，其特征在于，所述顯示交互模塊包括采樣傳感單元、顯示單元和交互單元，其中，所述采樣傳感單元設(shè)置在所述管道中；
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于腫瘤微環(huán)境的體外循環(huán)類器官3d培養(yǎng)裝置，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于腫瘤微環(huán)境的體外循環(huán)類器官3d培養(yǎng)裝置，其特征在于，所述循環(huán)驅(qū)動(dòng)模塊包括循環(huán)機(jī)和驅(qū)動(dòng)單元；
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于腫瘤微環(huán)境的體外循環(huán)類器官3d培養(yǎng)裝置，其特征在于，所述加樣開口設(shè)置在所述管道的表面上，所述加樣開口上活動(dòng)連接有開口蓋，所述開口蓋閉合時(shí)覆蓋所述加樣開口。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于腫瘤微環(huán)境的體外循環(huán)類器官3d培養(yǎng)裝置，其特征在于，所述3d細(xì)胞組織培養(yǎng)模塊的進(jìn)液口和出液口設(shè)置在所述球形培養(yǎng)皿的對應(yīng)位置上，所述球形培養(yǎng)皿設(shè)置有至少一個(gè)，每個(gè)球形培養(yǎng)皿之間通過管道連接，且任一所述球形培養(yǎng)皿的進(jìn)液口和出液口的位置處均設(shè)置有隔離膜；
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于腫瘤微環(huán)境的體外循環(huán)類器官3d培養(yǎng)裝置，其特征在于，所述隔離膜采用聚碳酸酯孔膜，且所述聚碳酸酯孔膜的孔徑大小設(shè)置為0um－3um。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于腫瘤微環(huán)境的體外循環(huán)類器官3d培養(yǎng)裝置，其特征在于，所述3d細(xì)胞組織培養(yǎng)模塊還包括培養(yǎng)皿卡槽和定時(shí)旋轉(zhuǎn)卡扣；
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王璐，趙杏莉，宋文，王子琨，孫伊楠，田競，畢英，郭銘浩，王曉慧，袁響林，
申請(專利權(quán))人：華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬同濟(jì)醫(yī)院，
類型：發(fā)明
國別省市：
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