贴壁性细胞的三维培养方法
【技术领域】
[0001]本发明属于细胞三维培养技术领域，具体涉及一种贴壁性细胞的三维培养方法。
【背景技术】
[0002]针对干细胞或者肿瘤细胞等贴壁性细胞采用二维培养方法，培养出来的细胞都是粘附在容器壁上的二维形态细胞，不利于促分化、细胞微环境控制、以及应用等方面的不足；因此多采用不同材料的三维结构载体与细胞形成细胞-三维载体复合的形态，在体外共同培养，使细胞能够在载体的三维立体空间结构中迀移、生长。
[0003]而构建三维细胞培养的三维结构载体现有通常是两种，一种是三维细胞支架、另一种是微球载体。其中，三维细胞支架的三维细胞培养方式是在培养容器内固设胶原、蚕丝蛋白、纤维蛋白、海藻酸盐、透明质酸、壳聚糖等材质制备的利于细胞亲和的支架体；微球载体是能适用于贴壁细胞生长的微珠，一般是由天然葡聚糖或者各种合成的聚合物组成。上述三维培养方式在实施的过程中，三维细胞支架一旦设定之后，支架本身不会再移动，培养相对比较静态；所以需要进行细胞动态环境培养时，多采用的是微球载体进行。
[0004]但采用微球载体进行三维培养时，微球载体预先根据细胞培养的密度和数量要求计算后添加至培养容器中，并用搅拌等方式保持其悬浮在培养液中；但是培养过程中除了细胞数量和密度增加之外，微球自身的构建的环境(微球自身密度等)也是不变的；而对于细胞培养来说，细胞在不同生长阶段(前期接种的细胞数量不多、需要微球相对密度大促进贴壁，中后期贴壁细胞数量增加后、相应降低微球密度促进其生长增殖)上需要不同的环境，微球载体也无法较好地满足动态环境的要求；并且，微球载体搅拌方式保持悬浮本身也增加了细胞培养的剪切应力，容易对细胞造成大的机械损伤，因此也无法达到实现良好的细胞三维动态培养环境，降低了细胞培养的品质。
【发明内容】
[0005]本发明实施的目的在于克服现有微珠载体继续拧细胞三维培养的缺陷，提供一种适于细胞培养环境过度的贴壁性细胞的三维培养方法，及实现该方法的装置。
[0006]为了实现上述发明目的，本发明实施例的技术方案如下:
[0007]—种贴壁性细胞的三维培养方法，包括:
[0008]获取细胞贴壁性的磁珠；
[0009]以所述磁珠作为共培养介质与待培养细胞于磁场中进行培养。
[0010]采用本发明的上述方法，以磁珠作为细胞共培养介质，相比葡聚糖或合成聚合物的微珠培养介质，在细胞培养的过程中可以根据各培养时期所要求的空间、密度等条件，通过控制改变磁场的场强即可使磁珠的分布产生变化，从而可以根据细胞生长的阶段要求改变培养环境。而且，通过外加磁场来使磁珠进行运动，可以替代机械搅拌棒、气升式等搅拌使培养液和细胞流动，降低了机械冲击和剪切应力对细胞的伤害。
【附图说明】
[0011]下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中:
[0012]图1为本发明实施例贴壁性细胞的三维培养的装置结构示意图。
【具体实施方式】
[0013]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0014]本发明实例提出一种贴壁性细胞的三维培养方法，方法的步骤和实施过程包括:
[0015]S10，获取具有细胞亲和性、能用于细胞贴壁性培养的磁珠；
[0016]S20，以步骤S10的磁珠作为共培养介质与待培养细胞于磁场中进行培养。
[0017]本案中采用上述磁珠作为细胞共培养介质，相比葡聚糖或合成聚合物的微珠培养介质，细胞培养的过程中可以根据各培养时期所要求的空间、密度等条件，通过控制改变磁场的场强(场强是矢量，包括有大小和方向)即可使磁珠的分布产生变化，从而可以根据细胞生长的阶段要求改变培养环境。而且，通过外加磁场来使磁珠进行运动，可以替代机械搅拌棒、气升式等搅拌使培养液和细胞流动，降低了机械冲击和剪切应力对细胞的伤害。
[0018]在上述磁珠培养的实施过程中，磁珠本身要能利于贴壁性细胞的贴壁，而普通的铁、钴材质的磁珠其表面亲和性较差，不利于细胞的贴壁且易被培养液和细胞代谢物腐蚀，所以步骤S10中细胞贴附性的磁珠，可以采用葡聚糖、合成聚合物、亲和树脂等包覆层包覆的复合磁珠，内部被包覆的磁芯用于提供磁性；其表面的包覆层一方面用于细胞的亲和贴附、另一方面可以包覆铁、钴磁芯不被培养液腐蚀。
[0019]并且在磁珠的采用过程中，磁珠本身是作为共培养介质，无细胞壁的动物细胞只有贴附在固体基质表面才能增殖，故细胞在微载体表面的贴附是进一步铺展和生长的关键；增大单位体积内表面积(S/F)对细胞的生长非常有利，但是粒径过小时磁珠相对所受的磁场力不利于控制；所以在培养中优选采用粒径200?500 μπι的磁珠。
[0020]由于贴壁性的动物细胞，都无细胞壁，对剪切力敏感、极易死亡，因而最好的方式是不用加机械搅拌棒来增加接触概率。本案中的外加磁场一般都是用磁铁构建、或者是交流电产生的交变磁场，通过移动磁铁的距离或者改变交变电流的大小，使磁珠受到的磁场力改变之后产生运动，从而代替搅拌方式增加细胞接触概率。
[0021]并且进一步在实施的过程中，现有通常采用的微载体是同一密度材质的，所以悬浮在培养液中的统一高度位置；相比本案中尽量采用至少3种不同密度的磁珠进行(密度不同可以通过采用不同磁芯材质、或者不同的磁芯与包覆层厚度比例实现)，因为不同密度重量的磁珠一方