專利名稱：培養(yǎng)裝置和培養(yǎng)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于培養(yǎng)培養(yǎng)基中的細(xì)胞和血漿等液態(tài)物質(zhì)的培養(yǎng)裝置和培養(yǎng)方法。
在傳統(tǒng)的培養(yǎng)裝置中，電流在左右，即橫向上流動。因此，即使電流密度均一，由于細(xì)胞的形狀和培養(yǎng)基的成分沉淀等的影響，對細(xì)胞和血漿等液態(tài)物質(zhì)的電流刺激在浮游細(xì)胞和吸附細(xì)胞間存在偏差。另外，由于電極表面附近的化學(xué)反應(yīng)影響細(xì)胞和血漿等液態(tài)物質(zhì)的培養(yǎng)，因而將瓊脂糖等緩沖劑附著在電極表面。此外，根據(jù)要培養(yǎng)的細(xì)胞和血漿等液態(tài)物質(zhì)的種類，或者為了細(xì)胞和血漿等液態(tài)物質(zhì)的同一測試，使用的培養(yǎng)基量相應(yīng)變化，因此具有需要多種培養(yǎng)皿的缺點。
本發(fā)明的培養(yǎng)裝置具有底部設(shè)置有下部電極，且具有特定容積的容器；從上方覆蓋所述容器而密封所述容器，并且具有與所述下部電極相對設(shè)置的上部電極，與所述容器在垂直方向上相對設(shè)置的蓋體；嵌插在所述容器中，在其近中央具有中空部的培養(yǎng)元件，所述中空部具有由特定的截面積形成的容積；設(shè)置在所述容器和所述培養(yǎng)元件間的濾器；向所述下部電極和所述上部電極施加特定電壓以使電流流過兩電極間的電源裝置。
本發(fā)明的培養(yǎng)裝置具有底部設(shè)置有下部電極且具有特定容積的培養(yǎng)容器；從上方覆蓋所述培養(yǎng)容器而密封所述容器，并且具有與所述下部電極相對設(shè)置的上部電極，與所述下側(cè)容器在垂直方向上相對設(shè)置的蓋體；固定在所述容器上的支撐元件；設(shè)置在所述容器和所述支撐元件間的具有特定截面積的濾器，向所述下部電極和所述上部電極施加特定電壓以使電流流過兩電極間的電源裝置。
本發(fā)明的培養(yǎng)裝置通過在下部電極和上部電極間施加特定的電壓而使電流流過兩電極間，從而培養(yǎng)培養(yǎng)基中的細(xì)胞，其具有使電流在垂直方向上流動而使培養(yǎng)基中的電流密度均一，這樣將均一的電流密度施加到被培養(yǎng)物質(zhì)中的電流密度生成手段。
所述下部電極設(shè)置在所述容器底部的凹面內(nèi)。所述上部和下部電極由螺旋狀鉑制成。在所述上部和下部電極相對的表面上涂布瓊脂糖。所述濾器是透過性薄膜或透過性膠原蛋白膜。所述培養(yǎng)元件具有一對孔，該孔用于放入鑷子，該鑷子用于將元件拿進(jìn)和拿出。
在本發(fā)明的培養(yǎng)方法中，通過在下部電極和上部電極間施加特定的電壓使電流流過兩電極間來培養(yǎng)培養(yǎng)基中的被培養(yǎng)物質(zhì)，在該方法中，使電流在垂直方向上流動而使培養(yǎng)基中的電流密度均一，這樣將電流密度均一地施加于被培養(yǎng)物質(zhì)中。
在本發(fā)明的培養(yǎng)方法中，通過在下部電極和上部電極間施加特定的電壓使電流流過兩電極間來培養(yǎng)培養(yǎng)基中的被培養(yǎng)物質(zhì)，在該方法中，通過使電流在垂直方向上流動而使培養(yǎng)基中的電流密度可變，這樣將電流密度可變地施加到被培養(yǎng)物質(zhì)中。
圖2是示意培養(yǎng)裝置13的構(gòu)造的示意圖。圖中顯示的培養(yǎng)裝置中，符號14代表具有內(nèi)部中空的特定容積的圓筒形狀的容器。容器14在底部的近中央具有凹面15，凹面中設(shè)置下部電極16。在容器14中，蓋體17從上方將其覆蓋。蓋體17具有處于與下部電極16相對的位置的上部電極18。上部電極18和下部電極16由螺旋狀或圓板狀鉑電極形成。兩電極18和16經(jīng)接線端子19分別與電源(圖中未顯示)相連。對于螺旋狀電極，可以從其間隙觀察細(xì)胞的形態(tài)。這樣，給下部電極16和上部電極18施加特定的電壓以使電流流過兩電極間。另外，下側(cè)容器14和蓋體17設(shè)置在垂直方向上(縱型)。可以將瓊脂糖涂布在上部電極18和下部電極16的表面上。通過將瓊脂糖涂布在電極表面上，可以減輕電極表面附近的化學(xué)反應(yīng)對細(xì)胞的影響。
符號20代表圓筒形培養(yǎng)元件，它被嵌插在容器14中，其近中央具有用于容納含有培養(yǎng)細(xì)胞的培養(yǎng)基的，具有有特定容積的中空部21。中空部21在其近中央容納蓋體17的上部電極18。如圖3所示，培養(yǎng)元件20在上面具有一對孔22，其用于將嵌合在容器14中的元件20容易地取出。因此，通過用放在孔22中的鑷子夾持中間元件20，可以將它容易地取出。符號23代表防止培養(yǎng)基干燥的間隙用突起。符號24代表培養(yǎng)基。
此外，在培養(yǎng)元件20和容器14間設(shè)置濾器25，濾器25防止培養(yǎng)元件20的中空部21中的培養(yǎng)基24中的細(xì)胞落在容器14的下部電極16上從而與電極16接觸。濾器25由透過性薄膜形成，其孔徑約為0.4微米，厚約8微米。培養(yǎng)元件20和容器14間的間隙被設(shè)定為0.2mm或0.2mm以下，這樣倒入培養(yǎng)元件20的中空部21中的培養(yǎng)基24不會流出培養(yǎng)元件20。
如圖4所示，在需要大量培養(yǎng)基的情況下，增大培養(yǎng)元件20的中空部21的截面積A，從而使容積更大；另一方面，如圖5所示，在需要少量培養(yǎng)基的情況下，減小培養(yǎng)元件20的中空部21的截面積B(A＞B)，從而使容積變小。這樣，通過提供多個具有不同截面積的中空部21的培養(yǎng)元件20，僅通過改變培養(yǎng)元件20就可以簡單地改變培養(yǎng)基的量。結(jié)果，可以根據(jù)培養(yǎng)的細(xì)胞的種類快速而容易地相應(yīng)改變培養(yǎng)基的量。只通過替換培養(yǎng)元件20，就可以適應(yīng)1mL、3mL等多種培養(yǎng)基的量。
將培養(yǎng)基24預(yù)先倒入容器14的凹面15中，然后在容器14和培養(yǎng)元件20間設(shè)置透過性薄膜濾器25。接著，加入適量含有要培養(yǎng)的細(xì)胞的培養(yǎng)基24，使其到達(dá)浸沒上部電極18的位置，在上部電極18和下部電極16間施加特定的電壓以使電流流過。通過流過的電流值除以培養(yǎng)元件20的中空部21的截面積，求出培養(yǎng)基24中的電流密度。通過使電流在垂直方向上流動，可以使培養(yǎng)基24中的電流密度均一，從而給細(xì)胞施加均一的電流密度。此外，通過使電流值一定，則通過提供多個培養(yǎng)元件20使截面積可變就可以使培養(yǎng)基24中的電流密度可變。
為了培養(yǎng)細(xì)胞，在下部電極16和上部電極18間施加特定的電壓使對細(xì)胞的電流在兩電極間垂直方向上流動，從而給細(xì)胞施加均一的電流密度。
圖6顯示培養(yǎng)裝置的另一實施方案。以細(xì)胞的培養(yǎng)為例對該培養(yǎng)裝置進(jìn)行說明，但該培養(yǎng)裝置也能適用于細(xì)胞以外的血漿等液態(tài)物質(zhì)。在該培養(yǎng)裝置中，符號26代表容納培養(yǎng)細(xì)胞用的培養(yǎng)基24的培養(yǎng)容器。容器26是圓筒形狀的內(nèi)部中空的容器。容器26底部近中央具有凹面15，凹面15中設(shè)置有下部電極16。容器26被蓋體17從上方覆蓋。蓋體17具有位于與下部電極16相對的位置的上部電極18。上部電極18和下部電極16是螺旋狀鉑電極，兩電極18和16經(jīng)接線端子19分別與電源(圖中未顯示)相連。這樣，給下部電極16和上部電極18施加特定的電壓以使電流流過兩電極間。
此外，培養(yǎng)容器26和蓋體17在垂直方向上(縱型)設(shè)置。培養(yǎng)容器26的內(nèi)部具有使用透過性膠原蛋白膜的濾器27和阻止濾器27上浮的支撐元件28。這樣，濾器27防止培養(yǎng)基24中的細(xì)胞落在下部電極16上。在下側(cè)容器26和支撐元件28間設(shè)置有濾器27，通過容器26中的培養(yǎng)基24防止濾器上浮。流過的電流值除以從透過性膠原蛋白膜形成的濾器27的截面積，求得培養(yǎng)基24中的電流密度。此外，在電流值一定的情況下，可以通過使由透過性膠原蛋白膜形成的濾器27的截面積可變而使對細(xì)胞上的電流密度可變。
為了培養(yǎng)細(xì)胞，在下部電極16和上部電極18間施加特定的電壓以使對細(xì)胞的電流在兩電極間在垂直方向上流過，從而給細(xì)胞均一地施加電流密度。本發(fā)明尤其適用于細(xì)胞培養(yǎng)試驗。
在本發(fā)明的培養(yǎng)裝置和培養(yǎng)方法中，通過使電流在垂直方向上(縱型)流動而使電流密度均一，從而能夠均勻地培養(yǎng)細(xì)胞和血漿等液態(tài)物質(zhì)。
工業(yè)實用性如上所述，本發(fā)明的培養(yǎng)裝置和培養(yǎng)方法用于培養(yǎng)細(xì)胞和血漿等液態(tài)物質(zhì)。
權(quán)利要求
1.一種培養(yǎng)裝置，所述裝置具有底部設(shè)置有下部電極，且具有特定容積的容器；在與所述容器垂直方向上相對設(shè)置的蓋體，該蓋體從上方覆蓋所述容器從而密封所述容器，該蓋體具有與所述下部電極相對設(shè)置的上部電極；嵌插在所述容器中的培養(yǎng)元件，在其近中央具有有從特定截面積形成的容積的中空部；在所述容器和所述培養(yǎng)元件間設(shè)置的濾器；給所述下部電極和所述上部電極施加特定的電壓，使電流流過兩電極間的電源裝置。
2.一種培養(yǎng)裝置，所述裝置具有底部設(shè)置有下部電極，且具有特定容積的培養(yǎng)容器；在與所述下側(cè)容器垂直方向上相對設(shè)置的蓋體，該蓋體從上方覆蓋所述培養(yǎng)容器從而密封所述容器，該蓋體具有與所述下部電極相對設(shè)置的上部電極；固定于所述容器的支撐元件；在所述容器和所述支撐元件間設(shè)置的具有特定截面積的濾器；給所述下部電極和所述上部電極施加特定的電壓，使電流流過兩電極間的電源裝置。
3.通過在下部電極和上部電極間施加特定的電壓，從而使電流流過兩電極間，而用于培養(yǎng)培養(yǎng)基中的細(xì)胞的培養(yǎng)裝置，所述裝置具有使電流在垂直方向上流動而使培養(yǎng)基中的電流密度均一，這樣給被培養(yǎng)物質(zhì)施加均一的電流密度的電流密度生成手段。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的培養(yǎng)裝置，其中所述下部電極位于所述容器的底部的凹面中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3的培養(yǎng)裝置，其中所述上部電極和下部電極由螺旋狀鉑制成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3的培養(yǎng)裝置，其中在所述上部電極和下部電極的相對表面上涂布瓊脂糖。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2的培養(yǎng)裝置，其中所述濾器是透過性薄膜或透過性膠原蛋白膜。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的培養(yǎng)裝置，其中所述培養(yǎng)元件具有一對孔，其用于容納將元件放進(jìn)和取出的鑷子。
9.通過在下部電極和上部電極間施加特定的電壓以使電流流過兩電極間，而用于培養(yǎng)培養(yǎng)基中的被培養(yǎng)物質(zhì)的培養(yǎng)方法，其中使電流在垂直方向上流動而使培養(yǎng)基中的電流密度均一，這樣將電流密度均一地施加到被培養(yǎng)物質(zhì)中。
10.通過在下部電極和上部電極間施加特定的電壓以使電流流過兩電極間，而用于培養(yǎng)培養(yǎng)基中的被培養(yǎng)物質(zhì)的培養(yǎng)方法，其中使電流在垂直方向上流動而使培養(yǎng)基中的電流密度可變，這樣將電流密度可變地施加到被培養(yǎng)物質(zhì)中。
全文摘要
本發(fā)明提供通過使電流密度均一而能夠均勻地培養(yǎng)細(xì)胞和血漿等液體物質(zhì)的培養(yǎng)裝置和培養(yǎng)方法，所述裝置具有底部設(shè)置有下部電極(16)，且具有特定容積的容器(14)；從上方覆蓋容器(14)而密封容器(14)的蓋體(17)，其具有與下部電極(16)相對設(shè)置的上部電極(18)，并且在垂直方向上與容器(14)相對設(shè)置；嵌插入容器(14)中的培養(yǎng)元件(20)，通常在其近中央具有中空部(21)，該中空部(21)具有從特定截面積形成的容積；設(shè)置在容器(14)和培養(yǎng)元件(20)間的濾器(25)；以及通過給下部電極(16)和上部電極(18)施加特定電壓而使電流流過兩電極間的電源裝置。
文檔編號C12M1/00GK1464905SQ02802215
公開日2003年12月31日 申請日期2002年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月25日
發(fā)明者道解冬樹, 伊坂勝生, 原昭邦 申請人:株式會社白壽生科學(xué)研究所