一种构建全层皮模型的压缩装置及方法与流程

1.本发明属于细胞和组织工程技术领域，具体是一种构建全层皮模型的压缩装置及方法。


背景技术：

2.随着对动物保护的重视，进行动物实验经受着巨大的舆论压力。随组织工程技术的发展，体外重建组织模型技术在化妆品评价时有广泛的应用。
3.体外重组皮肤模型应用组织工程技术，使用人正常皮肤细胞在体外构建而成，具有完整的组织学结构，与人体天然的皮肤结构高度类似。体外重组皮肤模型作为评价化妆品安全性和功效性的工具，可反应人体真实数据，是体外代替试验的理想模型。全层皮肤模型可用于化妆品安全性评价、功效性评价以及皮肤生理学和生物化学基础研究、临床皮肤病学研究、经皮给药研究、皮肤渗透性研究等。
4.传统的构建全层皮模型的方法是在traswell小室中，以胶原蛋白为支架，以真皮成纤维细胞和表皮角质细胞为种子细胞，经过浸没和气液培养构建而成。但这种方法构建的全层皮模型容易收缩，影响了全层皮模型的应用。


技术实现要素：

5.为了解决全层皮模型收缩问题，本发明提供了一种构建全层皮模型的压缩装置及使用方法，制备得到的模型不易收缩、厚度均匀、性能稳定。本发明的具体方案为：一种构建全层皮模型的压缩装置，全层皮模型盛放在transwell小室中，包括底座和压盘，所述压盘的下部为压柱，所述压柱可伸入至transwell小室内以挤压全层皮模型。
6.上述构建全层皮模型的压缩装置，所述压盘的上部为圆盘状、下部为压柱，所述底座与压盘上部之间用数个连接件可拆卸连接。
7.上述构建全层皮模型的压缩装置，所述压盘上可拆卸的安装有载重块。
8.上述构建全层皮模型的压缩装置，所述载重块下部连接于压盘、上部套设有数个配重环。
9.上述构建全层皮模型的压缩装置，所述载重块螺接于压盘。
10.上述构建全层皮模型的压缩装置，所述压盘材质选用聚四氟乙烯。
11.上述构建全层皮模型的压缩装置，所述底座内设有用于放置transwell小室的凹腔。
12.上述构建全层皮模型的压缩装置，所述transwell小室侧部设有卡块，所述凹腔的侧部设有卡槽以卡住卡块。
13.上述构建全层皮模型的压缩装置，所述凹腔内设有若干通孔以流通渗出液。
14.上述构建全层皮模型的压缩装置，所述底座的底面设有数个支腿。
15.本发明还涉及一种构建全层皮模型的方法，包括以下步骤：s1)全层皮模型的制备
将transwell小室置于六孔板中，将含有真皮成纤维细胞的胶原蛋白溶液加到transwell小室中，并置于培养箱内培养；s2)全层皮模型的压缩待胶原蛋白溶液凝固后，用上述压缩装置将transwell小室内的全层皮模型压缩至所需厚度；s3)全层皮模型的培养将压缩完的transwell小室重新置于六孔板中，培养数天后，加入表皮细胞浸没培养数天，之后气液培养数天，获得成熟的全层皮模型；s4)全层皮模型的检测全层皮模型培养结束后，对其使用mtt法检测模型的细胞活性，以及对其组织学结构检测。
16.上述步骤s2中，压缩装置的使用过程为：先将底座置于培养皿中，然后将含有皮肤模型的transwell小室置于底座中，将压盘压在皮肤模型上，并固定底座和压盘，将皮肤模型压缩至所需厚度。
17.上述步骤s3中，先培养三天后，再加表皮细胞，浸没培养三天、每天换液；之后气液培养十一天、每天换液，使表皮层分化。
18.本发明的有益效果为：压缩装置中设置底座和压盘配合，能够实现均匀压缩，得到高质量的全层皮模型。压盘上还可配置可拆卸的载重块，能够根据模型规格灵活调整压力，适用于不同模型的构建。底座结构及其压盘的可拆卸配合，能够更加稳定的容纳transwell小室，进一步保障压缩时的稳定和均匀。
附图说明
19.图1为本发明压缩装置的结构示意图；图2为本发明压缩装置的爆炸示意图；图3为本发明压缩装置的底座结构示意图；图4为本发明压缩装置的压盘结构示意图；图5为本发明压缩装置的载重块结构示意图；图6为本发明构建的全层皮模型的表面外观图；图7为本发明构建的全层皮模型的mtt图；图8为本发明构建的全层皮模型的he组织学结构图。
20.图中：1为底座、11为支腿、12为卡槽、13的通孔、2为transwell小室、3为压盘、31为压柱、32为安装孔、4为载重块、5为连接柱、6为配重环。
具体实施方式
21.下面结合附图对本发明的技术方案进行详细的说明。
22.实施例一本实施例为构建全层皮模型的装置，包括底座1、transwell小室2、压盘3、载重块4和连接柱5。
23.transwell小室2用于构建皮肤模型，其侧部设有凸出的卡块。
24.如图2和3所示，底座1中心处设有凹腔用于放置transwell小室2，该凹腔底部设有若干通孔13，当压缩皮肤模型时渗出液可经通孔13流出。底座1的底面设有三个支腿11，使底座1的底面形成用于容纳渗出液的空间，保障通孔13的通透性。凹腔的侧面设有两个卡槽12，适配于transwell小室2上的卡块，两者配合避免transwell小室2晃动。
25.压盘3的上部为圆盘形结构且其直径尺寸与底座1一致，下部为压柱31且其直径尺寸与transwell小室2一致、长度小于transwell小室2深度，压柱31的长度与transwell小室2深度之差取决于皮肤模型的厚度。压盘3的上部设有安装孔32用于连接载重块4。压盘3与皮肤模型直接接触，其材质选用为具有良好的生物相容性、无细胞毒性的聚四氟乙烯，同时材质还应当能高压灭菌，保证皮肤模型的无菌状态。
26.载重块4具有一定重量在本实施例中约为120-150g)，载重块4下部可与安装孔32连接以与压盘3形成一体结构对皮肤模型进行压缩。同时，载重块4的上部高于压盘3用于套装配重环6。配重环6的数量可根据需求增减，重量可为10-50g不等。
27.连接柱5用于将底座1和压盘3串接固定，同时多个连接柱5可以进一步形成对transwell小室2限位固定，保障transwell小室2的稳定性。
28.除压盘3的材质优选为聚四氟乙烯外，其余部件的材质可使用聚四氟乙烯或不锈钢。
29.实施例二该装置使用时置于无菌培养皿中或其他无菌平底容器中，用该装置构建全层皮模型的方法为：s1)全层皮模型的制备将transwell小室2置于六孔板中。
30.将含有一定数量真皮成纤维细胞的胶原蛋白溶液加到transwell小室2中，并置于37oc二氧化碳培养箱内培养。
31.s2)全层皮模型的压缩等待30min胶原蛋白溶液凝固后，先用无菌镊子将已经高压灭菌的底座1置于培养皿中，然后将含有皮肤模型的transwell小室2置于底座1中；将压盘3压在皮肤模型上，用连接柱5将压盘3和底座1串接固定，将皮肤模型压缩至所需厚度；可以根据需要决定是否使用配重环6s3)全层皮模型的培养压缩完的全层皮肤模型transwell小室2重新置于六孔板中；培养三天后，加表皮细胞，浸没培养三天、每天换液；之后开始气液培养，将皮肤模型置于气液状态，使表皮层分化，气液十一天、每天换液；参考图6，获得成熟的全层皮模型，其表面光滑、平整。
32.s4)全层皮模型的检测4.1)使用mtt法检测模型的细胞活性全层皮模型培养结束后，弃掉培养基，使用pbs清洗后，将2ml1mg/mlmtt加入transwell小室2内外，置于37oc二氧化碳培养箱中，使mtt均匀浸没皮肤模型；3h后弃掉mtt，pbs清洗后，往transwell小室2内外加入2ml异丙醇，4度过夜；
使用酶标仪检测异丙醇浸提液od
570
值，即为皮肤模型的细胞活性，参考图7，紫外较深，含有较多活细胞。
33.4.2)组织学结构检测全层皮模型培养结束后，将模型置于4%多聚甲醛中固定，送往检验实验室检测模型的组织学结构，通过组织学结构确定构建的全层皮模型的质量，参考图8，真皮层较致密，表皮层具有复层化的层次结构。

技术特征：
1.一种构建全层皮模型的压缩装置，全层皮模型盛放在transwell小室（2）中，其特征在于：包括底座（1）和压盘（3），所述压盘（3）的下部为压柱（31），所述压柱（31）可伸入至transwell小室（2）内以挤压全层皮模型。2.根据权利要求1所述构建全层皮模型的压缩装置，其特征在于：所述压盘（3）的上部为圆盘状、下部为压柱（31），所述底座（1）与压盘（3）上部之间用数个连接件可拆卸连接。3.根据权利要求1所述构建全层皮模型的压缩装置，其特征在于：所述压盘（3）上可拆卸的安装有载重块（4）。4.根据权利要求3所述构建全层皮模型的压缩装置，其特征在于：所述载重块（4）下部连接于压盘（3）、上部套设有数个配重环（6）。5.根据权利要求3所述构建全层皮模型的压缩装置，其特征在于：所述载重块（4）螺接于压盘（3）。6.根据权利要求1所述构建全层皮模型的压缩装置，其特征在于：所述压盘（3）材质选用聚四氟乙烯。7.根据权利要求1所述构建全层皮模型的压缩装置，其特征在于：所述底座（1）内设有用于放置transwell小室（2）的凹腔。8.根据权利要求7所述构建全层皮模型的压缩装置，其特征在于：所述transwell小室（2）侧部设有卡块，所述凹腔的侧部设有卡槽（12）以卡住卡块。9.根据权利要求7所述构建全层皮模型的压缩装置，其特征在于：所述凹腔内设有若干通孔（13）以流通渗出液。10.根据权利要求9所述构建全层皮模型的压缩装置，其特征在于：所述底座（1）的底面设有数个支腿（11）。11.一种构建全层皮模型的方法，其特征在于，包括以下步骤：s1)全层皮模型的制备将transwell小室（2）置于六孔板中，将含有真皮成纤维细胞的胶原蛋白溶液加到transwell小室（2）中，并置于培养箱内培养；s2)全层皮模型的压缩待胶原蛋白溶液凝固后，用权利要求1至10中任一项所述的压缩装置将transwell小室（2）内的全层皮模型压缩至所需厚度；s3)全层皮模型的培养将压缩完的transwell小室（2）重新置于六孔板中，培养数天后，加入表皮细胞浸没培养数天，之后气液培养数天，获得成熟的全层皮模型；s4)全层皮模型的检测全层皮模型培养结束后，对其使用mtt法检测模型的细胞活性，以及对其组织学结构检测。12.根据权利要求11所述构建全层皮模型的方法，其特征在于，上述步骤s2中，压缩装置的使用过程为：先将底座（1）置于培养皿中，然后将含有皮肤模型的transwell小室（2）置于底座（1）中，将压盘（3）压在皮肤模型上，并固定底座（1）和压盘（3），将皮肤模型压缩至所需厚度。13.根据权利要求11所述构建全层皮模型的方法，其特征在于，上述步骤s3中，先培养
三天后，再加表皮细胞，浸没培养三天、每天换液；之后气液培养十一天、每天换液，使表皮层分化。

技术总结
本发明属于细胞和组织工程技术领域，具体是一种构建全层皮模型的压缩装置，全层皮模型盛放在transwell小室中，包括底座和压盘，所述压盘的下部为压柱，所述压柱可伸入至transwell小室内以挤压全层皮模型。本发明还涉及构建全层皮模型的方法，包括制备、培养、压缩和检测，通过上述压缩装置及构件方法制备得到的模型不易收缩、厚度均匀、性能稳定。性能稳定。性能稳定。


技术研发人员：单风娟 王春华 邢志青 张平 孙红 王鑫玉 张甜甜 蔺易 王杰 王红丽
受保护的技术使用者：济南磐升生物技术有限公司
技术研发日：2023.05.10
技术公布日：2023/8/4