Камера для культивирования клеток и тканей животных Советский патент 1980 года по МПК C12N5/00 

Изобретение относится к устройствам, применяемым для культивирования клеток и тканей животных, и может быть использовано в биологии и медицине.

Известна камера для культисвировання клеток и тканей животных, содержащая корпус со штуцерами для перфузии камеры питательной средой, разделенный кольцевой перегородкой ка внутренюю зону для размещения в ней культивируемого объекта и внешнюю зону I.

Известная камера является наиболее близкой по технической сущности к данному изобретению.

К недостаткам этой камеры относится наличие гидродинамического потока среды через внутреннюю зону камеры, обусловленное тем, что кольцевая перегородка выполнена целиком из пористого стекла. При этом гидродинамические потоки среды, с одной стороны, оказывают неблагоприятные механические воздействия на клетки, а с другой - зызыва.ют быстрое вымывание из околоклеточного пространства продуктов метаболизма клеток., необходимых для их нормального функционирования.

Целью изобретения является приближение условий «ультиБирования объекта к условиям in vivo.

Для достижения этой цели кольцевая перегородка выполнена из материала, непроницаемого для ко.мпонентов питательной среды, ;и снабжена двумя диффузионными фильтрами, размещенными на диаметрально противоположных участках перегородки, при этем перегородка установлена так. что ось фильтров расположена под углом от О до 90° к оси штуцеров для подвода пита10тельной среды.

На фиг. 1 представлена камера для культивирования клеток и тканей животных, вид сверху; на фиг. 2 - разрез Л-Л на фнг. 1. Камера содержит: металлический корпус, включающий основание 1 и крышку 2; нижнее стекло 3 с приклеенными к нему прокладкой 4 и кольцевой перегородкой 5 из материала, непроницаемого для компонентов питательной среды, например, сили20коновой резины, разделяющей полость камеры на внутреннюю и внешнюю зоны. В перегородке на дилметпально противоположных участках установлены два диффузионных фильтра 6 в цилиндрических

25 пробок из пористого стекла. Камера содержит также: внешн)й вкладыш 7 из силиконовой резины со вставленными в него стеклянными штуцерам 8; веохнее стекло 9; верхнюю прокладку 10; выполненный в ос30 новании 1 канал // для ввода ccлeдveмыx

:збществ с помощью шприца во внутреннюю зону камеры.

Камера имеет два режима работы.

Если перегородка установлена так, что оеь диффуз:и1онных фильтров 6 раеположена iv оен штуцеров 8 под углом 90°, то в силу симметрии гидродинамические давления на фильтрах равны и через внутреннюю зону ;;ал1еры нет нротока питательной среды. Выравнивание концентраций веп;еств между внешней проточной зоной и внутренней зо;юй с культив;ируемым объектом происходит за счет диффузии через фильтры 6 по градиенту их концентраций вне зазисимости от скорости:протока среды через камеру. В этом режиме работы ка.меры достигаются наиболее оптимальные условия существования культивируемого объекта.

Для создания протока питательной среды через внутреннюю зону камеры кольцевая перегородка 5 устанавливается так, что ось диффузионных фильтров 6 составляет угол меньший 90° по отношению к оси штуцеров 8. В этом случае при перфузии камеры на диффузионных фильтрах 6 возникает перепад давлений среды и во внутренней зоне появляется проток ареды. Скорость этого протока можно изменять в зависимости от угла между осью фильтров 6 и осью штуцеров 8, а также путем смеиы этих фильтров на другие с отличными характеристиКами.

Предлагаемая камера обладает совокупностью положительных качеств, присущих как непроточным, так и проточным культуральным камерам. В режиме, когда проток через внутреннюю зону камеры отсутствует, к таким качествам следует отнести: отсутствие механического воздействия среды на клетки, заданная концентрация питательных веществ вокруг клеток за счет потоков диффузии по градиенту концентраций, обеспечение условий для кондиционярования околоклеточной среды необходимыми высокомолекулярными метаболитами, синтезируемыми в среду самими клетками. Это дает возможность создавать условия функционирования клеток in vitro, близкие

к условиям 1П. vrvo, 1C .аолучать достоверную информацию об их жизнедеятельности.

Использование камеры з режиме замедленного и регулируемого протока питательной среды через виутреннюю зону позволяет решить проблему, суть которой заключается в возможности установления такой скорости протока питательной среды через

камеру, которая, с одиой стороны, настолько мала, что не вы:зь вает механического повреждения клеток зо внутренней зоне, и, с другой стороны, достаточно высока, чтобы за время движения среды к камере газовый состав среды к ее рН существенно не изменялись.

Конструкция каь1еры обеспечивает хорошие условия для наблюдений за клетками под микроскоп nipK увеличении объектива

до 9Q. Камера легко стерилизуется, удобна в ксплуатащии к .

Ф О :р м у л а изобретения

Камера для культивирования клеток и тканей животных, содержащая корпус со штуцерами для перфузии камеры питательной средой, разделенный кольцевой перегородкой на внутреннюю зону для размещения в ней культивируемого объекта и внешнюю зону, отличающаяся тем, что, с целью приближения условий культивирования объекта к условиям in vivo,

кольцевая перегородка выполнена из материала, непроницаемого для компонентов питательной среды, и снабжена двумя диффузионными фильтрами, размещенными на диаметрально противоположных участках

перегородки, при этом перегородка установлена так, что ось фильтров расположена под углом от О до 90° к оси щтуцеров для подвода питательной среды.

Источник информации, принятый во внимание при экспертизе:

1. «Цитология, 977, т. XIX, № 12, Л., «Наука, с. 1385.

ШШ

7 / J « 5

jii-i-iibX /1

. 2