一種用于構(gòu)建三維細(xì)胞模型的磁力控制裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種用于構(gòu)建三維細(xì)胞模型的磁力控制裝置，所述磁力控制裝置包括本體和設(shè)于所述本體上的磁性體。本實(shí)用新型所述用于構(gòu)建三維細(xì)胞模型的磁力控制裝置，能夠使得三維細(xì)胞模型的構(gòu)建不再依賴基質(zhì)膠，從而避免傳統(tǒng)依賴基質(zhì)膠的三維細(xì)胞培養(yǎng)模型構(gòu)建過程中存在的諸多限速步驟，使得三維細(xì)胞模型的構(gòu)建更加簡單，不受實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員熟練程度等的影響。采用本實(shí)用新型所述磁力控制裝置構(gòu)建三維細(xì)胞模型，構(gòu)建方法簡單，只需2～4天即可構(gòu)建成三維細(xì)胞模型，構(gòu)建時(shí)間大大縮短；而且，由于依靠磁懸浮方法構(gòu)建三維細(xì)胞模型，無需基質(zhì)膠，構(gòu)建成功后的三維細(xì)胞團(tuán)結(jié)構(gòu)緊密，不易散開，因而較穩(wěn)定，利于后續(xù)檢測。
【專利說明】
一種用于構(gòu)建三維細(xì)胞模型的磁力控制裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種用于構(gòu)建三維細(xì)胞模型的裝置，尤其是一種用于構(gòu)建三維細(xì)胞模型的磁力控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，腫瘤相關(guān)的基礎(chǔ)研究大多建立在二維細(xì)胞培養(yǎng)基礎(chǔ)上，其特點(diǎn)是簡便易操作，易于研究單細(xì)胞的表型變化。但是此類研究卻難以從腫瘤組織的立體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)上模擬體內(nèi)細(xì)胞的組織微環(huán)境，故而無法準(zhǔn)確反映腫瘤細(xì)胞在三維空間組織中的表型特點(diǎn)。
[0003]三維細(xì)胞培養(yǎng)作為有別于傳統(tǒng)二維平板細(xì)胞培養(yǎng)的嶄新的細(xì)胞培養(yǎng)模式，能在體外最大限度地反映體內(nèi)細(xì)胞微環(huán)境的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ):I)可較真實(shí)地反映腫瘤在體內(nèi)的發(fā)生過程:細(xì)胞通過其表面的特異性受體特別是整合素家族受體實(shí)現(xiàn)細(xì)胞與細(xì)胞之間以及細(xì)胞與基質(zhì)之間的病理聯(lián)系及信號(hào)傳導(dǎo)；2)可再現(xiàn)腫瘤組織中細(xì)胞內(nèi)及細(xì)胞間的信號(hào)通路蛋白及關(guān)鍵生命分子表達(dá)的動(dòng)態(tài)演變過程。因而，三維細(xì)胞培養(yǎng)應(yīng)用于腫瘤表型研究具有獨(dú)特的優(yōu)勢。
[0004]三維細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)在國際上正處于發(fā)展完善階段，并在研究腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)移及放化療敏感性的分子機(jī)制方面顯示出光明的應(yīng)用前景。常規(guī)的三維細(xì)胞培養(yǎng)過程為:I)將基質(zhì)膠培養(yǎng)基(Matrigel)從-20°C中取出后置于冰上，半小時(shí)后基質(zhì)膠將由固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài);2).在特定的三維細(xì)胞培養(yǎng)小室中將基質(zhì)膠鋪就呈穹窿型；3).室溫放置半小時(shí)至一小時(shí)基質(zhì)膠將由液態(tài)恢復(fù)固態(tài)，加入細(xì)胞培養(yǎng)基并接種腫瘤細(xì)胞后置于細(xì)胞培養(yǎng)箱中培養(yǎng)一至兩周后檢測。
【申請(qǐng)人】基于此模型的放療敏感性研究發(fā)現(xiàn)，鼻咽癌細(xì)胞CNE-2在基質(zhì)膠培養(yǎng)基中形成巨大畸形球狀實(shí)體，當(dāng)予以小分子抑制劑VX-680及X線放射處理后，激光共聚焦熒光染色顯示CNE-2細(xì)胞團(tuán)內(nèi)P53及P21表達(dá)上調(diào)并誘導(dǎo)CNE-2三維細(xì)胞團(tuán)發(fā)生凋亡(Cleaved Caspase_3表達(dá)明顯升高)，隨后細(xì)胞團(tuán)松散一猶如體內(nèi)反射線處理后腫瘤組織的消退過程(結(jié)果已發(fā)表于國際腫瘤學(xué)期刊Cancer B1logy&Therapy，2009，8( 15): 1500-1506.)
[0005]目前，三維細(xì)胞模型構(gòu)建過程中主要存在以下問題:(I)三維細(xì)胞模型難以構(gòu)建:首先需要構(gòu)建猶如穹窿狀的基質(zhì)膠團(tuán)塊，基質(zhì)膠反復(fù)凍融后難以形成穹窿狀，即便是首次使用的嶄新的基質(zhì)膠，其穹窿狀塑形亦需非常嫻熟的技巧，而一旦穹窿狀塑形不佳，如出現(xiàn)偏心或塌陷，將直接導(dǎo)致后續(xù)檢測過程難度的加大，甚至無法檢測;如出現(xiàn)三維基質(zhì)膠培養(yǎng)模型與培養(yǎng)小室四壁接觸，則會(huì)直接導(dǎo)致模型構(gòu)建失敗而無法進(jìn)行后續(xù)試驗(yàn)。(2)構(gòu)建后培養(yǎng)成型時(shí)間長:常規(guī)情況下腫瘤細(xì)胞在基質(zhì)膠上需要約7-14天方能形成球型空間結(jié)構(gòu)。(3)檢測難度大:常規(guī)基質(zhì)膠在培養(yǎng)基中浸泡一周后易出現(xiàn)膨脹軟化，因而在后續(xù)三維免疫熒光染色時(shí)非常易于出現(xiàn)三維基質(zhì)膠碎裂，進(jìn)而無法完成后續(xù)染色及三維重建。
[0006]導(dǎo)致現(xiàn)有三維細(xì)胞模型構(gòu)成過程中的問題的原因主要有以下幾個(gè)方面:(a)常規(guī)手工方法塑形的不均一性:傳統(tǒng)三維模型構(gòu)建與操作者的熟練程度密切相關(guān)，但是由于人為因素常造成三維培養(yǎng)模型的不均一性，具體表現(xiàn)為:外形不均一(偏心、塌陷)及三維模型內(nèi)部不均一(主要由于塑形凝固過程中基質(zhì)膠的流動(dòng)造成)。卬)塑形失敗:常規(guī)手工方法塑形時(shí)易發(fā)生基質(zhì)膠與培養(yǎng)小室四壁接觸的情況，而一旦發(fā)生接觸，由于液體張力原因，基質(zhì)膠迅速流向培養(yǎng)小室四壁，形成四周高中間低的“碗狀”構(gòu)型，導(dǎo)致塑形失敗。此種情況在手工塑形過程中極易發(fā)生，成為塑形失敗的重要原因之一。(C)檢測困難:基于基質(zhì)膠的三維細(xì)胞培養(yǎng)模型需要浸泡在培養(yǎng)基中生長7-14天，基質(zhì)膠經(jīng)過一周的浸泡后極易出現(xiàn)膨脹軟化及碎裂，在后續(xù)三維免疫染色時(shí)非常容易出現(xiàn)模型破裂變形等問題，影響檢測。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]本實(shí)用新型的內(nèi)容在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提供一種用于構(gòu)建三維細(xì)胞模型的磁力控制裝置。
[0008]為實(shí)現(xiàn)此目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案為:一種用于構(gòu)建三維細(xì)胞模型的磁力控制裝置，所述磁力控制裝置包括本體和設(shè)于所述本體上的磁性體。
[0009]本實(shí)用新型所述用于構(gòu)建三維細(xì)胞模型的磁力控制裝置，包括本體也設(shè)于本體上具有磁性的磁性體，使用時(shí)，先將細(xì)胞與鐵磁性納米顆粒一起培養(yǎng)，得到吞噬有鐵磁性納米顆粒的細(xì)胞，然后將細(xì)胞重新種植于培養(yǎng)皿中，將本實(shí)用新型的磁力控制裝置放置于所述培養(yǎng)皿的上方，本實(shí)用新型所述磁力控制裝置能夠與所述培養(yǎng)皿嵌合。由于所述磁性控制裝置設(shè)有磁性體，而細(xì)胞內(nèi)吞噬了鐵磁性納米顆粒，因此細(xì)胞可以被磁力控制裝置的磁性體吸附而懸浮與培養(yǎng)基中，并由于細(xì)胞具有自我組裝能力，大約經(jīng)過18?36小時(shí)的培養(yǎng)即可形成三維細(xì)胞團(tuán)，即三維細(xì)胞培養(yǎng)模型。
[0010]作為對(duì)上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述磁性體為多個(gè)。
[0011]作為對(duì)上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述磁性體均勻分布在所述本體上。
[0012]作為對(duì)上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述磁性體為12個(gè)。當(dāng)所述磁性體為12個(gè)時(shí)，所述磁性控制裝置可與12孔培養(yǎng)板配合使用，所述12個(gè)磁性體與所述12孔培養(yǎng)板的12個(gè)孔一一對(duì)應(yīng)。
[0013]作為對(duì)上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述磁性體為24個(gè)。當(dāng)所述磁性體為24個(gè)時(shí)，所述磁性控制裝置可與24孔培養(yǎng)板配合使用，所述24個(gè)磁性體與所述24孔培養(yǎng)板的24個(gè)孔一一對(duì)應(yīng)。
[0014]作為對(duì)上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述磁性體為96個(gè)。當(dāng)所述磁性體為96個(gè)時(shí)，所述磁性控制裝置可與96孔培養(yǎng)板配合使用，所述96個(gè)磁性體與所述96孔培養(yǎng)板的96個(gè)孔一一對(duì)應(yīng)。
[0015]作為對(duì)上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述磁性體為384個(gè)。當(dāng)所述磁性體為384個(gè)時(shí)，所述磁性控制裝置可與384孔培養(yǎng)板配合使用，所述384個(gè)磁性體與所述384孔培養(yǎng)板的384個(gè)孔
——對(duì)應(yīng)。
[0016]本實(shí)用新型所述用于構(gòu)建三維細(xì)胞模型的磁力控制裝置，能夠使得三維細(xì)胞模型的構(gòu)建不再依賴基質(zhì)膠，從而避免傳統(tǒng)依賴基質(zhì)膠的三維細(xì)胞培養(yǎng)模型構(gòu)建過程中存在的諸多限速步驟，使得三維細(xì)胞模型的構(gòu)建更加簡單，排除了基質(zhì)膠培養(yǎng)三維模型時(shí)易發(fā)生軟化碎裂的問題，不受實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員熟練程度等的影響。另外，采用本實(shí)用新型所述磁力控制裝置構(gòu)建三維細(xì)胞模型，構(gòu)建方法簡單，時(shí)間跨度小，只需2?4天即可構(gòu)建成三維細(xì)胞模型，構(gòu)建時(shí)間大大縮短。最后，采用本實(shí)用新型所述磁力控制裝置構(gòu)建得到的三維細(xì)胞模型，由于依靠磁懸浮方法構(gòu)建三維細(xì)胞模型，無需基質(zhì)膠，構(gòu)建成功后的三維細(xì)胞團(tuán)結(jié)構(gòu)緊密，不易散開，因而較穩(wěn)定，利于后續(xù)檢測。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型所述磁力控制裝置的一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2為圖1所示磁力控制裝置另一視向的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖3為圖1所示磁力控制裝置又一視向的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖4為采用本實(shí)用新型構(gòu)建得到的三維細(xì)胞模型在顯微鏡下的照片圖。
[0021]圖中，10為本體，20為磁性體。
【具體實(shí)施方式】
[0022]為更好的說明本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)，下面將結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0023]實(shí)施例1
[0024]本實(shí)用新型磁力控制裝置的一種實(shí)施例，如附圖1?3所示，所述磁力控制裝置包括本體10和設(shè)于所述本體10上的磁性體20，所述磁性體20為96個(gè)，且所述磁性體20均勻分布在所述本體10上。
[0025]本實(shí)施例所述磁力控制裝置用于構(gòu)建三維細(xì)胞模型時(shí)，先將細(xì)胞與鐵磁性納米顆粒一起培養(yǎng)，得到吞噬有鐵磁性納米顆粒的細(xì)胞，然后將細(xì)胞重新種植于96孔培養(yǎng)板中，將本實(shí)施例的磁力控制裝置放置于所述96孔培養(yǎng)板的上方，本實(shí)施例所述磁力控制裝置能夠與所述96孔培養(yǎng)板嵌合，所述96個(gè)磁性體與所述96孔培養(yǎng)板的96個(gè)孔一一對(duì)應(yīng)。由于所述磁性控制裝置設(shè)有磁性體，而細(xì)胞內(nèi)吞噬了鐵磁性納米顆粒，因此細(xì)胞可以被磁力控制裝置的磁性體吸附而懸浮與培養(yǎng)基中，并由于細(xì)胞具有自我組裝能力，大約經(jīng)過18?36小時(shí)的培養(yǎng)即可形成三維細(xì)胞團(tuán)，即三維細(xì)胞培養(yǎng)模型。
[0026]本實(shí)施例中所述磁性控制裝置的磁性體數(shù)量，也可設(shè)計(jì)為12個(gè)、24個(gè)、384個(gè)等，根據(jù)所采用培養(yǎng)板的孔數(shù)而定。
[0027]實(shí)施例2
[0028]采用本實(shí)用新型磁性控制裝置構(gòu)建三維細(xì)胞模型的一種實(shí)施例，本實(shí)施例所述三維細(xì)胞模型的構(gòu)建方法包括以下步驟:
[0029](I)將細(xì)胞按照1: 2?1:3的比例種植于含有培養(yǎng)基的培養(yǎng)皿中，所述培養(yǎng)皿可采用6孔培養(yǎng)板、12孔培養(yǎng)板、24孔培養(yǎng)板、96孔培養(yǎng)板或384孔培養(yǎng)板等，然后將鐵磁性納米顆粒加入到培養(yǎng)基中并混勻，所述鐵磁性納米顆粒的加入量為:每10000細(xì)胞中加入I微升的鐵磁性納米顆粒，培養(yǎng)至細(xì)胞密度達(dá)到80?90 %，得到含有鐵磁性納米顆粒的細(xì)胞；
[0030](2)將步驟(I)培養(yǎng)后所得細(xì)胞經(jīng)胰酶消化及含血清培養(yǎng)基終止后重懸，重新種植于含有培養(yǎng)基的培養(yǎng)皿中，所述培養(yǎng)皿采用96孔培養(yǎng)板，在培養(yǎng)皿的上方放置與所述培養(yǎng)皿嵌合的磁力控制裝置(如實(shí)施例1所述)，所述磁力控制裝置包括本體和設(shè)于所述本體上的磁性體(如附圖1?3所示)，所述磁性體在所述本體上的分布位置及所述磁性體的數(shù)量與所述培養(yǎng)皿上的孔相對(duì)應(yīng)，然后培養(yǎng)18?36小時(shí)，即得三維細(xì)胞模型。
[0031 ]所述步驟(I)所用鐵磁性納米顆?？芍苯淤徲谑袌?，亦可采用以下方法制備得到:
[0032](a)取一容器，加入FeCl2和FeCl3得溶液A，所述溶液A中Fe2VFe3+的摩爾比為0.75;
[0033](b)在攪拌狀態(tài)下將氨水加入步驟(a)所得溶液A中，所述氨水與所述溶液A的體積比為2:5，所述氨水的質(zhì)量百分濃度為30% ;
[0034](c)將含有氨水的溶液A在80 °C下加熱，至出現(xiàn)沉淀物質(zhì)，得到Fe3O4;
[0035](d)向步驟(C)所得沉淀物質(zhì)中加入含有表面活性劑的乙醇，所述表面活性劑與Fe3O4的摩爾比為1:5，然后再在80°C下繼續(xù)加熱25min，至反應(yīng)完全;所述表面活性劑為油酰肌氨酸和月桂酰肌氨酸，所述表面活性劑中，所述月桂酸肌氨酸的摩爾含量為O?30% ;
[0036](e)用磁鐵吸住分離，然后用蒸餾水對(duì)沉淀洗滌多次，除去可溶性雜質(zhì)；
[0037](f)在60?80 °C的真空環(huán)境下對(duì)洗滌后的沉淀進(jìn)行過度水分，即得鐵磁性納米顆粒。
[0038]優(yōu)選地，上述所述鐵磁性納米顆粒的制備方法還包括以下步驟:
[0039 ] (g)檢測步驟(f)得到的鐵磁性納米顆粒的Ze ta電位，如為負(fù)電荷，將所述鐵磁性納米顆粒中加入多聚賴氨酸，得到多聚賴氨酸修飾的Fe3O4鐵磁性納米顆粒。
[0040]本實(shí)施例所構(gòu)建的三維細(xì)胞模型在顯微鏡下進(jìn)行觀察，如附圖4所示。由附圖4中所述三維細(xì)胞模型在顯微鏡下的照片可看出，采用本實(shí)用新型磁力控制裝置構(gòu)建三維細(xì)胞模型，能夠快速高效構(gòu)建得到三維細(xì)胞模型，而且所構(gòu)建的三維細(xì)胞團(tuán)結(jié)構(gòu)緊密，不易散開，利于后續(xù)檢測。
[0041]最后所應(yīng)當(dāng)說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)和范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于構(gòu)建三維細(xì)胞模型的磁力控制裝置，其特征在于，所述磁力控制裝置包括本體和設(shè)于所述本體上的磁性體。2.如權(quán)利要求1所述的用于構(gòu)建三維細(xì)胞模型的磁力控制裝置，其特征在于，所述磁性體為多個(gè)。3.如權(quán)利要求1或2所述的用于構(gòu)建三維細(xì)胞模型的磁力控制裝置，其特征在于，所述磁性體均勻分布在所述本體上。4.如權(quán)利要求3所述的用于構(gòu)建三維細(xì)胞模型的磁力控制裝置，其特征在于，所述磁性體為12個(gè)。5.如權(quán)利要求3所述的用于構(gòu)建三維細(xì)胞模型的磁力控制裝置，其特征在于，所述磁性體為24個(gè)。6.如權(quán)利要求3所述的用于構(gòu)建三維細(xì)胞模型的磁力控制裝置，其特征在于，所述磁性體為96個(gè)。7.如權(quán)利要求3所述的用于構(gòu)建三維細(xì)胞模型的磁力控制裝置，其特征在于，所述磁性體為384個(gè)。
【文檔編號(hào)】C12M1/42GK205473821SQ201620175701
【公開日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年3月8日
【發(fā)明人】萬香波
【申請(qǐng)人】萬香波, 范新娟