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CN111065729B - 细胞培养容器 - Google Patents

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CN111065729B
CN111065729B CN201880057371.XA CN201880057371A CN111065729B CN 111065729 B CN111065729 B CN 111065729B CN 201880057371 A CN201880057371 A CN 201880057371A CN 111065729 B CN111065729 B CN 111065729B
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Abstract

细胞培养容器(100)，其包括壁，所述壁包括限定容器的细胞培养室的内表面。非多孔材料的基材(215)位于细胞培养室中并且在细胞培养室的第一区域与细胞培养室的第二区域之间。基材包括多个微腔体(220)，所述多个微腔体中的每个微腔体包括限定孔穴的凹表面以及开口，每个微腔体的凹表面包括至少一个孔，其包含小于或等于约15微米的尺寸，所述孔限定了从孔穴到第二区域的路径。还提供了包括含有多个微腔体和多孔材料层的基材的细胞培养容器。还提供了在所述细胞培养容器中培养细胞的方法。

Description

细胞培养容器
相关申请的交叉引用
本申请要求2017年7月14日提交的题为“Cell Culture Containers and Methodsof Culturing Cells(细胞培养容器及培养细胞的方法)”的系列号为62/532,671的美国临时申请的优先权权益，本文以该申请的内容为基础并通过引用将其全部结合入本文。
技术领域
本公开一般涉及细胞培养容器和培养细胞的方法，更具体地，涉及用于培养三维细胞的具有多孔支承件的细胞培养容器，以及在所述细胞培养容器中培养三维细胞的方法。
背景技术
在细胞培养容器中容纳三维细胞是已知的。在细胞培养容器中培养三维细胞也是已知的。
发明内容
下文给出了本公开的简化归纳，以便提供对具体实施方式所描述的一些示例性实施方式的基本理解。
在实施方式中，本公开提供了细胞培养容器，其具有颈缩开口，细胞培养室，顶部，底部，侧壁，与颈缩开口相对的端壁以及用于培养细胞并且具有微腔体阵列的表面。在实施方式中，用于培养细胞并且具有微腔体阵列的表面部分或完全由多孔材料形成。在实施方式中，用于培养细胞的基材在一个表面上具有微腔体阵列并且在另一个表面上具有多孔材料，并且微腔体的壁的一部分由多孔材料提供。在实施方式中，微腔体具有开口以允许气体通过微腔体的壁。
在另外的实施方式中，细胞培养容器具有用于以下目的的结构：在多孔材料下方引入及移除培养基或者使培养基通过多孔材料而不会干扰在微腔体阵列的各微腔体中的细胞上方的培养基。在另外的实施方式中，本公开提供了在所述细胞培养容器中培养细胞的方法，以及将细胞和培养基引入容器及从容器移除的方法。
以上实施方式是示例性的，并且可单独或与本文提供的任意一个或多个实施方式以任意形式组合来提供而不会偏离本公开的范围。另外，应当理解的是，前面的一般性描述和以下的具体实施方式都呈现了本公开的实施方式，且都旨在提供用于理解所描述和所要求保护的实施方式的性质和特性的总体评述或框架。包括的附图提供了对实施方式的进一步理解，附图结合于本说明书中并构成说明书的一部分。附图例示了本公开的各个实施方式，并与说明书一起用来解释其原理和操作。
附图说明
当参照附图阅读时，可以进一步理解本公开的这些特征、实施方式和优点以及其他特征、实施方式和优点，附图中：
图1根据本公开的实施方式，示意性例示了第一示例性细胞培养容器的侧视图；
图2根据本公开的实施方式，示出了第一示例性细胞培养容器沿着图1的线2-2的平面图；
图3根据本公开的实施方式，示出了包括细胞培养室并且该细胞培养室具有第一区域和第二区域的细胞培养容器的示例性截面图；
图4根据本公开的实施方式，例示了图3的细胞培养容器的微腔体阵列的一个示例性实施方式的放大示意图，其包括含有多个微腔体的基材，所述多个微腔体包括至少一个孔；
图5根据本公开的实施方式，例示了以图3的视图5获得的一部分细胞培养容器的示例性实施方式的放大示意图，其包括含有多个微腔体的基材，所述多个微腔体包括至少一个孔；
图6根据本公开的实施方式，示出了以图3的视图5获得的细胞培养容器的一部分细胞培养容器部分的替代性实施方式，其包括包含多个微腔体以及多孔材料层的基材；
图7根据本公开的实施方式，示出了在多个微腔体中的至少一个微腔体中培养细胞的方法，所述多个微腔体包括细胞培养容器的部分的基材的至少一个孔；
图8根据本公开的实施方式，示出了以图3的视图5获得的细胞培养容器的一部分细胞培养容器部分的替代性实施方式，其包括具有多个微腔体以及多孔材料层的基材；
图9根据本公开的实施方式，示出了部分的细胞培养容器的替代性实施方式，其包括具有多个微腔体和多孔材料层的基材；
图10根据本公开的实施方式，示出了部分的细胞培养容器的替代性实施方式，其包括具有多个微腔体和多孔材料层的基材；
图11根据本公开的实施方式，示出了在包括多个微腔体和多孔材料层的部分基材的多个微腔体的至少一个微腔体中培养细胞的方法；
图12根据本公开的实施方式，示出了包括端口和透气性过滤器的细胞培养容器的截面图的替代性实施方式；
图13根据本公开的实施方式，示出了包括将第一孔连接到第二区域的导管的细胞培养容器的截面图的替代性实施方式；
图14根据本公开的实施方式，示出了包括第二孔以及将第二孔连接到第二区域的导管的细胞培养容器的截面图的替代性实施方式；
图15根据本公开的实施方式，示出了包括将第一区域连接到第二区域的导管的细胞培养容器的截面图的替代性实施方式。
具体实施方式
下文将参照附图更完整地描述各个特征，附图中示出了本公开的示例性实施方式。只要可能，在所有附图中使用相同的附图标记来表示相同或类似的部分。但是，本公开可以以许多不同的形式实施并且不应被解读成限于本文中提出的实施方式。
细胞培养容器(例如烧瓶)可提供用于培养细胞的无菌室。在一些实施方式中，培养细胞可提供关于疾病和毒理学研究，药剂和治疗的功效，肿瘤特性、生物体、遗传学以及细胞和与细胞相关的其他科学、生物学和化学原理的信息。相比于二维细胞培养物，在一些实施方式中，三维细胞培养物可产生多细胞结构，其在生理学上更精确，并且相比于二维细胞培养物，更逼真地代表细胞可在实际生命应用中存在和生长的环境。例如，发现三维细胞培养物更接近地提供模拟“体内”(即，在活体内，在真实环境中)细胞生长的真实环境；而发现二维细胞培养物提供模拟“体外”(即，在玻璃中，在实验室环境中)细胞生长的环境，其不能那么好地代表实验室外发生的真实环境。通过与三维细胞培养物的相互作用以及观察其性质和行为，可实现关于以下方面的细胞理解的进步，例如，疾病和毒理学研究，药剂和治疗的功效，肿瘤特性、生物体、遗传学以及细胞和与细胞相关的其他科学、生物学和化学原理。
在实施方式中，细胞培养容器100可包括底部108、顶部101、以及端壁107和侧壁106，它们各自具有内表面，所述内表面接触液体培养基以及所培养的细胞。这些内表面限定了细胞培养室103。这些表面中的至少一个表面可以更加特别适于细胞生长。例如，细胞培养表面可以用涂层处理，以促进或阻止细胞粘着于表面。或者，为了支持球体细胞的培养，细胞生长表面可包括多个微腔体或隔室(例如，微米尺寸的孔穴、亚毫米尺寸的孔穴)，它们例如以阵列排列。细胞生长表面可与烧瓶一体，或者可以是放置在或固定在细胞生长室中的具有微腔体阵列的单独表面。顶表面、底表面、一个或多个侧表面或它们的组合可包括成阵列的微腔体。
例如，在一些实施方式中，在多个微腔体的每个微腔体中可形成单个球体。被引入到容器中的液体培养基中的细胞将通过重力沉降到微腔体中。悬浮在液体培养基中的一个或多个细胞将经过液体落下并沉降在每个微腔体中。微腔体的形状(例如，限定孔穴的凹表面)，以及防止细胞粘附于表面的微腔体的表面涂层也可促进细胞生长成三维形式，从而在每个微腔体中形成球体。
例如，微腔体可以波状或正弦形状形成，从而形成具有圆化顶部和圆化底部的微腔体或微孔穴。当液体培养基填充容器时，这些圆化边缘可防止气泡的形成。在一些实施方式中，烧瓶可填充有促进三维细胞培养物(例如细胞团、类器官或球体)的生长的材料(例如，培养基、固体、液体、气体)。例如，可向细胞培养室或容器添加包含悬浮在液体中的细胞的培养基。悬浮的细胞可通过重力被聚集在多个微腔体中并且可形成(例如，生长)为细胞组或细胞簇。成组或成簇的细胞在三个维度上生长以形成3D细胞，或被称为球体或类器官。在单个微腔体中形成单个细胞簇或球体。因此，细胞培养表面具有微腔体阵列的容器或细胞培养室可用于培养球体阵列，并且每个球体位于其自身的微腔体中。
在培养期间，球体可消耗培养基(例如，养料、营养物)并且产生作为副产物的代谢物(例如废物)。因此，在一此实施方式中，在培养期间可向细胞培养室添加培养基形式的养料，并且在培养期间可从细胞培养室移除废培养基。这种更换培养基来饲养细胞以及移除废产物的能力对于细胞的长期培养是重要的。然而，添加和移除培养基可产生扰动，其可破坏微腔体中的球体或者使置于微腔体中的球体移位。当微腔体涂覆有低结合性涂层以防止细胞粘住微腔体表面时尤为如此。球体是疏松的(不粘附于表面)，并且可移位及漂浮在它们的微腔体放置位置之外。出于许多原因，在培养中正在生长的球体移位不是优选的。球体可能随着移除使用过的培养基而从培养物中移除。移出的球体可沉降到被占用的微腔体中，并且可与其他球体融合以形成非均匀的3D细胞结构。也就是说，在培养基更换后，培养中的一些球体可以比其他球体更大。这降低了细胞培养的均匀性并且可以影响在3D细胞上进行的分析或其他测试的结果。在本公开中，公开了减少扰动的结构，从而降低球体从微腔体移出的风险并因此促进了球体的长期培养。
参考图1-15描述了细胞培养容器100和200以及在细胞培养容器100和200中培养细胞的方法的实施方式。
图1示意性例示了示例性细胞培养容器100的侧视图。如图1所示，其示出了细胞培养容器100的一个实施方式。细胞培养容器100具有端口或孔105(图1中显示为被盖子104覆盖)以及将端口或孔105连接到细胞培养室103的颈部112。在实施方式中，所述孔可以可松脱地密封。例如，在实施方式中，颈部112的孔105部分可以具有螺纹(内螺纹或外螺纹)，其允许通过具有互补螺纹结构的盖子104而用盖子104可松脱地密封105。或者，颈缩开口105可通过闭合容器领域中已知的任何其他机构可松脱地密封。孔105组合颈部112成为颈缩开口109(参见图3)。颈缩开口109延伸通过细胞培养室103的壁并且与细胞培养室103流体连通。颈缩开口113允许将液体引入容器的细胞培养室(内部)以及从中移除。
在实施方式中，当容器100的取向是用于细胞生长时，容器100的细胞培养表面200是容器100的底部108的内表面208。在实施方式中，当容器100被放置成使容器100的底部108平放在表面上时，容器100的取向用于细胞生长。容器100还可以具有侧壁106以及与颈缩开口109相对的端壁107、顶部101和底部108。在实施方式中，顶部101与容器100的细胞培养表面200相对。在实施方式中，颈缩开口109与容器100的端壁107相对。在实施方式中，细胞培养表面200具有微腔体阵列115。容器100的这些结构中的每个结构(颈缩开口109、顶部101、底部108、侧壁106和端壁107)具有面向容器100内侧的内表面。也就是说，顶部101具有内表面201。端壁107具有内表面207。侧壁106具有内表面206。颈部112具有内表面212。容器的内侧是细胞培养室103，其是容器100的内侧的空间，所述细胞培养室103由顶部101、底部108、侧壁106和端壁107限定，其中，细胞位于容器100的内侧。例如，在一些实施方式中，细胞培养室103可包括容器的内部空间体积103。
图2示出了容器100沿着图1的线2-2的平面图。在一些实施方式中，细胞培养容器100可由某种材料制造，所述材料包括但不限于聚合物、聚碳酸酯、玻璃和塑料。在一个实施方式中，容器100例示为由清澈(例如透明)材料制造；但是在一些实施方式中，容器100可替代性地由半透明材料、半不透明材料或不透明材料制造而不会偏离本公开的范围。
回到图1和图2，在一些实施方式中，容器100可包括盖子104，其被取向成覆盖孔105以密封和/或阻塞孔105，从而阻挡从容器100外侧经过孔105到达细胞培养室103中的路径。为了清楚起见，将盖子104移除，因此，在其他附图中未示出盖子104，但是应理解，在一些实施方式中，可提供盖子104并将其选择性地添加到容器100的孔105中或从中移除而不偏离本公开的范围。在一些实施方式中，盖子104可包括过滤器，其允许气体传递到容器100的细胞培养室103中和/或从中传递出。例如，在一些实施方式中，盖子104可包括透气性过滤器，其被取向成调节细胞培养室103中的气体压力，从而防止细胞培养室103相对于容器100外侧的环境(例如，大气)的压力而加压(例如，超压)。
如示出了沿着图2的线3-3的截面图的图3所示，在一些实施方式中，基材215跨越细胞培养室103的长度“L”。因此，参考图3，在一些实施方式中，细胞培养容器100可包括顶部101、侧壁(在该图中未示出)、端壁107、底部108、端口或孔105、颈部112和颈缩开口109。这些中的每一者具有内表面。也就是说，顶部101具有内表面201，侧壁(未示出)具有内表面(同样未示出)，端壁107具有内表面207，底部108具有内表面207，端口或孔105具有内表面205，以及颈部112具有内表面212。还示出了细胞培养室103。另外，在实施方式中，容器100可包括多孔材料的基材215，其位于细胞培养室103的第一区域103a与细胞培养室103的第二区域103b之间的细胞培养室103中。也就是说，基材215将细胞培养室103分成在多孔材料上方的区域103a以及在多孔材料下方的区域103b。容器100可包括与第一区域103a流体连通的第一孔105。在一些实施方式中，基材215可包括多个微腔体220(参见图4-9)。在一些实施方式中，基材215可完全位于容器100的细胞培养室103中，并因此可完全被隔离在细胞培养室103的无菌环境中，其中，进入和离开细胞培养室103由例如第一孔105限制。
图4示出了图3所示的一部分基材215的放大示意图，其具有微腔体阵列115。另外，图5示出了图3中的5所示的部分表面的截面图，其具有微腔体阵列115。如图4和5所示，在一些实施方式中，在基材216的顶表面120中的微腔体阵列115中的每个微腔体120(显示为120a、120b、120c)具有在每个微腔体120的顶部处的开口123a、123b、123c。而且，在微腔体阵列115中的每个微腔体120可包括限定孔穴122a、122b、122c的凹表面121a、121b、121c。另外，每个微腔体120a、120b、120c可包括孔穴122a、122b、122c。无论微腔体阵列是与容器100的底部108一体的还是微腔体阵列是由具有微腔体阵列315的插入件215来提供的，这些结构均存在。
在一些实施方式中，基材215可以是聚合材料，包括但不限于聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚砜、聚苯乙烯共聚物、含氟聚合物、聚酯、聚酰胺、聚苯乙烯丁二烯共聚物、完全氢化的苯乙烯类聚合物、聚碳酸酯PDMS共聚物和聚烯烃，如聚乙烯、聚丙烯、聚甲基戊烯、聚丙烯共聚物和环烯烃共聚物。另外，在一些实施方式中，由凹表面121a、121b、121c限定的孔穴122a、122b、122c的至少一部分可涂覆有超低结合性材料，从而使所述孔穴122a、122b、122c的至少一部分对细胞无粘附性。例如，在一些实施方式中，可向由凹表面121a、121b、121c限定的孔穴122a、122b、122c的至少一部分施涂以下中的一种或多种：全氟聚合物，烯烃，琼脂糖，非离子性水凝胶，例如聚丙烯酰胺，聚醚，例如聚环氧乙烷，多元醇，例如聚乙烯醇，或者它们的混合物。
另外，在一些实施方式中，所述多个微腔体120中的每个微腔体120a、120b、120c可包括各种特征及这些特征的变化形式而不偏离本公开的范围。例如，在一些实施方式中，所述多个微腔体120可被布置成阵列，包括线性阵列(如图所示)、对角阵列、矩形阵列、圆形阵列、径向阵列、六角密堆布置等。此外，在一些实施方式中，开口123a、123b、123c可包含各种形状。在一些实施方式中，开口123a、123b、123c可包括圆形、椭圆形、矩形、四边形、六边形及其他多边形形状中的一种或多种。此外，在一些实施方式中，开口123a、123b、123c可包括约100微米(μm)至约5000μm的尺寸(例如，直径、宽度、正方形或矩形的对角线等)。例如，在一些实施方式中，开口123a、123b、123c可包括以下尺寸：100μm、150μm、200μm、250μm、300μm、350μm、400μm、450μm、500μm、550μm、600μm、650μm、700μm、750μm、800μm、850μm、900μm、950μm、1000μm、1500μm、2000μm、2500μm、3000μm、3500μm、4000μm、4500μm、5000μm以及在约100μm至约5000μm的范围中涵盖的任何尺寸或尺寸范围。
在一些实施方式中，由凹表面121a、121b、121c限定的孔穴122a、122b、122c可具有任何形状。在一些实施方式中，由凹表面121a、121b、121c限定的孔穴122a、122b、122c可包括圆形、椭圆形、抛物线形、双曲线形、人字形、倾斜的或其他截面轮廓形状中的一种或多种形状。此外，在一些实施方式中，孔穴122a、122b、122c的深度(例如，从由开口123a、123b、123c限定的平面到凹表面121a、121b、121c的深度)可包括约100微米(μm)至约5000μm的尺寸。例如，在一些实施方式中，孔穴122a、122b、122c的深度可包括以下尺寸：100μm、150μm、200μm、250μm、300μm、350μm、400μm、450μm、500μm、550μm、600μm、650μm、700μm、750μm、800μm、850μm、900μm、950μm、1000μm、1500μm、2000μm、2500μm、3000μm、3500μm、4000μm、4500μm、5000μm，在约100μm至约5000μm的范围中涵盖的任何尺寸或尺寸范围。
图5例示了在一些实施方式中，可在多个微腔体120中的至少一个微腔体120a、120b、120c中培养的三维细胞150(例如，球体、类器官150a、150b、150c)可包括约50μm至约5000μm的尺寸(例如直径)，以及在约50μm至约5000μm范围内涵盖的任何尺寸或尺寸范围。在一些实施方式中，可提供比所公开的确切尺寸更大或更小的尺寸，因此，除非另有说明，否则比所公开的确切尺寸更大或更小的尺寸被认为是在本公开的范围内。例如，在一些实施方式中，开口123a、123b、123c的一种或多种尺寸，孔穴122a、122b、122c的深度，以及三维细胞150(例如球体150a、150b、150c)的尺寸可以比所公开的确切尺寸更大或更小而不偏离本公开的范围。
如图6所示，其例示了在容器200中的微腔体阵列220的另一个实施方式的放大示意图，在一些实施方式中，所述多个微腔体220中的每个微腔体220a、220b、220c可包括限定了孔穴222a、222b、222c的凹表面221a、221b、221c和限定了从第一区域103a(如图3所示)进入到孔穴222a、222b、222c中的路径的开口223a、223b、223c。也就是说，液体培养基和细胞可通过在每个微腔体220a、220b、220c的顶部中的开口223a、223b、223c进入微腔体。在一些实施方式中，每个微腔体220a、220b、220c的凹表面221a、221b、221c可包括至少一个孔229a、229b、229c，其包括小于或等于约15微米的尺寸d2a、d2b、d2c。所述至少一个孔229a、229b、229c可从基材215的顶侧225，通过基材215延伸到基材215的底侧226，并且可限定从孔穴222a、222b、222c到第二区域103b的路径。例如，在一些实施方式中，小于或等于约15微米(例如，5-15微米、5-10微米、10-15微米、5微米以及其间的所有范围和子范围)的尺寸d2a、d2b、d2c可提供气体可从中通过而液体和细胞不可从中通过的一个或多个孔229a、229b、229c。在一些实施方式中，每个微腔体220a、220b、220c可包括多个孔(未示出)。此外，孔229a、229b、229c可包括轮廓，所述轮廓包括圆形、椭圆形、矩形或其他四边形中的一种或多种。同样地，在一些实施方式中，孔229a、229b、229c可包括小于或等于约15微米的尺寸d2a、d2b、d2c(例如，直径、宽度、正方形或矩形的对角线)。
在一些实施方式中，孔229a、229b、229c可通过例如激光钻孔或激光烧蚀、机械加工、制造、成形或其他技术的操作来形成，以在基材215的微腔体220a、220b、220c中提供孔229a、229b、229c。因此，在一些实施方式中，使微腔体220a、220b、220c配备至少一个孔229a、229b、229c可防止当溶液培养基(例如，含有细胞的液体)沉积在微腔体220a、220b、220c中时，气体被困在微腔体220a、220b、220c中。此外，由于尺寸d2a、d2b、d2c小于或等于约15微米，同时气体可通过孔229a、229b、229c，因此在不施加力的情况下，液体和悬浮在液体中的细胞不会通过孔229a、229b、229c，因为认为液体和细胞(在一些实施方式中，将液体的表面张力考虑进去)包括大于或等于约15微米的尺寸。另外，相比于滴式或悬法细胞培养——其中细胞滴落通过孔穴底部中形成的孔洞并且通过表面张力而悬浮在孔穴轮廓下方，且易于以悬浮液滴的形式掉出孔穴，应理解，本公开的特征允许在孔穴222a、222b、222c中容纳和培养细胞，同时允许使气体通过孔229a、229b、229c，并且不允许细胞或球体通过孔229a、229b、229c。
例如，如图7所示，在一些实施方式中，一种在细胞培养容器200中培养细胞的方法可包括：将含有细胞的液体引入到微腔体220a、220b、220c中。随着微腔体220a、220b、220c填充有液体，气体向下通过所述多个微腔体220中的至少一个微腔体220a、220b、220c的凹表面221a、221ba、221c中的所述至少一个孔229a、229b、229c。由于培养基的表面张力，其中培养基含有的蛋白质和其他成分导致培养基具有相对较高的表面张力，并且由于微腔体220a、220b、220c的小尺寸，因此，气泡的形成是一个要考虑的问题。气泡干扰细胞培养。在实施方式中，通过在液体进入微腔体时使气体离开微腔体，在微腔体中不形成气泡。图7所示的方法还包括：在所述至少一个微腔体220a、220b、220c中培养细胞或球体250(例如，三维细胞250a、三维细胞250b、三维细胞250c)。例如，如箭头251a、251b、251c所示，气体可从所述至少一个微腔体220a、220b、220c，经过所述至少一个微腔体220a、220b、220c的凹表面221a、221b、221c中的所述至少一个孔229a、229b、229c而进入到细胞培养室103的第二区域103b中。或者，如箭头252a,252b,252c所示，气体可从细胞培养室103的第二区域103b，经过所述至少一个微腔体220a、220b、220c的凹表面221a、221b、221c中的所述至少一个孔229a、229b、229c而进入到所述至少一个微腔体220a、220b、220c中。
在一些实施方式中，在气体通过孔229a、229b、229c时，可在微腔体220a、220b、220c中容纳包含细胞250a、250b、250c的液体270并进行培养。在所述至少一个微腔体220a、220b、220c中容纳液体270并培养细胞250a、250b、250c时使气体通过孔229a、229b、229c不仅防止气体被困住(例如，在用液体270初始填充所述至少一个微腔体220a、220b、220c期间)，还允许在培养期间气体进入和离开所述至少一个微腔体220a、220b、220c。例如，在一些实施方式中，通过在培养细胞250a、250b、250c时使气体通过孔229a、229b、229c，可从微腔体220a、220b、220c移除由细胞250a、250b、250c产生的作为细胞培养的副产物的气体。类似地，在一些实施方式中，通过在培养细胞250a、250b、250c时使气体通过孔229a、229b、229c，可向微腔体220a、220b、220c添加用于帮助对细胞250a、250b、250c进行细胞培养的气体。
或者，如图8-11所示，在一些实施方式中，基材215可包括多孔材料层216。在一些实施方式中，多个微腔体220中的每个微腔体220a、220b、220c可包括从开口223a、223b、223c延伸到凹表面221a、221b、221c的微腔体侧壁表面224a、224b、224c。如图8所示，在一些实施方式中，多孔材料层216的第一侧216a可限定多个微腔体220中的每个微腔体220a、220b、220c的凹表面221a、221b、221c的至少一部分，并且多孔材料层216的第二侧216b可面向第二区域103b。在一些实施方式中，多孔材料层216的第一侧216a可限定所述多个微腔体220中的每个微腔体220a、220b、220c的凹表面221a、221b、221c的全部。
如图9所示，在一些实施方式中，多孔材料层216的第一侧216a可限定所述多个微腔体220中的每个微腔体220a、220b、220c的侧壁表面224a、224b、224c的至少一部分。在一些实施方式中，多孔材料层216的第一侧216a可限定所述多个微腔体220中的每个微腔体220a、220b、220c的侧壁表面224a、224b、224c的全部。如图10所示，多孔材料层216可限定基材215的全部，其中，多孔材料层的第一侧216a限定了基材215的第一侧225，并且多孔材料层的第二侧216b限定了基材215的第二侧226。
如图11所示，在一些实施方式中，在细胞培养容器100中培养细胞250的方法可包括：使气体进入到所述凹表面221a、221b、221c的至少一部分中，所述凹表面221a、221b、221c由多个微腔体220中的至少一个微腔体220a、220b、220c的多孔材料层216的第一侧216a限定，以及在所述至少一个微腔体220a、220b、220c中培养细胞。例如，如箭头253a、253b、253c所示，气体可从所述至少一个微腔体220a、220b、220c进入到多孔材料层216中，然后，气体可从多孔材料层216进入到细胞培养室103的第二区域103b中。或者，气体可从细胞培养室103的第二区域103b进入到多孔材料层216中，然后，如箭头254a、254b、254c所示，气体可从多孔材料层216进入到所述至少一个微腔体220a、220b、220c中。
在一些实施方式中，在气体通过多孔材料层216时，可在微腔体220a、220b、220c中容纳包含细胞250a、250b、250c的液体270并进行培养。在所述至少一个微腔体220a、220b、220c中容纳液体270并培养细胞250a、250b、250c时使气体通过多孔材料层216不仅防止了气体被困住(例如，在用液体270初始填充所述至少一个微腔体220a、220b、220c期间)，还允许在培养期间气体进入和离开多孔材料层216。例如，在一些实施方式中，通过在培养细胞250a、250b、250c时使气体通过多孔材料层216，可从微腔体220a、220b、220c移除由细胞250a、250b、250c产生的作为细胞培养的副产物的气体。类似地，在一些实施方式中，通过在培养细胞250a、250b、250c时使气体通过多孔材料层216，可向微腔体220a、220b、220c添加用于帮助对细胞250a、250b、250c进行细胞培养的气体。
此外，如示出了容器200的截面图的另外的示例性实施方式的图12-15所示，在细胞培养容器200中培养细胞250的方法可包括：使液体270通过第一孔205，以及在多个微腔体220的至少一个微腔体220a、220b、220c中培养细胞250a、250b、250c(参见图5和图7)。除非另有说明，否则关于图12-15的特征所述的基材215可包括图6和图7所示的基材215的一个或多个特征(包括孔229a、229b、229c)和图8-11所示的基材215的一个或多个特征。在一些实施方式中，如箭头260所示，所述方法可包括：使液体270通过第一孔205而从容器200之外进入到第一区域103a中。
如图10所示，在一些实施方式中，容器200可包括端口230，其延伸通过壁101而与第二区域103b流体连通。在实施方式中，端口231可以包含透气性材料231。在一些实施方式中，所述方法可包括：使气体271通过端口230的透气性材料231，以及在多个微腔体220中培养细胞。在实施方式中，透气性材料231可以是透气性过滤器。例如，如箭头262a所示，气体271可从第二区域103b进入到端口230的透气性材料231中，然后，例如，气体可从透气性材料231到容器200之外。同样地，如箭头262b所示，气体可从容器200之外传递通过端口230的透气性材料231，然后，例如，气体可从透气性材料231进入到第二区域103b中。使第二区域103b配备有包含透气性过滤器231的端口230可便于例如第二区域103b与容器200之外的环境之间的气体交换，由此防止容器200的细胞培养室103的第二区域103b中的气体271的加压(例如，超压)。此外，在一些实施方式中，通过在培养细胞时使气体通过端口230，可从细胞培养室103(例如，第二区域103b)移除由细胞产生的作为细胞培养的副产物的气体。类似地，在一些实施方式中，通过在培养细胞250a、250b、250c时使气体通过端口230，可向细胞培养室103(例如，第二区域103b)添加帮助对细胞进行细胞培养的气体。
如图13所示，在一些实施方式中，容器200可包括导管232，其将第一孔205连接到第二区域103b。例如，在一些实施方式中，导管232可包括位于细胞培养室103中的管道，其限定了与第一孔205和第二区域103b流体连通的路径273。在一些实施方式中，导管232可在容器200之外(例如，经由第一孔205)与第二区域103b之间提供沿着路径273的流体连通。在一些实施方式中，所述方法可包括：使液体272通过将第一孔205连接到第二区域103b的导管232，以及在多个微腔体220中培养细胞。例如，如箭头263a所示，液体272可从容器200之外进入到导管232中，沿着路径273通过，然后，如箭头263b所示，液体272可从导管232进入到第二区域103b中。附加地或替代性地，如箭头264a所示，液体272可从第二区域103b进入到导管232中，沿着路径273通过，然后，如箭头264b所示，液体272可从导管232到容器200之外。此外，液体可如箭头260所示通过第一孔205被引入到第一区域103a中，以及如箭头261所示从第一区域103a中移除。
如图14所示，在一些实施方式中，容器200可包括第二孔233，其延伸通过壁101而与第二区域103b流体连通。此外，在一些实施方式中，容器200可包括导管234，其将第二孔233连接到第二区域103b。例如，第二孔233和导管234中的至少一者可限定与第二孔233和第二区域103b流体连通的路径274。在一些实施方式中，导管234可在容器200之外(例如，经由第二孔233)与第二区域103b之间提供沿着路径274的流体连通。此外，在一些实施方式中，第二孔233可包括盖子(未示出，参见图1和图2)，其被取向成覆盖第二孔233以密封或阻塞第二孔233，从而阻挡从容器200外侧经过第二孔233到细胞培养室103中的路径。在一些实施方式中，第二孔233的盖子(未示出)可与上文关于细胞培养容器200所述的孔105的盖子104相似或相同。在一些实施方式中，所述方法可包括：使液体272通过第二孔233以及通过导管234，以及在多个微腔体220的至少一个微腔体220a、220b、220c中培养细胞。例如，如箭头265a所示，液体272可从容器200之外进入到第二孔233和导管234中，沿着路径274通过，然后，如箭头265b所示，液体272可从导管234进入到第二区域103b中。附加地或替代性地，如箭头266a所示，液体272可从第二区域103b进入到导管234中，沿着路径274通过，然后，如箭头266b所示，液体272可从第二孔233到容器200之外。此外，液体可如箭头260所示通过第一孔205被引入到第一区域103a中，以及如箭头261所示从第一区域103a中移除。
回到图13，提供导管232可允许将液体272添加到第二区域103b或从中移除而不会干扰细胞培养室103的第一区域103a，并因此不会干扰(例如，移出、移位、破坏)在基材215的多个微腔体220的微腔体220a、220b、220c中培养的多个细胞250的一个或多个细胞250a、250b、250c。同样地，参考图14，提供第二孔233和导管234可允许将液体272添加到第二区域103b或从中移除而不会干扰细胞培养室103的第一区域103a，并因此不会干扰(例如，移出、移位、破坏)在基材215的多个微腔体220的微腔体220a、220b、220c中培养的多个细胞250的一个或多个细胞250a、250b、250c。此外，在第二区域103b中提供液体272可允许营养物和废物通过基材215扩散到细胞250a、250b、250c以及通过基材215从细胞250a、250b、250c扩散，从而进一步减少或消除在微腔体220a、220b、220c中培养的一个或多个细胞250a、250b、250c受干扰的可能性。而且，在一些实施方式中，在第二区域103b中提供液体272，可使得至少基于例如第一区域103a中的液体270的高度(例如，液面高度)来选择并控制气体交换给细胞250a、250b、250c和从细胞250a、250b、250c交换出的速率。例如，在一些实施方式中，液体270对气体扩散通过液体270的阻力可基于液体270相对于基材215的一个或多个特征的高度来计。因此，在一些实施方式中，通过在第二区域103b中提供液体272以及选择液体270在第一区域103a中的具体高度，可控制气体扩散通过液体270的速率，并且可实现对细胞培养过程的控制的改进。
另外，当微腔体阵列220具有如图6和7的特征(具有开口的孔穴)和图8-11的特征(多孔材料)时，气体和液体可通过孔穴开口或多孔材料216从第二区域103b到微腔体220。
如图15所示，在一些实施方式中，容器200可包括导管235，其将第一区域103a连接到第二区域103b。例如，导管235可限定与第一区域103a和第二区域103b流体连通的路径275。在一些实施方式中，导管235可提供沿着第一区域103a与第二区域103b之间的路径275的流体连通。另外，在一些实施方式中，从第一区域103a引出到达第二区域103b的导管237的端部236可位于第一区域103a中，并且与所述多个微腔体220的每个微腔体220a、220b、220c的开口223a、223b、223c间隔开(例如，间隔距离“d3”)。在一些实施方式中，所述方法可包括：使气体271通过将第一区域103a连接到第二区域103b的导管235，以及在多个微腔体220的至少一个微腔体220a、220b、220c中培养细胞。例如，如箭头267a所示，气体271可从第一区域103a进入到导管235中，沿着路径275通过，然后，如箭头267b所示，气体271可从导管235进入到第二区域103b中。附加地或替代性地，如箭头268a所示，气体271可从第二区域103b进入到导管235中，沿着路径275通过，然后，如箭头268b所示，气体271可从导管235到第一区域103a。此外，液体可如箭头260所示通过第一孔205被引入到第一区域103a中，以及如箭头261所示从第一区域103a中移除。
使容器200配备有导管235可便于例如第一区域103a与第二区域103b之间的气体交换，由此防止容器100的细胞培养室103的第二区域103b中的气体271的加压(例如，超压)。此外，在一些实施方式中，通过在培养细胞250a、250b、250c时使气体通过导管235而进入到第一区域103中，可从第二区域103b移除由细胞250a、250b、250c产生的作为细胞培养的副产物的气体。类似地，在一些实施方式中，通过在培养细胞250a、250b、250c时使气体从第一区域103a，通过导管235并进入到第二区域103b中，可向第二区域103b添加用于帮助对细胞250a、250b、250c进行细胞培养的气体。另外，通过使从第一区域103a引出到达第二区域103b的导管235的端部236与多个微腔体220的每个微腔体220a、220b、220c的开口223a、223b、223c间隔距离“d3”，液体270可被容纳在第一区域103a中而不会流动、飞溅或进入导管235的端部236并流入到容纳有气体271的第二区域103b中。
在本公开中，术语“材料”、“液体”和“气体”可用于描述当例如在细胞培养容器中培养细胞时，所用材料的性质。除非另有说明，否则出于本公开的目的，“材料”可包括流体材料(例如，液体或气体)。另外，材料可包括培养溶液或者培养基，其包括含有悬浮在液体中的固体颗粒(例如细胞)的液体。除非另有说明，否则出于本公开的目的，“液体”可包括清洁或清洗溶液、水溶液、或可添加到容器中或从容器中移除的其他液体，例如，用于清洁细胞培养室，对基材和容器的一个或多个特征进行灭菌，为细胞生长准备底物，以及液体的其他用途。另外，液体可包括培养溶液或者培养基，其包括含有悬浮在液体中的固体颗粒(例如细胞)的液体。除非另有说明，否则出于本公开的目的，“气体”可包括空气、经过滤或处理的空气或其他气体。
在本公开中，术语“非渗透性”、“透气性”和“多孔”可用于描述基材的一个或多个特征的性质(例如，材料性质、特性、参数)。
除非另有说明，否则出于本公开的目的，“非渗透性”基材(例如，非渗透性基材材料)被认为是在正常条件下(例如，无外界影响，包括但不限于压力和力)对固体、液体和气体不可渗透，因此，其不允许固体、液体或气体在正常条件下进入、通过或离开非渗透性基材。在一些实施方式中，非渗透性基材可形成容器壁的一部分。另外，当非渗透性基材形成容器壁的一部分时，容器的细胞培养室被认为是无菌的，这是因为，例如细菌不能通过非渗透性基材。然而，当用材料填充基材的多个微腔体时，基于液体的表面张力，气体可被困在非渗透性基材的微腔体中，在一些实施方式中，由此阻止材料填充微腔体并且阻止球体的生长。
除非另有说明，否则出于本公开的目的，“透气性”基材(例如，透气性基材材料)被认为在正常条件下对固体和液体不可渗透，而对气体可渗透。因此，透气性基材不允许固体和液体进入、通过或离开透气性基材，但允许气体进入、通过或离开透气性基材。在一些实施方式中，透气性基材可形成容器壁的一部分。另外，当透气性基材形成容器壁的一部分时，容器的细胞培养室被认为是无菌的，这是因为，例如细菌不能合理地通过透气性基材。然而，虽然基材是透气性的，但是在用材料填充期间，气体仍可被困在微腔体中，这是因为在普通操作条件下，通过透气性基材的气体渗透速率比从微腔体转换气体所需的速度慢，并因此可消耗不可接受的长时间来渗透通过基材。因此，在一些实施方式中，缓慢填充微腔体允许液体前沿以某角度进入每个微腔体，由此在液体填充微腔体时，置换气体。在一些实施方式中，在用液体填充腔体后，气体可渗透(缓慢)通过透气性基材。
除非另有说明，否则出于本公开的目的，“多孔”基材(例如，多孔基材材料)被认为在正常条件下对固体不可渗透，而对液体和气体可渗透。因此，多孔基材不允许固体进入、通过或离开多孔基材，而是允许液体和气体进入、通过或离开多孔基材。多孔基材不能形成容器的一部分，因为细菌可通过多孔基材，因此导致细胞培养室中的无菌性问题。因此，当使用多孔基材时，基材需被包封(完全包封)在容器的无菌细胞培养室中。然而，在用材料填充微腔体期间，气体可通过多孔基材逸出(例如穿过)。因此，可迅速进行微腔体的填充而不会有气体被困在微腔体中的担忧。在一些实施方式中，液体只能在压力增加或物理接触及干扰基材的情况下通过多孔基材。因此，在一些实施方式中，只要基材不暴露于加压或物理接触和干扰的情况中，包含液体的材料可被包含在基材的微腔体中。例如，在一些实施方式中，可将多孔基材支承在细胞培养室中以在填充期间以及培养期间允许气体通过基材，并且使基材与加压或物理接触及被外力干扰(例如，在细胞培养室之外的)隔离。
本文公开了细胞培养容器和培养细胞的方法的多个方面。下文是一些选定方面的概述。
在第1方面中，提供了一种细胞培养容器，其中，所述细胞培养容器具有壁，其包括限定容器的细胞培养室的内表面；位于细胞培养室中并且在细胞培养室的第一区域与细胞培养室的第二区域之间的非多孔材料的基材，所述基材包括多个微腔体，所述多个微腔体中的每个微腔体包括限定了孔穴的凹表面以及限定了从第一区域进入到孔穴中的路径的开口，所述每个微腔体的凹表面包括至少一个孔，其包含小于或等于约15微米的尺寸，所述孔限定了从孔穴到第二区域的路径；以及延伸通过壁而与第一区域流体连通的第一孔。
在第2方面中，本公开提供了如方面1所述的特征，并且还提供了包含透气性过滤器的端口，所述端口延伸通过壁而与第二区域流体连通。
在第3方面中，本公开提供了如方面1所述的特征，并且还提供了将第一孔连接到第二区域的导管。
在第4方面中，本公开提供了如方面1所述的特征，并且还提供了延伸通过壁而与第二区域流体连通的第二孔。
在第5方面中，本公开提供了如方面4所述的特征，并且还提供了将第二孔连接到第二区域的导管。
在第6方面中，本公开提供了如方面1或2所述的特征，并且还提供了将第一区域连接到第二区域的导管。
在第7方面中，本公开提供了如方面6所述的特征，并且还提供了从第一区域引出到第二区域的导管的端部，其位于第一区域中并且与所述多个微腔体中的每个微腔体的开口间隔开。
在第8方面中，本公开提供了在如方面1-7中任一方面所述的细胞培养容器中培养细胞的方法，并且还提供了：使气体通过所述多个微腔体的至少一个微腔体的凹表面中的所述至少一个孔；以及在所述至少一个微腔体中培养细胞。
在第9方面中，本公开提供了如方面1-7中任一方面所述的培养细胞的方法，包括：使液体通过第一孔；以及在所述多个微腔体的至少一个微腔体中培养细胞。
在第10方面中，本公开提供了如方面1-7中任一方面所述的培养细胞的方法，包括：使液体通过第一孔而从容器之外进入到第一区域中；在所述多个微腔体的至少一个微腔体中沉积至少一部分液体；以及在所述至少一个微腔体中沉积所述至少一部分液体后，在所述多个微腔体的所述至少一个微腔体中培养细胞。
在第11方面中，本公开提供了在如方面2所述的细胞培养容器中培养细胞的方法，包括：使气体进入到端口的透气性过滤器中，以及在所述多个微腔体的至少一个微腔体中培养细胞。
在第12方面中，本公开提供了在如方面2所述的细胞培养容器中培养细胞的方法，包括：使液体通过将第一孔连接到第二区域的导管，以及在所述多个微腔体的至少一个微腔体中培养细胞。
在第13方面中，本公开提供了在如方面4所述的细胞培养容器中培养细胞的方法，包括：使液体通过第二孔；以及在所述多个微腔体的至少一个微腔体中培养细胞。
在第14方面中，本公开提供了在如方面5所述的细胞培养容器中培养细胞的方法，包括：使液体通过将第二孔连接到第二区域的导管；以及在所述多个微腔体的至少一个微腔体中培养细胞。
在第15方面中，本公开提供了在如方面6所述的细胞培养容器中培养细胞的方法，包括：使气体通过将第一区域连接到第二区域的导管，以及在所述多个微腔体的至少一个微腔体中培养细胞。
在第16方面中，本公开提供了细胞培养容器，其具有壁，所述壁包括限定容器的细胞培养室的内表面；位于细胞培养室中并且在细胞培养室的第一区域与细胞培养室的第二区域之间的基材，所述基材包括多个微腔体和多孔材料层，所述多个微腔体中的每个微腔体包括限定了孔穴的凹表面以及限定了从第一区域进入到孔穴中的路径的开口，所述多孔材料层的第一侧限定了所述多个微腔体中的每个微腔体的凹表面的至少一部分，并且所述多孔材料层的第二侧面向第二区域；以及延伸通过壁而与第一区域流体连通的第一孔。
在第17方面中，本公开提供了如方面16所述的细胞培养容器，多孔材料层的第一侧限定了所述多个微腔体中的每个微腔体的凹表面的全部。
在第18方面中，本公开提供了如方面16或17所述的细胞培养容器，所述多个微腔体的每个微腔体包括从开口延伸到凹表面的侧壁表面，并且多孔材料层的第一侧限定了所述多个微腔体的每个微腔体的侧壁表面的至少一部分。
在第19方面中，本公开提供了如方面18所述的细胞培养容器，多孔材料层的第一侧限定了所述多个微腔体中的每个微腔体的侧壁表面的全部。
在第20方面中，本公开提供了如方面16-19中任一方面所述的细胞培养容器，多孔材料层限定了基材的全部。
在第21方面中，本公开提供了如方面16-20中任一方面所述的细胞培养容器，其包括：包含透气性过滤器的端口，所述端口延伸通过壁而与第二区域流体连通。
在第22方面中，本公开提供了如方面16-20中任一方面所述的细胞培养容器，其包括将第一孔连接到第二区域的导管。
在第23方面中，本公开提供了如方面16-20中任一方面所述的细胞培养容器，其包括延伸通过壁而与第二区域流体连通的第二孔。
在第24方面中，本公开提供了如方面23所述的细胞培养容器，其包括将第二孔连接到第二区域的导管。
在第25方面中，本公开提供了如方面16-20中任一方面所述的细胞培养容器，其包括将第一区域连接到第二区域的导管。
在第26方面中，本公开提供了如方面25所述的细胞培养容器，其包括从第一区域引出到第二区域的导管的端部，其位于第一区域中并且与所述多个微腔体中的每个微腔体的开口间隔开。
在第27方面中，本公开提供了如方面16-26中任一方面所述的细胞培养容器，其包括使气体进入由所述多个微腔体中的至少一个微腔体的多孔材料层的第一侧限定的凹表面的至少一部分中；以及在所述至少一个微腔体中培养细胞。
在第28方面中，本公开提供了在如方面16-26中任一方面所述的细胞培养容器中培养细胞的方法，包括：使液体通过第一孔；以及在所述多个微腔体的至少一个微腔体中培养细胞。
在第29方面中，本公开提供了在如方面16-26中任一方面所述的细胞培养容器中培养细胞的方法，包括：使液体通过第一孔而从容器之外进入到第一区域中；在所述多个微腔体的至少一个微腔体中沉积至少一部分液体；以及在所述至少一个微腔体中沉积所述至少一部分液体后，在所述多个微腔体的所述至少一个微腔体中培养细胞。
在第30方面中，本公开提供了在如方面21所述的细胞培养容器中培养细胞的方法，包括：使气体进入到端口的透气性过滤器中，以及在所述多个微腔体的至少一个微腔体中培养细胞。
在第31方面中，本公开提供了在如方面22所述的细胞培养容器中培养细胞的方法，包括：使液体通过将第一孔连接到第二区域的导管，以及在所述多个微腔体的至少一个微腔体中培养细胞。
在第32方面中，本公开提供了在如方面23所述的细胞培养容器中培养细胞的方法，包括：使液体通过第二孔；以及在所述多个微腔体的至少一个微腔体中培养细胞。
在第33方面中，本公开提供了在如方面24所述的细胞培养容器中培养细胞的方法，包括：使液体通过将第二孔连接到第二区域的导管，以及在所述多个微腔体的至少一个微腔体中培养细胞。
在第34方面中，本公开提供了在如方面25或方面26中任一方面所述的细胞培养容器中培养细胞的方法，包括：使气体通过将第一区域连接到第二区域的导管，以及在所述多个微腔体的至少一个微腔体中培养细胞。
在一个实施方式中，本公开提供了一种细胞培养容器，其包括：包含多个微腔体的基材；壁，所述基材和壁的内表面限定了容器的细胞培养室；延伸通过壁与细胞培养室流体连通的孔；沿着容器的轴线与所述孔相对定位的内表面的第一部分，所述基材跨越细胞培养室的长度，所述长度沿着容器的轴线延伸；从所述孔延伸到基材的内表面的第二部分；以及从第一部分延伸到基材的内表面的第三部分。
应理解，各个公开的实施方式可以涉及与特定实施方式一起描述的特定特征、要素或步骤。还应理解，虽然以涉及一个特定实施方式的形式进行描述，但是特定特征、要素或步骤可以与各个未例示的组合或排列方式中的替代性实施方式互换或组合。
应理解的是，本文所用术语“该”、“一个”或“一种”表示“至少一个(一种)”，而不应局限为“仅一个(一种)”，除非有明确相反的说明。因此，例如，提到的“一个部件”包括具有两个或更多个这类部件的实施方式，除非上下文有另外明确的表示。
在本文中，范围可以表述为自“约”某一具体值始和/或至“约”另一具体值止。当表述这种范围时，实施方式包括自某一具体值始和/或至另一具体值止。类似地，当使用先行词“约”表示数值为近似值时，应理解，具体数值构成了另一个方面。还应理解，每个范围的端点在与另一个端点有关及独立于另一个端点时都是重要的。
除非另有表述，否则都不旨在将本文所述的任意方法理解为需要使其步骤以具体顺序进行。因此，当方法权利要求实际上没有陈述为其步骤遵循一定的顺序或者其没有在权利要求书或说明书中以任意其他方式具体表示步骤限于具体的顺序，都不旨在暗示该任意特定顺序。
虽然使用连接词“包含”可以公开特定实施方式的各个特征、元素或步骤，但是应理解的是，这暗示了包括可采用连接词“由……构成”或“基本上由……构成”描述在内的替代性实施方式。因此，例如，包括A+B+C的设备的暗示替代实施方式包括其中设备由A+B+C组成的实施方式以及其中设备基本上由A+B+C组成的实施方式。
对本领域的技术人员而言，显而易见的是，可以对本公开进行各种修改和变动而不偏离本公开的范围和精神。因此，本公开旨在涵盖对本公开的这些修改和变动，只要这些修改和变动在所附权利要求及其等同方案的范围之内。

Claims (34)

1.一种细胞培养容器，其包括：
壁，其包括限定容器的细胞培养室的内表面；
位于细胞培养室中并且在细胞培养室的第一区域与细胞培养室的第二区域之间的非多孔材料的基材，所述基材包括多个微腔体，所述多个微腔体中的每个微腔体包括限定了孔穴的凹表面以及限定了从第一区域进入到孔穴中的路径的开口，所述多个微腔体中的每个微腔体具有圆化顶部和圆化底部，所述每个微腔体的凹表面包括至少一个孔，其包含小于或等于15微米的尺寸，所述孔限定了从孔穴到第二区域的路径，以使得气体通过所述至少一个孔而液体和液体中的细胞在不施加力的情况下不通过所述至少一个孔；以及
延伸通过壁而与第一区域流体连通的第一孔。
2.如权利要求1所述的细胞培养容器，其中，所述壁包括与第二区域流体连通的端口，其包含透气性材料。
3.如权利要求1所述的细胞培养容器，其包括将第一孔连接到第二区域的导管。
4.如权利要求1所述的细胞培养容器，其包括延伸通过壁而与第二区域流体连通的第二孔。
5.如权利要求4所述的细胞培养容器，其包括将第二孔连接到第二区域的导管。
6.如权利要求1或权利要求2所述的细胞培养容器，其包括将第一区域连接到第二区域的导管。
7.如权利要求6所述的细胞培养容器，从第一区域引出到第二区域的导管的端部位于第一区域中并且与所述多个微腔体中的每个微腔体的开口间隔开。
8.一种在如权利要求1-7中任一项所述的细胞培养容器中培养细胞的方法，包括：
使气体通过所述多个微腔体中的至少一个微腔体的凹表面中的所述至少一个孔；以及
在所述至少一个微腔体中培养细胞。
9.一种在如权利要求1-7中任一项所述的细胞培养容器中培养细胞的方法，包括：
使液体通过第一孔；以及
在所述多个微腔体的至少一个微腔体中培养细胞。
10.一种在如权利要求1-7中任一项所述的细胞培养容器中培养细胞的方法，包括：
使液体通过第一孔而从容器之外进入到第一区域中；
在所述多个微腔体的至少一个微腔体中沉积至少一部分的液体；以及
在所述至少一个微腔体中沉积至少一部分的液体之后，在所述多个微腔体的所述至少一个微腔体中培养细胞。
11.一种在如权利要求2所述的细胞培养容器中培养细胞的方法，包括：使气体进入到端口的透气性过滤器中，以及在所述多个微腔体的至少一个微腔体中培养细胞。
12.一种在如权利要求3所述的细胞培养容器中培养细胞的方法，包括：使液体通过将第一孔连接到第二区域的导管，以及在所述多个微腔体的至少一个微腔体中培养细胞。
13.一种在如权利要求4所述的细胞培养容器中培养细胞的方法，包括：
使液体通过第二孔；以及
在所述多个微腔体的至少一个微腔体中培养细胞。
14.一种在如权利要求5所述的细胞培养容器中培养细胞的方法，包括：
使液体通过将第二孔连接到第二区域的导管；以及
在所述多个微腔体的至少一个微腔体中培养细胞。
15.一种在如权利要求6或权利要求7所述的细胞培养容器中培养细胞的方法，包括：使气体通过将第一区域连接到第二区域的导管，以及在所述多个微腔体的至少一个微腔体中培养细胞。
16.一种细胞培养容器，其包括：
壁，其包括限定容器的细胞培养室的内表面；
位于细胞培养室中并且在细胞培养室的第一区域与细胞培养室的第二区域之间的基材，所述基材包括多个微腔体和多孔材料层，所述多个微腔体中的每个微腔体具有圆化顶部和圆化底部，所述多个微腔体中的每个微腔体包括限定了孔穴的凹表面以及限定了从第一区域进入到孔穴中的路径的开口，所述多孔材料层的第一侧限定了多个微腔体中的每个微腔体的凹表面的至少一部分，并且多孔材料层的第二侧面向第二区域；以及
延伸通过壁而与第一区域流体连通的第一孔，
其中，多孔材料允许在多个微腔体中容纳液体和培养细胞时，从多个微腔体移除气体。
17.如权利要求16所述的细胞培养容器，多孔材料层的第一侧限定了所述多个微腔体中的每个微腔体的凹表面的全部。
18.如权利要求16所述的细胞培养容器，所述多个微腔体的每个微腔体包括从开口延伸到凹表面的侧壁表面，并且多孔材料层的第一侧限定了所述多个微腔体中的每个微腔体的侧壁表面的至少一部分。
19.如权利要求18所述的细胞培养容器，多孔材料层的第一侧限定了所述多个微腔体中的每个微腔体的侧壁表面的全部。
20.如权利要求16所述的细胞培养容器，多孔材料层限定了基材的全部。
21.如权利要求16-20中任一项所述的细胞培养容器，其包括包含透气性过滤器的端口，所述端口延伸通过所述壁而与第二区域流体连通。
22.如权利要求16-20中任一项所述的细胞培养容器，其包括将第一孔连接到第二区域的导管。
23.如权利要求16-20中任一项所述的细胞培养容器，其包括延伸通过壁而与第二区域流体连通的第二孔。
24.如权利要求23所述的细胞培养容器，其包括将第二孔连接到第二区域的导管。
25.如权利要求16-20中任一项所述的细胞培养容器，其包括将第一区域连接到第二区域的导管。
26.如权利要求25所述的细胞培养容器，从第一区域引出到第二区域的导管的端部位于第一区域中并且与所述多个微腔体中的每个微腔体的开口间隔开。
27.一种在如权利要求16-26中任一项所述的细胞培养容器中培养细胞的方法，包括：
使气体进入到由所述多个微腔体中的至少一个微腔体的多孔材料层的第一侧限定的凹表面的至少一部分中；以及
在所述至少一个微腔体中培养细胞。
28.一种在如权利要求16-26中任一项所述的细胞培养容器中培养细胞的方法，包括：
使液体通过第一孔；以及
在所述多个微腔体的至少一个微腔体中培养细胞。
29.一种在如权利要求16-26中任一项所述的细胞培养容器中培养细胞的方法，包括：
使液体通过第一孔而从容器之外进入到第一区域中；
在所述多个微腔体的至少一个微腔体中沉积至少一部分的液体；以及
在所述至少一个微腔体中沉积至少一部分的液体之后，在所述多个微腔体的所述至少一个微腔体中培养细胞。
30.一种在如权利要求21所述的细胞培养容器中培养细胞的方法，包括：使气体进入到端口的透气性过滤器中，以及在所述多个微腔体的至少一个微腔体中培养细胞。
31.一种在如权利要求22所述的细胞培养容器中培养细胞的方法，包括：使液体通过将第一孔连接到第二区域的导管，以及在所述多个微腔体的至少一个微腔体中培养细胞。
32.一种在如权利要求23所述的细胞培养容器中培养细胞的方法，包括：
使液体通过第二孔；以及
在所述多个微腔体的至少一个微腔体中培养细胞。
33.一种在如权利要求24所述的细胞培养容器中培养细胞的方法，包括：
使液体通过将第二孔连接到第二区域的导管；以及
在所述多个微腔体的至少一个微腔体中培养细胞。
34.一种在如权利要求25或权利要求26所述的细胞培养容器中培养细胞的方法，包括：使气体通过将第一区域连接到第二区域的导管，以及在所述多个微腔体的至少一个微腔体中培养细胞。
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