Устройство и способы для культивирования клеток - RU2019100603A
Код документа: RU2019100603A
Формула
1. Устройство для культивирования клеток, содержащее микрофлюидную сеть, при этом указанная микрофлюидная сеть содержит:
микрофлюидный слой, содержащий основание, микрофлюидный канал и покрытие;
отсек для органоидов, проходящий в микрофлюидный слой через отверстие в указанном покрытии и сообщающийся по текучей среде с микрофлюидным каналом; и
барьер для капиллярного давления, по существу выровненный с указанным отверстием и делящий микрофлюидную сеть на первый подобьем, содержащий отсек для органоидов, и второй подобьем, содержащий по меньшей мере часть микрофлюидного канала.
2. Устройство для культивирования клеток по п. 1, в котором отсек для органоидов содержит лунку, имеющую боковые стенки, которые, в ориентации для применения, проходят вертикально до микрофлюидного слоя.
3. Устройство для культивирования клеток по п. 1, в котором барьер для капиллярного давления расположен на основании микрофлюидного слоя, по существу напротив отверстия.
4. Устройство для культивирования клеток по п. 1, в котором барьер для капиллярного давления по меньшей мере частично определяет поверхность отсека для органоидов на основании микрофлюидного слоя и выполнен с возможностью удерживания текучей среды в первом подобъеме.
5. Устройство для культивирования клеток по п. 1., в котором микрофлюидная сеть содержит второй барьер для капиллярного давления, расположенный на основании микрофлюидного слоя, по существу напротив указанного отверстия и является по существу выровненным с указанным отверстием.
6. Устройство для культивирования клеток по п. 5, в котором второй барьер для капиллярного давления дополнительно, по меньшей мере частично, определяет поверхность отсека для органоидов на основании микрофлюидного слоя.
7. Устройство для культивирования клеток по п. 1, в котором первый барьер для капиллярного давления является концентрическим по отношению к отверстию.
8. Устройство для культивирования клеток по п. 5, в котором второй барьер для капиллярного давления является концентрическим по отношению к отверстию и/или первому барьеру для капиллярного давления.
9. Устройство для культивирования клеток по п. 1, в котором каждый из первого и/или второго барьеров для капиллярного давления охватывает всю ширину микрофлюидного канала и пересекается на каждом конце с боковыми стенками микрофлюидного канала.
10. Устройство для культивирования клеток по п. 5, в котором каждый из указанного барьера для капиллярного давления и/или второго барьера для капиллярного давления независимо содержат:
ребро материала, выступающее из внутренней поверхности микрофлюидного канала;
бороздку во внутренней поверхности микрофлюидного канала;
область материала другой смачиваемости по отношению ко внутренней поверхности микрофлюидного канала; или
множество столбиков с регулярными интервалами.
11. Способ культивирования клеток или клеточных агрегатов, включающий:
a) введение в отсек для органоидов устройства по любому из пп. 1-10 капли геля или предшественника геля, факультативно содержащей один или более типов клеток или клеточных агрегатов;
b) обеспечение удерживания указанной капли барьером для капиллярного давления;
c) обеспечение отверждения или желатинизации капли геля или предшественника геля;
d) загрузку микрофлюидного канала текучей средой; и
e) факультативно культивирование одного или более типов клеток или клеточных агрегатов, присутствующих в отвержденном геле.
12. Способ культивирования клеток или клеточных агрегатов по п. 11, дополнительно включающий:
f) индуцирование тока текучей среды через микрофлюидную сеть и/или
g) введение эндотелиальных клеток в микрофлюидный канал.
13. Способ культивирования клеток или клеточных агрегатов по п. 12, в котором эндотелиальные клетки подвергают стимуляции с образованием слоя сосудистой ткани, при этом указанный слой сосудистой ткани выстилает внутренние стенки микрофлюидного канала до поверхности контакта с отвержденным гелем.
14. Способ культивирования клеток или клеточных агрегатов по п. 11, дополнительно включающий:
h) добавление хемоаттрактанта или одного или более проангиогенных соединений на гель или предшественник геля для стимуляции направленного ангиогенеза в пределах геля.
15. Способ культивирования клеток или клеточных агрегатов по п. 1, в котором один или более типов клеток культивируют с образованием органоида или эмбрионального тельца.
16. Способ васкуляризации клеточного агрегата, включающий:
введение в микрофлюидное устройство для культивирования клеток капли геля или предшественника геля и обеспечение удерживания данной капли барьером для капиллярного давления, присутствующим в данном устройстве;
обеспечение отверждения или желатинизации геля или предшественника геля с образованием отвержденного геля;
введение суспензии эндотелиальных клеток в несущей текучей среде в микрофлюидный канал микрофлюидного устройства для культивирования клеток, причем данный микрофлюидный канал сообщается по текучей среде с отвержденным гелем;
обеспечение образования эндотелиальными клетками по меньшей мере одного микрососуда по меньшей мере в указанном микрофлюидном канале;
введение на верхнюю поверхность отвержденного геля одной или более клеток или клеточных агрегатов; и
обеспечение или стимуляцию направленного ангиогенеза по меньшей мере между указанным одним микрососудом и одной или более клетками или клеточными агрегатами.
17. Способ по п. 16, дополнительно включающий:
добавление одного или более проангиогенных соединений на отвержденный гель после образования по меньшей мере одного микрососуда в по меньшей мере указанном микрофлюидном канале для стимуляции направленного ангиогенеза в отвержденном геле.
18. Способ по п. 16, в котором одна или более клеток или клеточных агрегатов содержат одну или более из кластеризованных клеток, отпечатанных клеток, органоид, биопсию ткани, опухолевую ткань, резецированный опухолевый материал, эксплант органа или эмбриональное тельце.
19. Способ по п. 16, в котором введение одной или более клеткок или клеточных агрегатов включает обеспечение полного покрытия одной или более клетками или клеточными агрегатами верхней поверхности отвержденного геля в виде монослоя или в виде многослойной ткани.
20. Способ по п. 16, в котором в микрофлюидное устройство для культивирования клеток вводится дополнительный гель или предшественник геля таким образом, чтобы инкапсулировать первый отвержденный гель и одну или более клеток или клеточных агрегатов.
