Камера для культивирования клеток в монослое

 

КАМЕРА ДЛЯ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ КЛЕТОК В МОНОСЛОЕ, вьтолненная из светооптически прозрачного и нетоксичного для клеток материала и содержащая патрубок с пробкой, отличающаяся тем, что, с целью снижения расхода искусственной газовой смеси в процессе заполнения ею камеры , последняя снабжена умя бессмазочными газовьми кранами, установленными с противоположных сторон камеры и дополнительным патрубком с проколочным элементом. ел 00 ел О5 и/, г

СОЮЗ СОВЕТСНИ%

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

4(51) С 12 M 3/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н нов товснонт овиовтвввотвн д(1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССОР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3661645/28-13 (22) 19.О8.83 (46) 30.05.85. Бюл. В 20 (72) В.Г.Сидоркин и Е.М.Волский (71) Специальная научно-исследователь ская лабораторйя при Горьковском государственном университете им. Н.И.Лобачевского (53) 663.18(088.8). (56) l. Пал, Д. Культура клеток и тканей. M °, "Мир", 1963, с.194-197 (прототип).

„„SU„„1 I 58576 А (54) (57) КАМЕРА ДЛЯ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ

КЛЕТОК В МОНОСЛОЕ, выполненная из светьоптически прозрачного и нетоксичного для клеток материала и содержащая патрубок с пробкой, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью снижения расхода искусственной газовой. смеси в процессе заполнения ею камеры, последняя снабжена,цвумя бессмазочиыми газовыми кранами, установленными с противоположных сторон камеры, и дополнительным патрубком с проколочным элементом.

1 158

Изобретение относится к устройствам для культивирования клеток и может быть использовано в экспериментальной цитологии и биохимии.

Известна камера для культиврования g клеток в монослое, выполненная иэ светооптически прозрачного и нетоксичного для клеток материала и содержащая патрубок с пробкой. Камера может быть использована для пересева иссле-10 дуемых культур, а также для получения биомассы клеток для аналитических исследований. Для наблюдения за ростом клеток на дне камеры последнюю помещают на предметный столик 13 инвертированного микроскопа. Так как дно камеры и ее верхняя стенка плоские и параллельные друг другу, то исключаются какие-либо оптические искажения, что позволяет качественно осуществлять прижизненный микроско. пический анализ выращиваемых клеток: оценивать характер роста монослоя, производить морфометрические исследования, фотографировать клетки Ll|. 23 . Однако в известной камере отсутствует возможность заполнения камеры искусственной газовой смесью с мини.мальными потерями этого газа. Кроме того затруднено создание внутри камеры искусственной атмосферы задан. ного состава без разбавления ее воздухом, содержащимся внутри камеры

Это обусловлено тем, что процесс вытеснения воздуха из камеры через имеющийся патрубок, например, после

3S введения в патрубок (камеру) трубки (канюли) от газометра, требует значительного объема газа, превышающего объем камеры в несколько раэ, однакс и в этом случае вытеснение остатка © воздуха будет неполным вследствие перемешивания его с вводимым газом, и, таким образом, введенная в камеру искусственная газовая смесь будет несколько отличаться от заданной.

В момент извлечения из камеры трубки (а также введения в патрубок культуральной среды со взвесью клеток, если таковая не быпа введена в камеру предварительно перед замещением © воздуха камеры искусственной газовой смесью1, возникает дополнительное турбулентное движение смеси н воздух извне вновь попадает в камеру в не" контролируемом количествЬ. Учитывая $> что некоторые газы, например, содержащие метку, являются дорогими и дефицитными, то фактор непроизводи576 2 тельной потери газов становится весьма актуальным. Кроме того, в эксперименте могут быть использованы такие газы, попадание которых в атмосферу помещения в процессе заполнения ими камеры недопустимо (например, содержащие радиоактивную метку, облада" ющие токсическим действием и т..п.).

Цель изобретения — снижение расхода искусственной газовой смеси в вро. цессе заполнения ею камеры.

Для достижения укаэанной цели камера для культивирования клеток в монослое, выполненная иэ светооптически прозрачного и нетоксичного для клеток материала и содержащая патрубок с пробкой, снабжена двумя бессмаэочными газовыми кранами, установленными с противоположных сторон камеры и дополнительным патрубком с проколочным элементом.

На фиг.1 схаметично изображена камера, разрез по линии бессмаэочных газовых кранов (патрубок и дополнительный патрубок с проколочным элементом не изображены);. на фнг.2— то же, разрез камеры. по линии патрубок — дополнительный .патрубок с проколочным элементом (бессмазочные газовые краны не показаны ).

Камера 1 выполнена .из нетоксичного для клеточных культур стекла, имеет круглую форму, плоское дио и аналогичную верхнюю стенку. Диаметрально противоположно расположены патрубок 2, герметизируемый резиновой пробкой 3 и дополнительный патрубок 4 с проколочным элементом 5.

Оба патрубка соединены с полостью камеры в месте стыка верхней и боковой стенок, что исключает эатекание питательной. среды 6 в эти патруб ки при незначительном наклоне камеры в момент ее переноса. С двух других противоположных сторон камеры на уровне стыка верхней и боковой стенок вмонтированы бессмазочные газовые краны 7, расположеннйе под углом 45-50 к горизонтальной плоскости и содержащие в качестве конструктивного элемента штуцер 8..

Угол 45-50 является оптимальным, так как при его уменьшении возможно эатекаиие питательной среды в конический патрубок бессмазочиых газовых кранов,. а при приближении этого угла к прямому затрудняются условия манипулирования кранами на этапе заполнения камеры искусственной з 1158576 4 смесью, в особенности при вытес- для холодной стерилизации жидкоснении газом деионизированной воды, тей и газов, например миллипоровый когда камеру необходимо переворачи- фильтр. Вытесняемая искусственной зать. Кроме того, эти краны могли газовой смесью жидкость поступает бы помешать просмотру монослоя кле- > через штуцер 8 противоположного бесток при помещении камеры .на столик смазочного газового крана 7 и шланг, инвертированного микроскопа. соединенный с ним, в барботер, откуда

Бессмаэочный.газовый кран 7 выпол- может быть удален в какую-либо систенен s виде оснащенного штуцером 8 му и случайно вытесненный иэ камеры цилиндрического патрубка, На дисталь- lð в небольшом количестве гаэ. По оконном.конце патрубок имеет отбортовку. чании вытеснения деиониэированной

Конический патрубок соединяется с воды искусственной газовой смесью камерой Головка 9 крана служит . бессмазочные газовые краны 7 закрыдля перемещения внутри цилиндркческот вают и шпанг, идущий от гаэометра, го патрубка запорного штока 10 (в отсоедкняют от штуцера 8. В шприц дистальном отделе имеет левую резь- набирают культуральную среду со бу) с уплоткительными кольцами ll, вэвесью клеток, например, в объеме который упирается краями торца в 10 мл и с помощью тонкой иглы ее стенки конической части патрубка 12. вводят в камеру через проколочный

: На наружной поверхности цилиндрн- элемент 5.; при этом бессмаэочный ческой части патрубка находится газовый кран 7, соединенный шлангом резьбовая муфта с разрезом к навин- через патрубок 8 с водным затвором, ченной на ней стопорной гайкой и открывают и объем газа, равный объголовкой 9 крана. Запорный шток, ему вводимой культуральной среды 6, реэьбовая муфта,,стопоркая гайка 2 вытесняется из камеры. Иглу шприца к головка крана выполнены иэ биоло- из проколочного элемента 5 удаляют гкческн инертного материала, напри-, и тонкое отверстие в этом элементе . мер фторопласта. герметизируется за счет эластичных

Камеру стерилизуют обычным спо- свойств резины. Бессмазочный газовый собом в автоклаве. Оба бессмазоч- кран 7 закрывают и от его штуцера нмх крана 7 закрывают, вращая 8 отсоединяют шланг, идущий к барботе

30 головки 9, при этом запорные штоки ру (если используемая искусственная

10 с уплотнительньяи кольцамн 11 газовая смесь в виду тех или иных упираются краямк торца в конические причин должна экономно расходовать.патрубки.,12, герметизкруя камеру. ся, то вытесненный из камеры через

Дополнительный патрубок 4 закрывают З5 .барботер в какое-либо устройство проволочным элементом (пробкой иэ .газ может быть использован повторно эластичной резины }. Через патрубок 2 для заполнения камер). Камеру перекамеру заполняют деиониэированной носят в термостат. Через определенные водой, после чего его закрывают .интервалы времени (часы, сутки) камеру резиновой пробкой 3. Один из 6ее- +1 извлекают нз термостата и помещают смазочных газовых кранов 7 через иа предметный столик инвертированного штуцер 8 шлангом соединяют.с газо-: микроскопа, оценивая характер роста метром, содержащим искусствекную монослоя 13 клеток. По окончании газовую смесь, предназначенную для процесса культивирования клеток заполнения ею камеры, .а другой 4 патрубок 2 открывают, сливают культу«, краи — с барботером (водным эатво- ральную среду, смывают и извлекают ром 1. Бессмазочные газовые краны монослой клеток, после чего биомассу открывают, вращая головки 9 в про- готовят для дальнейшего анализа, тивоположную сторону, после. чего . например, с помощью масс-спектрометра. через штуцер 8 бессмаэочного газо- б В случае применения искусственной вого крана 7 вытесняют искусствен- . газовой смеси, содержащей радиоактивной газовой смесью, подаваемой .нэ ную метку или токсичные компоненты, газометра., соединенного шлангом .с когда попадание ее в атмосферу помеэтии штуцером. В случае необходимости щения лаборатории недопустимо, камеру гаэ в камеру может быть подан сте > :÷åðås штуцер 8 бессмазочного крана 7 рильным, что достигается включением, к шланг соединяют со специальным в цепь газометр-штуцер 8 бессмаэоч- . устройством, 8 которое выводят искусного газового крана 7,устройства ственную газовую смесь посредством

1158576

Составитель Г.Лошкарева

Редактор Л.Пчелинская Техред Т.Фанта Корректор М.Максимишннец

Заказ 3491/26 Тираж 525. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий .

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4

5 продувки камеры индифферентным газом

s объеме, позволяющим добиться полной замены в камере искусственной газовой смеси, содержащей радиоактивную метку или токсические вещества, и только после этой процедуры камеру. вскрывают для извлечения выращенных клеток.

На любом этапе культивирования клеток через проколочный элемент. 5 может быть взята проба искусственной газовой смеси и проведен ее анализ с помощью соответствующей аппара туры, например определено процентное содержание газов (с помощью газового хроматографа), наличие метки в искус. ственной газовой смеси, например . стабильного изотопа с помощью массспектрометра, и т.п. Аналогичным образом может быть взята проба и жидкой культуральной среды.

Предлагаемая камера позволяет производить исследования влияния различных искусственных газовых смесей на культивируемые клетки с последующей оценкой их состояния по цитологическим биохимическим и другим критериям, осуществлять периодический контроль искусственной газовой смеси и культуральной среды путем отбора проб и их анализа. Камера позволяет выполнять исследования включения в метаболизм клеток метки, содержащейся в искусственной газовой смеси, а также анализировать выделение-метки в искусственную газовую смесь иэ предварительно меченых клеток или питательных сред, введенных в камеру. Возможность вытеснения деионизированной воды из камеры при замене ее искусственной газовой смесью, т.е. возможность использовать искусственную газовую смесь,в таком количестве, которое требуется

- только для заполнения камеры, позволяет использовать. наиболее дефицитные

10 и дорогие газы с минимальной их потерей.Кроме того, применение в камере принципа замкнутого типа газообеспечения культивируемых клеток (в отличие от проточного), позволяет предложенному устройству быть полностью автономным на этапе выращивания монослоя, что обеспечивает мобильность устройства, компактность и максимальную простоту его эксплуатации. Это создау11 ет условия для проведения. экспериментальных исследований на множестве параллельных камер, когда, например, 20-30 камер контрольной группы (с воздухом в качестве газовой фазы) и такое уд же количество.иэ опытной группы (с искусственной газовой смесью) после герметизации могут быть одномоментно помещены в один термостат, где клетки будут выращиваться в .идентичных условиях по температурному параметру, что, в конечном итоге, позволит достоверно оценивать полученные результаты с.применением методов математической статистики, т.е. повысить эффективность проведения экспериментальных работ.