貼壁性細胞的三維培養方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于細胞三維培養技術領域，具體涉及一種貼壁性細胞的三維培養方法。
【背景技術】
[0002]針對干細胞或者腫瘤細胞等貼壁性細胞采用二維培養方法，培養出來的細胞都是粘附在容器壁上的二維形態細胞，不利于促分化、細胞微環境控制、以及應用等方面的不足；因此多采用不同材料的三維結構載體與細胞形成細胞-三維載體復合的形態，在體外共同培養，使細胞能夠在載體的三維立體空間結構中迀移、生長。
[0003]而構建三維細胞培養的三維結構載體現有通常是兩種，一種是三維細胞支架、另一種是微球載體。其中，三維細胞支架的三維細胞培養方式是在培養容器內固設膠原、蠶絲蛋白、纖維蛋白、海藻酸鹽、透明質酸、殼聚糖等材質制備的利于細胞親和的支架體；微球載體是能適用于貼壁細胞生長的微珠，一般是由天然葡聚糖或者各種合成的聚合物組成。上述三維培養方式在實施的過程中，三維細胞支架一旦設定之后，支架本身不會再移動，培養相對比較靜態；所以需要進行細胞動態環境培養時，多采用的是微球載體進行。
[0004]但采用微球載體進行三維培養時，微球載體預先根據細胞培養的密度和數量要求計算后添加至培養容器中，并用攪拌等方式保持其懸浮在培養液中；但是培養過程中除了細胞數量和密度增加之外，微球自身的構建的環境(微球自身密度等)也是不變的；而對于細胞培養來說，細胞在不同生長階段(前期接種的細胞數量不多、需要微球相對密度大促進貼壁，中后期貼壁細胞數量增加后、相應降低微球密度促進其生長增殖)上需要不同的環境，微球載體也無法較好地滿足動態環境的要求；并且，微球載體攪拌方式保持懸浮本身也增加了細胞培養的剪切應力，容易對細胞造成大的機械損傷，因此也無法達到實現良好的細胞三維動態培養環境，降低了細胞培養的品質。
【發明內容】
[0005]本發明實施的目的在于克服現有微珠載體繼續擰細胞三維培養的缺陷，提供一種適于細胞培養環境過度的貼壁性細胞的三維培養方法，及實現該方法的裝置。
[0006]為了實現上述發明目的，本發明實施例的技術方案如下:
[0007]—種貼壁性細胞的三維培養方法，包括:
[0008]獲取細胞貼壁性的磁珠；
[0009]以所述磁珠作為共培養介質與待培養細胞于磁場中進行培養。
[0010]采用本發明的上述方法，以磁珠作為細胞共培養介質，相比葡聚糖或合成聚合物的微珠培養介質，在細胞培養的過程中可以根據各培養時期所要求的空間、密度等條件，通過控制改變磁場的場強即可使磁珠的分布產生變化，從而可以根據細胞生長的階段要求改變培養環境。而且，通過外加磁場來使磁珠進行運動，可以替代機械攪拌棒、氣升式等攪拌使培養液和細胞流動，降低了機械沖擊和剪切應力對細胞的傷害。
【附圖說明】
[0011]下面將結合附圖及實施例對本發明作進一步說明，附圖中:
[0012]圖1為本發明實施例貼壁性細胞的三維培養的裝置結構示意圖。
【具體實施方式】
[0013]為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。
[0014]本發明實例提出一種貼壁性細胞的三維培養方法，方法的步驟和實施過程包括:
[0015]S10，獲取具有細胞親和性、能用于細胞貼壁性培養的磁珠；
[0016]S20，以步驟S10的磁珠作為共培養介質與待培養細胞于磁場中進行培養。
[0017]本案中采用上述磁珠作為細胞共培養介質，相比葡聚糖或合成聚合物的微珠培養介質，細胞培養的過程中可以根據各培養時期所要求的空間、密度等條件，通過控制改變磁場的場強(場強是矢量，包括有大小和方向)即可使磁珠的分布產生變化，從而可以根據細胞生長的階段要求改變培養環境。而且，通過外加磁場來使磁珠進行運動，可以替代機械攪拌棒、氣升式等攪拌使培養液和細胞流動，降低了機械沖擊和剪切應力對細胞的傷害。
[0018]在上述磁珠培養的實施過程中，磁珠本身要能利于貼壁性細胞的貼壁，而普通的鐵、鈷材質的磁珠其表面親和性較差，不利于細胞的貼壁且易被培養液和細胞代謝物腐蝕，所以步驟S10中細胞貼附性的磁珠，可以采用葡聚糖、合成聚合物、親和樹脂等包覆層包覆的復合磁珠，內部被包覆的磁芯用于提供磁性；其表面的包覆層一方面用于細胞的親和貼附、另一方面可以包覆鐵、鈷磁芯不被培養液腐蝕。
[0019]并且在磁珠的采用過程中，磁珠本身是作為共培養介質，無細胞壁的動物細胞只有貼附在固體基質表面才能增殖，故細胞在微載體表面的貼附是進一步鋪展和生長的關鍵；增大單位體積內表面積(S/F)對細胞的生長非常有利，但是粒徑過小時磁珠相對所受的磁場力不利于控制；所以在培養中優選采用粒徑200?500 μπι的磁珠。
[0020]由于貼壁性的動物細胞，都無細胞壁，對剪切力敏感、極易死亡，因而最好的方式是不用加機械攪拌棒來增加接觸概率。本案中的外加磁場一般都是用磁鐵構建、或者是交流電產生的交變磁場，通過移動磁鐵的距離或者改變交變電流的大小，使磁珠受到的磁場力改變之后產生運動，從而代替攪拌方式增加細胞接觸概率。
[0021]并且進一步在實施的過程中，現有通常采用的微載體是同一密度材質的，所以懸浮在培養液中的統一高度位置；相比本案中盡量采用至少3種不同密度的磁珠進行(密度不同可以通過采用不同磁芯材質、或者不同的磁芯與包覆層厚度比例實現)，因為不同密度重量的磁珠一方