一种用于筛选抗肺癌骨转移药物的双层嵌套培养装置

1.本实用新型涉及药物筛选模型技术领域，尤其涉及一种双层嵌套培养装置。


背景技术：

2.肺癌是全球第二大、我国第一大高发癌症，仅2020年，全球新发病例就超过220万人，我国新发病例超过80万人。无论国际国内，肺癌的死亡率均高居恶性肿瘤的首位，仅2020年，全球死亡病例就超过180万人，我国死亡病例超过80万人，严重威胁着人类的健康与生命。
3.造成肺癌患者治疗失败和死亡的主要原因并非来自于原发病灶，而在于远端转移。骨转移是很常见的肺癌转移，60％的肺癌患者首诊时已发生骨转移。骨转移一旦发生，进展快、预后差，患者的1年生存率仅为1％，中位生存期仅有6-8个月，很多患者从确诊到死亡只有2-3个月的时间。
4.目前，临床上治疗肺癌骨转移的主要药物仍是化疗和靶向药物。化疗药物毒副作用巨大，常引起肝肾功能损伤、骨髓抑制等，使患者体质更加虚弱；靶向药物虽毒副作用较小，但极易产生耐药，耐药后无有效解决办法。急需研发新型抗肺癌骨转移的药物。
5.当前，抗肺癌骨转移新药研发的进展十分缓慢，其中一个重要原因在于缺乏操作简便、效果稳定的药物筛选模型。一些研究使用了裸鼠移植瘤模型，该模型的缺点在于：1、操作繁琐，成本较高；2、实验动物个体间差异大，造模效果不稳定；3、实验中到达骨组织处的癌细胞数量不可控；4、受物种特异性和异性细胞干扰，不能完整模拟骨转移瘤处的微环境以及疾病的发展。因此，急需操作简便、稳定性好、能较好模拟转移微环境中细胞间相互作用的模型，以高效筛选抗肺癌骨转移的药物。


技术实现要素：

6.本实用新型解决的技术问题是提供一种操作简便、稳定性好、能较真实的模拟转移微环境中肺癌细胞和破骨细胞间相互作用促进浸润侵袭的培养装置，用于高效筛选抗肺癌骨转移的药物。
7.为解决上述技术问题，本实用新型提供一种双层嵌套培养装置，包括：上室和下室，所述上室的内部底层设有羟基磷灰石纳米片层，所述羟基磷灰石纳米片层的上、下两面包被有胶原。
8.优选的，所述羟基磷灰石纳米片层的厚度为500纳米。
9.优选的，所述上室外设置有壳体，所述壳体的内侧底部设有底座，所述底座与所述羟基磷灰石底板相适配，所述壳体的顶部为开口并扣合有顶盖，所述顶盖通过支撑板与所述底座相连接。
10.优选的，所述支撑板与所述底座固定连接，所述顶盖的底部固定安装有轴杆，所述轴杆上通过轴承转动套设有转套，所述转套与所述支撑板固定连接。
11.优选的，所述底座的顶部开设有放置槽，所述放置槽与所述羟基磷灰石底板相适
配。
12.优选的，所述顶盖与所述壳体通过螺纹连接，所述顶盖的顶部固定安装有把手。
13.与相关技术相比较，本实用新型提供的双层嵌套培养装置具有如下有益效果：
14.1、使用时，根据需要将一定数量的稳定表达绿色荧光蛋白的肺癌细胞和破骨细胞共同接种于上室，将0.6ml完全培养基加入下室。接种6h后向上室中加入待测药物或对照溶剂。在溶剂对照组中，肺癌细胞会释放各种细胞因子激活破骨细胞，降解局部的胶原和羟基磷灰石，在羟基磷灰石纳米片层上溶解出孔洞；溶解过程中释放的钙离子可与肺癌细胞表面的钙敏感受体结合，活化肺癌细胞中促增殖和抑凋亡的信号通路，并上调肺癌细胞中一系列蛋白酶的表达和释放，进一步降解羟基磷灰石纳米片层上方和下方包被的胶原，使得肺癌细胞能够穿过上室底部向下室运动；进入下室的细胞会在下室底板上附着、生长。在药物组中，如果药物有效，则会抑制上述过程，使底板上绿色荧光细胞的数量减少。这一装置可以较好的模拟转移微环境中细胞间的相互作用和肺癌细胞向骨组织深部浸润、侵袭的过程，并且具有操作简便、接种细胞数可控、给药便捷、检测稳定性好的优点。
15.2、通过壳体能够在加药后确保不受外界影响，顶盖封闭壳体，底座用于放置；通过轴杆、轴承和转套的转动方式连接支撑板，使顶盖和底座连接，能够确保安装和拆除时不进行较大的相互影响；通过放置槽便于放置羟基磷灰石底板；通过螺纹的方式，在安装后稳定性好，把手方便握持操作。
附图说明
16.图1为本实用新型中双层嵌套培养的结构示意图；
17.图2为本实用新型提供的双层嵌套培养装置的一种较佳实施例的结构示意图；
18.图3为本实用新型中支撑板的结构示意图。
19.图中标号：1、上室；2、羟基磷灰石纳米片层；3、胶原包被层；4、羟基磷灰石底板；5、下室；6、壳体；7、底座；8、顶盖；9、支撑板；10、轴杆；11、轴承；12、转套；13、放置槽；14、螺纹；15、把手。
具体实施方式
20.下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步说明。
21.请结合参阅图1、图2和图3，其中，图1为本实用新型中双层嵌套培养装置的结构示意图；图2为本实用新型提供的双层嵌套培养装置的一种较佳实施例的结构示意图；图3为本实用新型中支撑板的结构示意图。双层嵌套培养装置包括：上室1和下室5，所述上室1的内部底层设有羟基磷灰石纳米片层2，所述羟基磷灰石纳米片层2外包被有胶原层3，所述下室5的底部设有羟基磷灰石底板4，通过设计两种细胞相互作用，促进转移，使得肺癌细胞能够穿透羟基磷灰石纳米片层2和胶原层3，向深部侵袭，操作简便、稳定性好、能较好模拟微环境中细胞间相互作用。
22.所述胶原包被层3可位于所述羟基磷灰石纳米片层2的上方或/和下方，根据穿过羟基磷灰石纳米片层2和胶原包被层3进入下室的肺癌细胞数，可以判断药物对肺癌骨转移的干预效果。
23.所述上室1外设置有壳体6，所述壳体6的内侧底部设有底座7，所述底座7与所述羟
基磷灰石底板4相适配，所述壳体6的顶部为开口并扣合有顶盖8，所述顶盖8通过支撑板9与所述底座7相连接，通过壳体6能够在药物放置后进行暂存，确保不受外界影响，顶盖8封闭壳体6，底座7用于放置。
24.所述支撑板9与所述底座7固定连接，所述顶盖8的底部固定安装有轴杆10，所述轴杆10上通过轴承11转动套设有转套12，所述转套12与所述支撑板9固定连接，通过轴杆10、轴承11和转套12的转动方式连接支撑板9，使顶盖8和底座7连接，能够确保安装和拆除时不进行较大的相互影响。
25.所述底座7的顶部开设有放置槽13，所述放置槽13与所述羟基磷灰石底板4相适配，通过放置槽13便于放置羟基磷灰石底板4，对上室1进行固定。
26.所述顶盖8与所述壳体6通过螺纹14连接，所述顶盖8的顶部固定安装有把手15，通过螺纹14的方式，在安装后稳定性好，方便携带，把手15方便握持操作。
27.本实用新型提供的双层嵌套培养装置的工作原理如下：
28.使用时，于上室羟基磷灰石纳米片层2的上方接种肺癌细胞(稳定表达绿色荧光蛋白)和破骨细胞，于下室5中加入完全培养基0.6ml。接种6h后分组，每组至少三个重复，分别加入待测药物和等体积的对照溶剂。常规细胞培养72h后，取出下室底部的羟基磷灰石底板4，4％多聚甲醛固定，放入incucyte细胞观测系统中，采用荧光观测模式，计绿色荧光细胞的数量。根据溶剂对照组和药物组绿色荧光细胞数量的差异，判断药物是否具有抑制肺癌骨转移的能力。
29.加药后，如为了为降低外界干扰，可将上室1和下室5放置在壳体6内防护，从而进行稳定培养。培养结束后，通过把手15转动顶盖8，使螺纹14分离，顶盖8在转动时轴杆10沿轴承11转动，同时由于自重和摩擦，底座7和支撑板9静止，直至顶盖8与壳体6分离，此时方可抽出整体，将上室1和羟基磷灰石底板4从底座7的放置槽13内分离。
30.以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

技术特征：
1.一种用于筛选抗肺癌骨转移药物的双层嵌套培养装置，其特征在于，包括：上室和下室，所述上室的内部底层设有羟基磷灰石纳米片层，所述羟基磷灰石纳米片层的外表面包被有胶原，所述下室的底部设有羟基磷灰石底板。2.根据权利要求1所述的双层嵌套培养装置，其特征在于，所述胶原包被层位于所述羟基磷灰石纳米片层的上方和下方。3.根据权利要求1所述的双层嵌套培养装置，其特征在于，所述上室外设置有壳体，所述壳体的内侧底部设有底座，所述底座与所述羟基磷灰石底板相适配，所述壳体的顶部为开口并扣合有顶盖，所述顶盖通过支撑板与所述底座相连接。4.根据权利要求3所述的双层嵌套培养装置，其特征在于，所述支撑板与所述底座固定连接，所述顶盖的底部固定安装有轴杆，所述轴杆上通过轴承转动套设有转套，所述转套与所述支撑板固定连接。

技术总结
本实用新型提供一种用于筛选抗肺癌骨转移药物的双层嵌套培养装置。所述双层嵌套培养装置包括：上室和下室，所述上室的内部底层设有羟基磷灰石纳米片层，所述羟基磷灰石纳米片层外包被有胶原层，所述下室的底部设有羟基磷灰石底板。本实用新型提供的双层嵌套培养装置具有操作简便、稳定性好、能较好模拟转移微环境中细胞间相互作用的优点。境中细胞间相互作用的优点。境中细胞间相互作用的优点。


技术研发人员：杨学军 李曦 谭晓慧 麻春杰 杨宏 李芒来 张慕垚 武颍彩 李舒扬 陈琨
受保护的技术使用者：内蒙古医科大学附属人民医院（内蒙古自治区肿瘤医院）
技术研发日：2023.01.13
技术公布日：2023/7/14