Биореактор

Изобретение относится к регенеративной медицине и может быть использовано для создания тканеинженерного органа. Биореактор имеет в камере емкость для децеллюляризации и рецеллюляризации биологических тканей. Емкость снабжена съемной герметичной крышкой, предохранительным клапаном и штуцерами для подключения сред. Под камерой установлен на платформе шейкер, над ним - платформа с рядом фиксаторов для камер, кроме того к камере подключен оксигенатор, водяная баня со средами, подаваемыми перистальтическим насосом. Вся система снабжена редуктором-регулятором, предохранительными и электромагнитными клапанами, централизованным логистическим контроллером. Биореактор обеспечивает качественную обработку любого биологического материала, прост в использовании, надежен, экономичен. 1 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к медицине, а именно к регенеративной медицине, и может быть использовано в клеточной биологии, молекулярной биологии, хирургии для создания тканеинженерного органа.

Трансплантация органов является эффективным методом лечения пациентов, страдающих заболеваниями в терминальной стадии. К сожалению, она связана с постоянным недостатком донорских органов, необходимостью пожизненной иммуносупрессивной терапии, имеет высокий процент смертности, а также по этическим соображениям пересадка органов не проводится во многих странах [Fuchs J.R. et al., 2001]. Это вызывает потребность в новых, не требующих иммуносупрессии методах лечения для восстановления или замещения поврежденных органов и тканей, что позволит избежать сложностей, связанных с аллогенной трансплантацией. Многообещающей стратегией в репарации или замещении поврежденных органов и тканей является тканевая инженерия [Ott et al., 2008]. На сегодняшний день уже существует ряд примеров применения биоинженерных тканей и органов в клинической практике [Dohmen et al., 2011, Atala et al., 2006, Raya-Rivera et al., 2011, Macchiarini et al., 2008, Biancosino et al., 2006, Zehr et al., 2005, Cebotari et al., 2006, Brewer et al., 2011], а также множество экспериментальных примеров [Ott et al., 2011]. Тканевая инженерия может стать альтернативным способом лечения и органов с нарушенными функциями. Она требует ряда ключевых компонентов, включая, но не ограничиваясь перечисленными ниже: каркасы или матриксы (биологические или искусственные), клетки (ауто-, алло-, ксеногенные), биореактор и биоактивные молекулы [Langer R. Et al., 1999]. Одним из определяющих компонентов является устройство (биореактор), которое разнонаправленно можно было бы использовать как для получения естественного каркаса (полученного при децеллюляризации - процессе, направленном на удаление клеток с сохранением внеклеточного матрикса и трехмерности структуры органа различными методами), так и для проведения последующей рецеллюляризации, т.е. засеивания тканеинженерного каркаса клетками реципиента. Важным свойством такого устройства является точное воспроизведение физиологических параметров определенной ткани или органа, возможность размножения клеток в биореакторе со специальными условиями культивирования.

В частности, известен ферментер [Виестур У.Э. Культивирование микроорганизмов / У.Э. Виестур, М.Ж. Кристапсонс, Е.С. Былинкина. - М.: Пищевая промышленность, 1980. - 142 с.], который представляет собой сложноустроенный аппарат или даже сооружение, основной целью которого является создание оптимальных условий для развития определенных клеток и микроорганизмов. Ферментер состоит из емкости с крышкой, снабженной расположенной в ней циркуляционной трубой с раструбом, насосом и патрубками для протока воздуха и рабочей жидкости, укрепленными в раструбе отбойными пластинами.

Такие камеры используют во многих видах деятельности: от производства кисломолочной продукции до фармакологии и медицинских исследований.

Термин «ферментер» или «система ферментера» относится, в общем, к устройству, которое можно применять для аэробного или анаэробного культивирования клеток. Данная система может содержать, по меньшей мере, один резервуар ферментера, который можно герметично закрывать таким образом, что содержимое резервуара изолировано от среды снаружи системы, что исключает загрязнение определенной клеточной культуры, выращиваемой в системе ферментера. Резервуар содержит несколько впускных узлов или выпускных узлов, ведущих в/из резервуара, которые служат для подсоединения патрубков и трубопроводов для управляемого ввода и/или отведения жидкостей или газов, например компонентов питательных сред или кислорода. Данные трубы и патрубки, подсоединенные к резервуару, также входят в состав системы ферментера. Как правило, данные части чистят и стерилизуют за один этап вместе с резервуаром. Как правило, для контроля процессов внутри резервуара биореактора устанавливают смотровое отверстие. Для создания оптимальных условий предусмотрено нагревательное устройство, которое может быть выполнено в виде лампы, расположенной снаружи объема резервуара, в виде проводника, расположенного на поверхности прозрачного элемента, или в виде внутреннего нагревательного проводника, встроенного в прозрачный элемент. Нагревательные устройства могут быть использованы поочередно или группой.

Ферментер используют следующим образом: до помещения в него исходный рабочий продукт - необходимую биологическую культуру - хранят в специальных условиях, так сказать в неактивном состоянии - например замораживают. Для культивации небольшую пробу микроорганизмов наращивают в лабораторных условиях до состояния «рабочей порции» - достаточного для динамичной культивации количества. После данного асептического этапа культуру помещают в биореактор, предварительно его поверхность, воздух в камере и все соединительные отверстия стерилизуют, используя для этого водяной пар и вентиляцию. После очистки начинается этап инокуляции, когда помещенные внутрь ферментера культуры начинают активно размножаться и расти, благодаря тому, что для них создают оптимальные условия и питательную среду. Конечным продуктом подобных процессов является необходимое количество биомассы или полезные метаболиты микроорганизмов.

Недостатки:

1. Ограниченность возможностей использования ферментера, т.к. его используют для культивирования только микроорганизмов и клеток, но не целостного органа или ткани, что не позволяет применять ферментер для создания тканеинженерной конструкции.

2. Значительные объемы ферментера, что влечет за собой неоправданное использование дорогих средств - реагентов.

3. Неудобство в обслуживании: трудности замены культуральной среды, большие объемы резервуара.

За ближайший аналог принят биореактор ORCA Bioreactor Harvard Apparatus Regenerative Technology.

Биореактор состоит из:

1 - емкости для среды с поддержанием в ней постоянной температуры путем погружения нагревательных элементов в емкости теплообменника;

2 - ряда перистальтических насосов для автономного подогрева сред;

3 - камеры для размещения нативного органа;

4 - насоса-пульсатора;

5 - оксигенатора;

6 - системы коммуникационных трубок коммуникационной системы.

Используют биореактор следующим образом: в камеру помещают орган (сердце, легкие). Камера приспособлена именно к перечисленным выше органам, так как для проведения манипуляций с другими органами, например такими, как трахея, диафрагма и пищевод, конструкция не приспособлена. После помещения органа в камеру через него перфузионным методом по системе коммуникационных трубок, связанных с насосами, пропускают среды (детергенты и энзимы для децеллюляризации, либо культуральную среду с клетками при проведении рецеллюляризации). Забор жидкостей осуществляется из специальной емкости, снабженной теплообменником. Предусмотрена рециркуляция жидкости. Проходящие через орган растворы возможно насыщать газами определенных концентраций. Управление работой составляющими элементами биореактора осуществляется с помощью специализированного программного обеспечения.

Недостатки:

1. Значительный объем камеры биореактора ведет к нерациональному расходу рабочих растворов (сред).

2. Создание движущегося потока сред для отмывания биологического материала насосов-пульсаторов вызывает ударные воздействия на внеклеточный матрикс органов и тканей в биореакторе, что может дополнительно их повреждать.

3. Конструкция камеры биореактора не позволяет осуществлять оперативной замены (смены) образца.

4. Сложность конструкции камеры и трудности с ее стерилизацией (автоклавирование) в парах при высоких температурах, что вызывает в ряде случаев повреждения камеры.

5. Некачественное удаление клеточного материала из биологического плоскостного образца.

6. Трудность в управлении параметрами, при сбое программы возникает необходимость ее обновления посредством интернет-связи с центральным сервером производителя.

7. Нет возможности быстрой смены жидкостей без нарушения герметичности и стерильности системы, что снижает достоверность результатов процесса.

8. Ограниченная производительность биореактора.

Задачи: обеспечение рационального расхода рабочих сред, повышение уровня «чистоты» процесса, щадящий режим обработки биологического материала и упрощение его замены и обеспечения стерилизации, надежность организации задаваемой программы, расширение возможностей биореактора.

Сущностью предложенного изобретения является то, что в биореакторе новым является: для размещения биологического материала камера снабжена внутренней емкостью, в которой объемный образец биологического материала фиксируют на штуцере, емкость установлена на отливах стенок камеры, имеет съемную герметичную крышку с предохранительным клапаном и штуцерами для соединения с сосудами со средами, расположенными в водяной бане, а также с оксигенатором и системой дренажа отработанных сред, причем камера снабжена шейкером со смонтированной на нем с помощью стоек платформой, в фиксаторы которой могут быть вставлены одна или несколько камер, а весь комплекс конструкции обеспечен программируемым логистическим централизованным контроллером, а камера - оксигенатором с предохранительными клапанами и, кроме того, редуктором-регулятором подачи сред и электромагнитными клапанами на трубках подачи сред и предохранительными клапанами на дренажной системе под камерой биореактора.

Технический результат:

Сокращение объема внутренней емкости, непосредственно в которой происходит процесс подготовки матрицы, обеспечивает снижение расхода дорогостоящих реагентов на 40-60%; снабжение камеры дополнительной внутренней емкостью позволяет расширить возможности биореактора, т.к. в емкости, закрепленной на отливах, возможно разместить в том числе и плоскостные образцы (диафрагма, мышечный лоскут, кожу) и обеспечить лучшее смывание тканей средами. Этот режим позволяет более тщательно удалить клеточный материал при подготовке матриц. Обеспечение разнонаправленного движения среды с помощью шейкера позволяет ускорить процесс, т.е. повысить производительность биореактора, причем в процессе децеллюляризации образец не надо жестко фиксировать, что обеспечивает более равномерное и щадящее воздействие сред. Автономная подача реагентов позволяет упростить ведение процесса децеллюляризации и/или рецеллюляризации за счет раздельной установки в водяной бане сред, не нарушая стерильности системы и таким образом исключая дополнительные манипуляции.

Таким образом, использование предлагаемого биореактора позволяет повысить качество изготовления тканеинженерного органа при одновременном снижении расходов реагентов и повышении производительности биореактора.

Централизованное программное логистическое обеспечение с помощью контроллера позволяет управлять процессом в режиме on-line, не требует постоянной связи с центральным сервером производителя, обеспечивает непрерывность процесса, причем это не требует высокой квалификации специалиста (ноу-хау заявителя).

Водяная баня обеспечивает щадящий режим нагрева и поддержание задаваемой температуры, исключая локальный перегрев растворов в сосудах.

Наличие оксигенатора обеспечивает подачу в систему кислорода, углекислого газа и др. для создания оптимальных физиологических условий рецеллюляризации, а снабжение оксигенатора предохранительными клапанами позволяет обеспечить жесткую дозированную подачу соответствующих газов.

Электромагнитные предохранительные клапаны обеспечивают автоматизированное управление работой биореактора.

Фиксирование объемного образца через штуцер в герметичной крышке устраняет возможность его смещения, обеспечивая равномерную обработку.

Герметичность камеры не допускает разбрызгивания сред, исключает контаминацию и обеспечивает поддерживание «чистоты» технологии, гигиеничность и технику безопасности при работе.

В данном случае камера носит функцию защитного футляра для емкости с биологическим образцом.

Снабжение шейкера платформой также позволяет увеличить производительность биореактора за счет возможности одновременного ведения процесса разных биологических образцов.

Для лучшего понимания схема биореактора изображена на фиг.1, где:

1 - камера для размещения биологического материала;

2 - коммуникационная система;

3 - оксигенатор;

4 - перистальтический насос;

5 - водяная баня;

6 - внутренняя емкость в камере;

7 - отливы в камере;

8 - герметичная крышка;

9 - редуктор-регулятор оксигенатора;

10 - штуцеры;

11 - сосуды со средами;

12 - система дренажа отработанных сред;

13 - шейкер:

14 - платформа на стойках;

15 - фиксаторы для камер;

16 - программируемый логистический контроллер;

17 - предохранительный клапан оксигенатора;

18 - редуктор-регулятор подачи сред;

19 - электромагнитные клапаны коммуникационной системы подачи сред;

20 - предохранительный клапан дренажной системы;

21 - электромагнитный клапан дренажной системы;

22 - биологический материал в емкости.

Биореактор используют следующим образом: в емкость 6 камеры 1 помещают биологический материал 22 (сердце, диафрагма, скелетная мышца), располагая его на отливах 7 емкости. Образец фиксируют на внутренней части штуцера 10. Герметичную крышку 8 закрывают. После этого к наружной части штуцера подсоединяют трубку коммуникационной системы 2, по которой будет производиться подача сред в емкость 6. В водяной бане 5 размещают сосуды 11 со средами и подключают подогреватель, расположенный под водяной баней. В коммуникационной системе подключают электромагнитные клапаны 19 на трубках для подачи сред. Вводят в работу дренажную систему 12 для вывода отработанных сред с предохранительным клапаном 20 и электромагнитным клапаном 21. Оксигенатор 3, снабженный редуктором-регулятором 9, соединяют с емкостью 6 и трубкой, снабженной предохранительным клапаном 17. Камеры устанавливают и закрепляют фиксаторами 15 на платформе на стойках 14 и соединяют с дренажной системой отработанных сред 12. Платформу 14 устанавливают на шейкер 13. При этом постоянное разнонаправленное активное смывание образца биологического материала позволяет улучшить качество получаемого тканеинженерного органа, сократить время процедуры и объем используемых реагентов. Между трубками подачи сред и камерой устанавливают перистальтический насос 4, снабженный редуктором-регулятором 18. После этого ко всей системе подключают программируемый логистический контроллер 16. Таким образом, вся система биореактора предварительно подготовлена к работе и объединена коммуникационной системой 2. После этого подогревают теплоагент в водяной бане до необходимой t°C, погружают сосуды со средами в баню, загружают емкость образцом, закрывают крышку и последовательно подключают дренажную систему, оксигенатор, перистальтический насос и программируемый логистический контроллер. С помощью программного управления систему подключают в работу на заданное время.

Устройство апробировано в течение 3 лет на различном биологическом материале экспериментальных животных (крысах) и образцах организма человека. Результаты полностью подтвердили решаемые задачи. Получены естественные матриксы тканей и органов, с сохранным внеклеточным матриксом и отсутствием клеточных структур.

Пример:

Предварительно выполнена подготовка биореактора к работе по вышеописанной схеме. В емкость размещена диафрагма крысы. Система подключена и в течение 24 часов получен качественный каркас, состоящий из сохранного внеклеточного матрикса.

Биореактор для производства тканеинженерного органа, содержащий камеру для размещения биологического материала, связанную коммуникационной системой с водяной баней для подогрева и поддержания требуемой температуры децеллюляризационных и рецеллюляризационных сред, с оксигенатором, перистальтическим насосом, отличающийся тем, что для размещения биологического материала камера снабжена внутренней емкостью, в которой объемный образец биологического материала фиксируют на штуцере, емкость установлена на отливах стенок камеры, имеет съемную герметичную крышку с предохранительным клапаном и штуцерами для соединения с сосудами со средами, расположенными в водяной бане, а также с оксигенатором и системой дренажа отработанных сред, причем камера снабжена шейкером со смонтированной на нем с помощью стоек платформой, в фиксаторы которой могут быть вставлены одна или несколько камер, а весь комплекс конструкции обеспечен программируемым логистическим централизованным контроллером, а камера - оксигенатором с предохранительными клапанами и, кроме того, редуктором-регулятором подачи сред и электромагнитными клапанами на трубках подачи сред и предохранительными клапанами на дренажной системе под камерой биореактора.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области биотехнологии, фармацевтической промышленности, в частности к оборудованию для культивиротвания фотосинтезирующих микроорганизмов, преимущественно микроводорослей.

Группа изобретений относится к области биохимии. Предложен сосуд из пластика для сорбирования нуклеиновых кислот из жидкой среды.

Изобретение относится к области экспериментальной биологии и медицине. .

Изобретение относится к области молекулярной биологии и может быть использовано в медицине, вирусологии и охране окружающей среды. .

Изобретение относится к устройствам для выращивания одноклеточных микроорганизмов, например зеленых водорослей, в закрытых емкостях в водной суспензии при естественном или искусственном освещении.

Изобретение относится к области микробиологии и нанотехнологии. .

Изобретение относится к области биохимии, может быть использовано для исследования и анализа материалов с помощью электрохимических средств в биотехнологии и для диагностики в медицине, ветеринарии.

Изобретение относится к системе центрифуги одноразового применения. .

Изобретение относится к медицине и биологии и может быть использовано для подготовки клеточного материала к трансплантации. .

Группа изобретений относится к многоканальным устройствам, модифицированным нанослоями анилинсодержащих полимеров. Предложен многоканальный наконечник для выделения нуклеиновых кислот, белков, пептидов и способ изготовления многоканального элемента, входящего в состав многоканального наконечника. Наконечник состоит из стеклянного гексагонального многоканального массива, включающего многоканальные элементы из множества параллельных капилляров. На внутренней поверхности капилляров нанесен сорбционный слой, который состоит из от одного до трех полимерных нанослоев. Многоканальный элемент выполнен с защитным обрамлением из нескольких рядов стеклянных стержней. Стеклянный гексагональный многоканальный массив состоит из уложенных многократно вытянутых единичных многоканальных элементов с диаметром капилляров от 1 мкм и более, рабочей поверхностью до 500 см2, объемом до 500 мкл. Способ изготовления многоканального элемента включает сборку стеклянных трубок в многоканальный пакет, закрепление одного его конца в захвате узла подачи, нагревание в печи другого конца с образованием луковицы и вытяжку до требуемого размера. В процессе формования для получения структур с диаметром канала порядка и меньше 1 мкм осуществляют многократную вытяжку многоканальных элементов, предварительно сформированных укладкой элементов шестигранной формы. Изобретения обеспечивают проведение экспресс-выделения и очистки как нуклеиновых кислот, так и белков, пептидов, а также обеспечивают высокую воспроизводимость результатов. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 6 ил., 3 табл., 9 пр.

Группа изобретений относится к области биохимии. Предложено устройство для забора нуклеиновой кислоты, применение устройства для забора нуклеиновой кислоты, набор для амплификации нуклеиновой кислоты, а также способ амплификации нуклеиновой кислоты. Устройство включает зонд для удержания образца нуклеиновой кислоты и манипулятор, подсоединенный к зонду с учетом возможности маневрирования зондом. Зонд включает множество элементов зонда, которые способны перемещаться относительно друг друга между сближенной и взаимно удаленной конфигурациями. Каждый элемент зонда имеет наконечник. При перемещении элементов зонда в сближенную конфигурацию каждый наконечник объединяется с другими наконечниками для образования составного наконечника. Составной наконечник способен контактировать с нуклеиновой кислотой с целью доставки ее образца. Способ амплификации нуклеиновой кислоты из высших эукариот включает контакт устройства для забора образцов с источником нуклеиновой кислоты из высших эукариот, введение устройства для забора образцов или его части в реакционный сосуд для проведения реакции амплификации нуклеиновой кислоты без предварительной обработки материала и осуществление реакции амплификации нуклеиновой кислоты. Изобретения обеспечивают портативность, легкость в применении устройства для забора нуклеиновой кислоты, а также проведение анализа в течение короткого периода времени. 6 н. и 37 з.п. ф-лы, 27 ил., 2 табл., 12 пр.

Изобретение относится к области биотехнологии, в частности к выращиванию колоний клеток. Система культивирования плюрипотентных стволовых клеток состоит из соединенных между собой системы управления и блока культивирования. При этом блок культивирования содержит один или более отсеков культивирования с установленными на нем устройством введения агента, изменяющего эпигенетический статус клетки, по крайней мере, одним устройством введения, по крайней мере, одного модификатора, восстанавливающего генетический статус клетки, отвечающий за клеточный цикл, устройством введения монооксида азота, устройством введения ингибитора пролиферации и устройством введения ингибитора апоптоза. Причем упомянутые устройства выполнены с возможностью перемещения по внешней стороне блока культивирования плюрипотентных стволовых клеток и поочередного введения их содержимого в отсеки культивирования. Система позволяет выращивать плюрипотентные стволовые клетки, поддерживать их жизнеобеспечение и предупреждать канцерогенез впоследствии полученных из них дифференцированных клеток. 2 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 пр.

Изобретение относится к области биоинженерии и может быть использовано при печати живых органов и других биологических систем. Биопринтер содержит блок перепрограммирования клеток и блок вывода клеток на подложку, а также последовательно соединенные блок загрузки и хранения колонии соматических клеток, блок перепрограммирования клеток с установленными на нем устройством введения одного или более факторов перепрограммирования и устройством введения ингибитора метилтрансферазы GSK126, имеющий по меньшей мере один отсек перепрограммирования, блок культивирования плюрипотентных стволовых клеток с установленными на нем устройством введения агента, изменяющего эпигенетический статус клетки, устройством введения белка Вах, устройством введения белка Bak, устройством введения монооксида азота, устройством введения ингибитора пролиферации и устройством введения ингибитора апоптоза, имеющий, по меньшей мере, один отсек культивирования клеток и механизм смены питательной среды для клеток, блок дифференцировки клеток с установленным на нем устройством введения одного или более факторов роста, имеющий по меньшей мере один отсек дифференцировки клеток, блок хранения дифференцированных клеток, имеющий по меньшей мере один отсек хранения дифференцированных клеток, блок вывода клеток на подложку с установленным на нем устройством введения гидрогеля на подложку, выполненный с возможностью работы по принципу трехмерного струйного принтера, и систему управления. Изобретение обеспечивает возможности печати органов и тканей без признаков канцерогенеза при отсутствии необходимости использования дополнительного оборудования. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области биохимии. Предложена система контроля фотосинтетического и дыхательного СО2-газообмена в культуре in vitro. Система герметичным образом через типовой уплотнитель сопрягается с прозрачным технологическим объемом in vitro с культивируемыми полноценными растениями на различных этапах онтогенеза, регенерантами, изолированными органами и тканями. Система образует вместе с подключенным технологическим объемом общий замкнутый герметичный воздушный контур. Контур состоит из последовательно соединенных между собой указанного технологического объема и воздушного насоса, ротаметра, воздушного осушителя и CO2-газоанализатора. Контур между CO2-газоанализатором и технологическим объемом in vitro дополнительно оборудован двухпозиционным газовым переключателем. Изобретение обеспечивает многократную воспроизводимость процедуры измерения. 1 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл.

Группа изобретений относится к области биотехнологии, в частности к биореакторам и способу для выращивания водорослей для последующей переработки их в биотопливо. Система фотобиореактора содержит резервуар для жидкости, имеющей уровень верхней поверхности, фотобиореактор, выполненный в виде трубы гибким и плавучим в жидкости. Фотобиореактор содержит камеру роста, содержащую среду для выращивания водорослей, и балластную камеру, содержащую первую текучую среду, которая имеет первую эффективную плотность, большую, чем у жидкости, так что балластная камера прикладывает к фотобиореактору первую силу, действующую в направлении вниз, и плавучую камеру, содержащую вторую текучую среду. Вторая текучая среда имеет вторую эффективную плотность, меньшую, чем у указанной жидкости, так что плавучая камера прикладывает к фотобиореактору вторую силу, действующую в направлении вверх. Способ выращивания водорослей в системе фотобиореактора включает контроль глубины размещения фотобиореактора посредством контроля объема и/или плотности балласта в балластной трубе и/или посредством контроля объема и/или плотности газа в плавучей трубе. Группа изобретений обеспечивает повышение производительности и удобства эксплуатации. 2 н. и 20 з.п. ф-лы, 20 ил.

Изобретение относится к области биохимии. Предложен микрофлюидный чип для создания клеточных моделей органов млекопитающих. Чип содержит пластину из поликарбоната, на которой отлит слой полидиметилсилоксана с размещенной в нём микрофлюидной системой. Микрофлюидная система включает объединенные микрожидкостными каналами шесть ячеек для одновременного культивирования клеточных моделей тканей и органов млекопитающих. Первая ячейка предназначена для модели кишечника, вторая для модели печени млекопитающего, а оставшиеся ячейки предназначены для типовых моделей. При этом система каналов включает входной и выходной каналы микрофлюидного чипа, входной и выходной каналы ячейки модели кишечника, четыре распределительных канала, четыре смесительных канала и байпасный канал для ячейки модели кишечника. Изобретение обеспечивает более аутентичное поведение клеточных моделей органов при культивировании, вследствие чего получение более достоверных результатов при тестировании воздействия различных препаратов на жизнеспособность моделей. 10 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к области биотехнологии, молекулярной биологии и биохимии и может быть использовано в медицине. Покрытие для выделения нуклеиновых кислот из жидкой фазы, содержащей ДНК и/или РНК, нанесенное на внутреннюю поверхность пластикового сосуда, выполнено из Ta2O5 толщиной от 5 до 200 нм. При этом покрытие наносят методом ионно-плазменного напыления или магнетронного распыления или импульсно-лазерного осаждения. Техническим результатом изобретения является повышение скорости выделения и очистки нуклеиновых кислот (ДНК и РНК) из биологических и иных образцов на внутренней поверхности пластикового сосуда. 3 з.п. ф-лы, 1 табл.

Группа изобретений относится к области биохимии. Предложен способ автоматического поддержания концентрации растворенных газов в культуральной среде, находящейся в ячейке с клеточной моделью и циркулирующей по каналам микрофлюидной системы, и устройство для осуществления вышеуказанного способа. Способ основан на использовании пропорционально-интегро-дифференцирующего регулирования. В качестве измеряемого параметра используют значение концентрации кислорода и/или углекислого газа в слое из газопроницаемого материала в отдельной измерительной ячейке. В качестве заданного параметра используют параметр, рассчитанный из требуемого параметра концентрации газов в ячейке с клеточной моделью с учетом коэффициента связи концентраций в измерительной и клеточной ячейках. Изобретения обеспечивают отсутствие взаимного негативного влияния клеточных культур и элементов устройства, увеличение срока службы надежности устройства при достаточно высокой точности поддержания концентрации растворенных газов и сохранение характерно низкого для микрофлюидных устройств объёма жидкости в каналах. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 6 ил.

Группа изобретений относится к области культивирования клеток. Предложена пластина, выполненная с возможностью переворачивания для образования висячих капель для культивирования клеток, комплект пластин для переноса трехмерных клеточных совокупностей и способ тестирования вещества на токсичность по отношению к клеткам. Пластина содержит заданное число ячеек для капли, ячейка содержит круговой микрожидкостный смачивающий барьер. Барьер выполнен с возможностью окружения полости ячейки и предотвращающий растекание капли за пределы микрожидкостного смачивающего барьера. Ячейка для капли содержит закрытое дно и, по меньшей мере, один дополнительный круговой микрожидкостный смачивающий барьер, а смачиваемый участок расположен между двух рядом расположенных микрожидкостных смачивающих барьеров. Способ включает введение капель жидкости в ячейки для капли, каждая капля содержит объем вещества для тестирования и жидкую питательную среду. Далее осуществляют переворачивание и инкубацию пластины, дополнительную подачу жидкой питательной среды, а также анализ трехмерных клеточных совокупностей. Изобретения обеспечивают стабильность висячих капель и испарение жидкости. 3 н. и 20 з.п. ф-лы, 41 ил.

Изобретение относится к регенеративной медицине и может быть использовано для создания тканеинженерного органа. Биореактор имеет в камере емкость для децеллюляризации и рецеллюляризации биологических тканей. Емкость снабжена съемной герметичной крышкой, предохранительным клапаном и штуцерами для подключения сред. Под камерой установлен на платформе шейкер, над ним - платформа с рядом фиксаторов для камер, кроме того к камере подключен оксигенатор, водяная баня со средами, подаваемыми перистальтическим насосом. Вся система снабжена редуктором-регулятором, предохранительными и электромагнитными клапанами, централизованным логистическим контроллером. Биореактор обеспечивает качественную обработку любого биологического материала, прост в использовании, надежен, экономичен. 1 ил.

Наверх