Dispositivo para cultivo celular.

1. Un dispositivo (1) para cultivo celular soportado por membrana,

que comprende:

- Un elemento de soporte (2) consistente en una base horizontal (3), y una superficie de cierre perimetral (4) substancialmente perpendicular a la base horizontal (3), delimitando la superficie de cierre perimetral (4) y la base horizontal (3) una cavidad abierta, para el alojamiento y soporte de al menos una membrana de cultivo celular (5).

- Un elemento de apriete (6), siendo las dimensiones y forma de dicho elemento de apriete (6) tales que permiten su inserción en la cavidad abierta del elemento de soporte (2), y la inmovilización de la al menos una membrana de cultivo celular (5) contra la base horizontal (3) del elemento de soporte (2).

- Caracterizado porque al menos uno de los elementos de soporte (2) o apriete (6) anteriores dispone de al menos una zona (7, 8) de visualización de la al menos una membrana de cultivo celular (5) una vez dicha membrana de cultivo celular es inmovilizada mediante la inserción del elemento de apriete (6) en el elemento de soporte (2).

2. El dispositivo (1) para el cultivo celular soportado por membrana de la reivindicación 1, en el que las dimensiones y forma del elemento de apriete (6) son tales que una vez insertado en el elemento de soporte (2), y ejerciendo su función de inmovilización de la al menos una membrana de cultivo celular (6), la sola acción de la fuerza de la gravedad no es suficiente para causar la separación del elemento de soporte (2) y del elemento de apriete (6).

3. El dispositivo (1) para el cultivo celular soportado por membrana según la reivindicación 2, en el cual el ajuste entre el elemento de soporte (2) y el elemento de apriete (6) se realiza por presión.

4. El dispositivo (1) para el cultivo celular soportado por membrana según la reivindicación 2, en el cual el ajuste entre el elemento de soporte (2) y el elemento de apriete (6) se realiza de manera roscada.

5. El dispositivo (1) para el cultivo celular soportado por membrana según la reivindicación 2, en el cual el ajuste entre el elemento de soporte (2) y el elemento de apriete (6) se realiza mediante un sistema de pestañas.

6. El dispositivo (1) para el cultivo celular soportado por membrana según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la al menos una zona de visualización (7, 8) dispuesta en al menos unos de los elementos de soporte (2) o apriete (6), consiste en una abertura vertical pasante.

7. El dispositivo (1) para el cultivo celular soportado por membrana según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el elemento de soporte (2) y el elemento de apriete (6), disponen de una zona de visualización (7, 8) que permite visualizar la al menos una membrana de cultivo celular (5), estando dichas zonas de visualización substancialmente alineadas.

8. El dispositivo (1) para el cultivo celular soportado por membrana según la reivindicación 7, en el que las zonas de visualización (7, 8), consisten en aberturas verticales pasantes.

9. El dispositivo (1) para el cultivo celular soportado por membrana según las reivindicación 6, caracterizado porque el elemento de soporte (2) dispone de una abertura vertical pasante, de tal forma que su base horizontal (3) dispone de al menos una superficie de apoyo (9) delimitada por el perímetro externo (11) de la base horizontal (3) y por el perímetro interno (12) delimitado por la abertura vertical pasante, caracterizado porque la al menos una superficie de apoyo (9), está provista de al menos un canal (10) que discurre desde el perímetro externo (11) de la al menos una superficie de apoyo (9) hasta el perímetro interno (12) de la al menos una superficie de apoyo (9), delimitado este perímetro interno por la abertura vertical pasante de la base horizontal (3) del elemento de soporte (2).

10. El dispositivo (1) para el cultivo celular soportado por membrana según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la altura de la superficie de cierre perimetral (4) del elemento de soporte es substancialmente menor que la altura (13) del elemento de apriete (6).

11. El dispositivo (1) para el cultivo celular soportado por membrana según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el elemento de apriete dispone de una superficie inferior (14), caracterizada por disponer de al menos una hendidura (15).

12. El dispositivo (1) para el cultivo celular soportado por membrana según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la superficie inferior (14) del elemento de apriete (6) dispone de un chaflán (16), practicado en su perímetro externo.

13. El dispositivo (1) para el cultivo celular soportado por membrana según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la superficie inferior (14) del elemento de apriete (6) dispone de un redondeo, practicado en su perímetro externo.

14. El dispositivo (1) para el cultivo celular soportado por membrana según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por ser insertable en un dispositivo (17) que contiene medios de alimentación para cultivo celular.

15. El dispositivo (1) para el cultivo celular soportado por membrana según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por ser insertable en un dispositivo (17) de transporte.

Dispositivo para cultivo celular.

OBJETO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a un dispositivo para cultivo celular. 5

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Uno de los retos más importantes que la conjunción de la medicina y la ingeniería han de afrontar durante las próximas décadas es el desarrollo o replicación de tejidos orgánicos complejos, a través de una disciplina conocida en nuestros días como ingeniería de tejidos o 10 ingeniería tisular, y que resulta de la unión de disciplinas tradicionales asociadas por una parte a la medicina, y por otra a la ingeniería. Esta disciplina consiste básicamente en el desarrollo de procesos de cultivo celular, que en base a la reproducción in vitre de material celular original (esto es, procedente de un tejido u órgano que formara parte de un organismo vivo) en condiciones controladas, permita obtener un tejido u órgano que replique las funciones del 15 tejido original, siendo el nuevo tejido u órgano así formado trasplantable en un organismo vivo, sea este el mismo de origen u otro diferente pero que pueda asimilarlo. La ingeniería tisular es utilizada ya hoy en día para la generación in vitro de tejidos como por ejemplo piel y cartílago, y se espera que en el futuro a medio y largo plazo esta misma disciplina sea capaz de generar estructuras cada vez más complejas, con el potencial que ello supone de cara a ir progresando 20 en la capacidad para replicar un número mayor de tejidos y órganos.

Pero la ingeniería tisular no sólo centra sus esfuerzos en la replicación de órganos complejos, sino que otro de sus principales campos de trabajo es la producción de pequeños órganos y tejidos que se puedan utilizar "ex vivo" para el estudio de los fenómenos complejos que 25 suceden en los órganos del interior del cuerpo. Así, por ejemplo, es posible ya hoy en día fabricar pequeños fragmentos de tejidos como la piel, para el estudio de penetración de fármacos, o es posible estudiar más fácilmente los procesos de colaboración entre varios tipos celulares, estudiar los mecanismos de diseminación tumoral, ver las interacciones entre el epitelio de los tejidos y el mesénquima que les rodea, etc. Esta aplicación de la ingeniería 30 tisular cobra cada día más interés.

De una manera básica, estos procesos de cultivo celular consisten en el crecimiento de uno o varios tipos de células, durante períodos de tiempo determinados, y con unas condiciones ambientales controladas a lo largo de todo el proceso. Para que las células en crecimiento 35 puedan adquirir la estructura del tejido original que se pretende replicar, ha de existir un andamiaje o estructura que soporte dicho crecimiento. Este es un elemento de gran importancia por diversas razones. La primera de ellas, es que las células necesitan un soporte físico para poder depositarse, crecer, y formar una red que confiera a la masa en crecimiento la estructura del tejido a replicar; la segunda de ellas es que en función del tipo de célula, puede 40 ser necesario que esta estructura de soporte tenga una geometría interna que facilite la colocación de las células en la estructura del tejido a replicar; la tercera es que estas estructuras de soporte han de ser biocompatibles, y además mostrar "afinidad" por el material celular a cultivar, esto es, que las células sean capaces de adherirse y crecer sobre la estructura, ya sea esta plana (crecimiento celular bidimensional) , o presente una determinada 45 geometría interna en la que las células se deban disponer (crecimiento tridimensional) .

En base a las razones anteriores, y teniendo en cuenta que cada tipo de tejido a replicar demanda sus propias estructuras de soporte, las mismas son un campo de investigación con entidad propia, siendo hoy en día utilizados diversos tipos de materiales con diferentes 50

naturalezas y estructuras superficiales y/o internas. Muchos de los actuales procesos de ingeniería tisular son aproximables a procesos bidimensionales, de tal forma que las estructuras de soporte demandadas adquieren la forma de una membrana, una estructura con un grosor reducido, frente a una superficie amplia para el depósito y crecimiento de células.

Desde un punto de vista que permita desarrollar un proceso de cultivo celular, se hace necesario en primer lugar la existencia de un membrana adecuada, un medio de cultivo que permita el crecimiento del material celular, una instrumentación que permita controlar las condiciones ambientales de operación, y un útil o contenedor que contenga la membrana, el material celular y el medio de cultivo, que mantenga en condiciones adecuadas el tejido así 10 cultivado, y que sea transportable sin deterioro del contenido allí donde el tejido deba ser utilizado. Es precisamente en el campo de estos útiles donde es posible señalar una serie de carencias de los dispositivos existentes en la actualidad.

A nivel de laboratorio, los procesos de cultivo celular son comúnmente llevados a cabo en 15 placas de Petri, dispositivos que en sus diferentes presentaciones son utilizados comúnmente para el cultivo de microorganismos o bacterias. En sus aplicaciones al cultivo de tejidos, estas placas de Petri son utilizadas como soportes para las membranas sobre las que ha de tener lugar el crecimiento celular, así como medio de contención para el medio de cultivo y las propias células. No obstante, los dispositivos existentes adolecen de una serie de 20 problemáticas comunes. Uno de los aspectos más importantes a la hora de asegurar un correcto crecimiento celular es que la membrana ha de permanecer estática y en posición horizontal, pues ello es una condición necesaria para que inicialmente las células se puedan depositar de manera uniforme a lo largo de la superficie de la membrana, y que el crecimiento posterior pueda ser a su vez lo más uniforme posible. Siendo un requisito vital asegurar la 25 correcta evolución del proceso de cultivo, la principal problemática asociada al uso de placas de Petri es que estos dispositivos no aseguran una correcta sujeción de las membranas a la placa, por lo que suele ser necesario el uso de dispositivos que eviten que la membrana se mueva, como por ejemplo un anillo metálico. Este hecho por sí mismo supone una problemática considerable, ya que implica que en la medida de lo posible el tamaño de la 30 membrana deberá adaptarse al tamaño de la placa de Petri, a fin de que la movilidad de la misma sea la menor posible, y eso no es siempre algo asumible. Este último hecho lleva asociadas además otras problemáticas de relevancia, ya que un dispositivo en el cual resulta dificultoso asegurar la estaticidad del contenido presenta altos riesgos a la hora de transportar los tejidos por estos procedimientos desarrollados, así como dificultades de cara a la 35 visualización, extracción y manipulación posterior de dichos tejidos.

Existen no obstante invenciones que han querido incidir justamente sobre problemáticas como las presentadas, como el concepto reflejado en la patente US7588932, en la que de manera resumida se describe un dispositivo que logra la correcta sujeción de la membrana a través de 40 un conjunto formado por una base y un anillo de sujeción, que acoplándose mediante un sistema de pestañas permiten la sujeción de una membrana a la base, y a su vez la inserción de este dispositivo en un dispositivo contenedor, que facilite el transporte y manipulación posterior. Este concepto supone sin duda un avance respecto al sólo uso de placas de Petri en conjunción con sistemas básicos de sujeción, pero sin embargo adolece todavía de una de las 45 problemáticas comentadas con anterioridad. Dicho dispositivo es un inserto que está pensado para ser depositado y contenido en otro dispositivo que contenga el medio de cultivo, por lo que ello supone que tanto la propia membrana como el propio dispositivo tendrán que tener unas dimensiones razonablemente similares a las del contenedor del medio en el que se emplazan, una vez más para evitar posibles movimientos del la membrana durante el transporte. 50

Dispositivos como los mostrados en la patente US7588932 presentan además otra problemática a destacar, y es que no permiten la realización de cultivos distintos a ambos lados de la membrana, dado que sistemas como el descrito están pensados para ser utilizados en un medio de cultivo que rodee por igual ambos lados de la membrana, o existiendo la posibilidad de formar dos espacios diferenciados para el cultivo. La posibilidad de realizar cultivos diferenciados a ambos lados de una membrana es desde el punto de vista de la investigación de sumo interés, pues en función de la permeabilidad de la membrana utilizada podría dar 5 lugar a varios tipos de estudios. Por una parte, el uso de membranas impermeables podría dar...

1. Un dispositivo (1) para cultivo celular soportado por membrana, que comprende:

- Un elemento de soporte (2) consistente en una base horizontal (3) , y una superficie de cierre perimetral (4) substancialmente perpendicular a la base horizontal (3) , delimitando la superficie 5 de cierre perimetral (4) y la base horizontal (3) una cavidad abierta, para el alojamiento y soporte de al menos una membrana de cultivo celular (5) .

- Un elemento de apriete (6) , siendo las dimensiones y forma de dicho elemento de apriete (6) tales que permiten su inserción en la cavidad abierta del elemento de soporte (2) , y la 10 inmovilización de la al menos una membrana de cultivo celular (5) contra la base horizontal (3) del elemento de soporte (2) .

- Caracterizado porque al menos uno de los elementos de soporte (2) o apriete (6) anteriores dispone de al menos una zona (7, 8) de visualización de la al menos una membrana de cultivo 15 celular (5) una vez dicha membrana de cultivo celular es inmovilizada mediante la inserción del elemento de apriete (6) e el elemento de soporte (2) .

2. El dispositivo (1) para el cultivo celular soportado por membrana de la reivindicación 1, en el que las dimensiones y forma del elemento de apriete (6) son tales que una vez insertado en el 20 elemento de soporte (2) , y ejerciendo su función de inmovilización de la al menos una membrana de cultivo celular (6) , la sola acción de la fuerza de la gravedad no es suficiente para causar la separación del elemento de soporte (2) y del elemento de apriete (6) .

3. El dispositivo (1) para el cultivo celular soportado por membrana según la reivindicación 2, 25 en el cual el ajuste entre el elemento de soporte (2) y el elemento de apriete (6) se realiza por presión.

4. El dispositivo (1) para el cultivo celular soportado por membrana según la reivindicación 2, en el cual el ajuste entre el elemento de soporte (2) y el elemento de apriete (6) se realiza de 30 manera roscada.

5. El dispositivo (1) para el cultivo celular soportado por membrana según la reivindicación 2, en el cual el ajuste entre el elemento de soporte (2) y el elemento de apriete (6) se realiza mediante un sistema de pestañas. 35

6. El dispositivo (1) para el cultivo celular soportado por membrana según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la al menos una zona de visualización (7, 8) dispuesta en al menos unos de los elementos de soporte (2) o apriete (6) , consiste en una abertura vertical pasante. 40

7. El dispositivo (1) para el cultivo celular soportado por membrana según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el elemento de soporte (2) y el elemento de apriete (6) , disponen de una zona de visualización (7, 8) que permite visualizar la al menos una membrana de cultivo celular (5) , estando dichas zonas de visualización substancialmente alineadas. 45

8. El dispositivo (1) para el cultivo celular soportado por membrana según la reivindicación 7, en el que las zonas de visualización (7, 8) , consisten en aberturas verticales pasantes.

9. El dispositivo (1) para el cultivo celular soportado por membrana según las reivindicación 6, 50 caracterizado porque el elemento de soporte (2) dispone de una abertura vertical pasante, de tal forma que su base horizontal (3) dispone de al menos una superficie de apoyo (9) delimitada por el perímetro externo (11) de la base horizontal (3) y por el perímetro interno (12) delimitado por la abertura vertical pasante, caracterizado porque la al menos una superficie de apoyo (9) , está provista de al menos un canal (10) que discurre desde el perímetro externo (11) de la al menos una superficie de apoyo (9) hasta el perímetro interno (12) de la al menos una superficie de apoyo (9) , delimitado este perímetro interno por la abertura vertical pasante de la base 5 horizontal (3) del elemento de soporte (2) .

10. El dispositivo (1) para el cultivo celular soportado por membrana según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la altura de la superficie de cierre perimetral (4) del elemento de soporte es substancialmente menor que la altura (13) del 10 elemento de apriete (6) .

11. El dispositivo (1) para el cultivo celular soportado por membrana según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el elemento de apriete dispone de una superficie inferior (14) , caracterizada por disponer de al menos una hendidura (15) . 15

12. El dispositivo (1) para el cultivo celular soportado por membrana según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la superficie inferior (14) del elemento de apriete (6) dispone de un chaflán (16) , practicado en su perímetro externo.

13. El dispositivo (1) para el cultivo celular soportado por membrana según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la superficie inferior (14) del elemento de apriete (6) dispone de un redondeo, practicado en su perímetro externo.

14. El dispositivo (1) para el cultivo celular soportado por membrana según cualquiera de las 25 reivindicaciones precedentes, caracterizado por ser insertable en un dispositivo (17) que contiene medios de alimentación para cultivo celular.

15. El dispositivo (1) para el cultivo celular soportado por membrana según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por ser insertable en un dispositivo (17) de 30 transporte.