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细胞培养和移植的方法和细胞移植复合材料及其应用技术

技术编号:14918795 阅读:126 留言:0更新日期:2017-03-30 10:29
本发明专利技术公开了一种细胞培养和移植方法,包括如下步骤:1.提供包括一个或多个孔径的径迹蚀刻膜;2.把一个或多个靶细胞接种在径迹蚀刻膜上,形成细胞移植复合材料;3.将步骤2的细胞移植复合材料移植到皮肤或角膜伤口上。此外,本发明专利技术还公开了一种利用组织工程技术构建的细胞移植复合材料,包括一个或多个孔径的径迹蚀刻膜和一个或多个靶细胞,靶细胞接种在径迹蚀刻膜上。该细胞移植复合材料用于上皮细胞,黑色素细胞或其他细胞的(共)培养,实现细胞的体外培养和移植,以满足临床上对皮肤疾病和角膜疾病的治疗要求。本发明专利技术可操作性强,为大面积皮肤缺失,遗传性皮肤疾病,色素脱失症和皮肤颜色的调节,和角膜病变的治疗提供了极大的便利。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属生物医学领域,利用组织工程技术构建细胞-径迹蚀刻膜细胞移植复合材料,用于上皮细胞(角质形成细胞),黑色素细胞或其他细胞、的(共)培养,实现细胞的体外培养和移植。本专利技术具体涉及一种细胞培养和移植的方法。此外还涉及具有生物相容性细胞一径迹蚀刻膜细胞移植复合材料及其应用,以满足临床上对皮肤病治疗的要求。
技术介绍
细胞移植在临床上有广泛的应用。移植的细胞可以是许多的组织类型,例如,皮肤,角膜,软骨,骨,脂肪或其它种类的组织。在实践中,皮肤细胞移植有非常大的临床意义,因为皮肤暴露在外,容易获得。各种皮肤病往往需要皮肤移植。特别是重度烧伤,难以愈合皮肤溃疡,白癜风和某些遗传性的皮肤疾病。烧伤和皮肤溃疡在临床上非常普遍。上皮细胞的覆盖可以促使伤口的愈合。白癜风是一种获得性皮肤色素脱失性疾病,表现为局部或泛发性色素脱失,以形成白斑为特征,组织学及免疫细胞化学显示其皮损表皮黑素细胞消失。它可以发生在身体任何部位。白癜风患病在总人口中占0.5%至4%,好发于年轻人。遗传性的皮肤疾病,比如大疱性表皮松解症,目前没有特别好的疗法。中国每年有400~500万角膜病患者在等待着角膜移植,但捐献角膜者甚少,导致患者需要长时间等待方可得到适宜的角膜,延误了治疗。角膜基质病变而角膜内皮正常的角膜盲患者,如圆锥角膜,未累及角膜内皮的角膜白斑等。这些病可以用深板层角膜移植术(deeplamellarkeratoplasty,DLKP)进行治疗,但角膜供体来源有限。细胞治疗的一个重点在于自体细胞移植。该基本原则是从患者的健康组织中导出需要的细胞,培养它们在体外,再移植到相应地同一患者的受体区域。皮肤上皮细胞移植在临床中能用来治疗烧伤和皮肤溃疡,但临床结果没有被证明完全令人满意。白癜风的特征在于皮肤内的黑色素细胞损失。传统的治疗手段包括内服药物、紫外线照射以外科手术治疗等。药物治疗和紫外线照射的治愈率有限。外科手术治疗方法主要包括自体表皮移植、黑素细胞悬液移植等。这些治疗方法证实是有效的。但是,外科手术治疗在临床上开展没有普遍性。遗传性的皮肤疾病目前也没有特别好的疗法。目前的方法尚未解决的问题包括:表皮移植需大面积取皮,而细胞悬液移植中细胞悬液易流失,影响疗效,且不适合大面积移植;未分化的表皮细胞嫁接数量不足;如何从组织培养容器中获取整片的表皮片;培养的表皮片在移植过程中收缩,部分被破坏;病人可供皮的部位缺乏;供皮的部位瘢痕形成。本专利技术的方法允许这些和其它有关问题最小化或得到解决。径迹蚀刻膜(核孔膜)是一种新型的材料。它是利用重离子加速器所产生的高能离子轰击电介质薄膜,在所经过的轨迹附近产生局部改性,然后通过化学蚀刻产生微孔。孔径大小通过控制高能重离子束的大小可以控制。径迹蚀刻膜本身是生物学惰性的,不存在膜本身对细胞的污染。现有公开的径迹蚀刻膜的用途一般是作为过滤和筛分粒子的工具。尚无用于人体皮肤上皮细胞(角质形成细胞),人体上皮干细胞,角膜上皮细胞,角膜上皮干细胞,成纤维细胞,人体黑色素细胞,人体黑色素母细胞和人体黑色素干细胞的培养和移植的公开报道。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题之一在于针对现有技术的不足,提供一种细胞培养和移植的方法,其将细胞培育技术和生物材料径迹蚀刻膜移植器结合,用径迹蚀刻膜来改善细胞从培养皿到皮肤或角膜移植过程中受损,利用生长因子来调节上皮细胞和黑色素细胞的生长,移植上皮细胞,上皮干细胞,黑色素细胞和黑色素干细胞来治疗各种皮肤疾病和角膜疾病。本专利技术要解决的技术问题之二在于提供一种细胞移植复合材料。本专利技术要解决的技术问题之三在于提供该细胞移植复合材料的应用。本专利技术要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的:在本专利技术的一方面,提供一种细胞培养和移植方法,包括如下步骤:(1)提供包括一个或多个孔径的径迹蚀刻膜;(2)把一个或多个靶细胞接种在径迹蚀刻膜上,形成细胞移植复合材料;(3)将步骤(2)的细胞移植复合材料移植到皮肤或角膜伤口上。作为本专利技术优选的技术方案,步骤(1)中,所述径迹蚀刻膜的孔径的大小为0.01-5微米;所述径迹蚀刻膜采用如下聚合物的一种或几种:聚Polycarbonates(聚碳酸酯),Polyethyleneterephthalate(聚对苯二甲酸乙二醇酯),Polyimide(聚酰亚胺),CR-39(学名碳本酸丙烯乙酸,或称烯丙基二甘醇酸脂(DiallyGlycolCarbonates),是应用最广泛的生产普通树脂镜片的材料),或allyldiglycolcarbonate(烯丙基二甘醇碳酸酯),Polyvinylidenefluoride(聚偏二氟乙烯),Poly(methylmethacrylate)(聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA),Polypropylene(聚丙烯)。在一实施例中,细胞移植器是聚碳酸酯和烯丙基二甘醇碳酸酯。在一实施例中,径迹蚀刻膜是来自Whatman(Kent,UK)、EMDMillipore(Billerica,Massachusetts)、Membranesolutions(Plano,Texas)、或it4ip(Seneffe,Belgium)。聚碳酸酯膜和烯丙基二甘醇碳酸酯膜可以植入鼠中,而没有不良影响。作为本专利技术优选的技术方案,步骤(1)中,所述径迹蚀刻膜经消毒灭菌,所述消毒灭菌具体步骤为:所述径迹蚀刻膜用体积浓度为75%的酒精浸泡6-24小时,随后再用PBS洗净残留酒精,并置于紫外灯下照射3-24小时。作为本专利技术优选的技术方案,步骤(1)中,在完成消毒灭菌后,根据皮肤或角膜受损部位的大小,把径迹蚀刻膜剪成比受损部位大0.1-1厘米的形状(生物材料径迹蚀刻膜移植器的大小可以根据受体创口或者受损部位大小来决定),在细胞培养板里注入细胞培养液,置于细胞培养箱中于37℃、体积浓度为5%的CO2、饱和湿度条件进行培养。作为本专利技术优选的技术方案,在步骤(1)之前增加如下步骤:对所述径迹蚀刻膜的表面进行处理,包括组织培养处理,聚D-赖氨酸涂覆表面,加涂能从液体转变成凝胶相的组合物,以增加细胞的附着和生长;该组合物对体细胞没有致死或毒性作用;所述组合物可以包括一个或多个细胞外基质(ECM)成分(例如,重组的基底膜),和其他的处理以增加细胞的附着和生长。作为本专利技术优选的技术方案,在步骤(1)和步骤(2)之间增加如下步骤:在所述径迹蚀刻膜的表面,加涂能被施用至受体的一个或多个化合物;所述一个或多个化合物选自如下:生长因子、细胞外基质蛋白、酶、报道分子、脂质体以及核酸。所述生长因子可以是表皮生长因子(EGF)、血小板衍生生长因子(PDGF)、角质细胞生长因子(KGF)、成纤维细胞生长因子(FGF)或转化生长因子(TGF),凝血因子,内皮素-3(ET-3),所述细胞外基质蛋白可以是胶原蛋白、层粘连蛋白、纤维蛋白、或硫酸乙眈肝素等。作为本专利技术优选的技术方案,步骤(2)中,所述一个或多个靶细胞选自如下细胞的一种或多种组合:上皮细胞,黑色素细胞和成纤维细胞;所述上皮细胞包括皮肤和毛囊(头发)上皮细胞、皮肤和毛囊(头发)上皮干细胞、角膜上皮细胞、角膜上皮干细胞;所述黑色素细胞包括皮肤来源的黑色素细胞、毛囊(头发)来源的黑色素干细胞、黑色素母细胞、黑色素细本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种细胞培养和移植方法,其特征在于:包括如下步骤:(1)提供包括一个或多个孔径的径迹蚀刻膜;(2)把一个或多个靶细胞接种在径迹蚀刻膜上,形成细胞移植复合材料;(3)将步骤(2)的细胞移植复合材料移植到皮肤或角膜伤口上。

【技术特征摘要】
1.一种细胞培养和移植方法,其特征在于:包括如下步骤:(1)提供包括一个或多个孔径的径迹蚀刻膜;(2)把一个或多个靶细胞接种在径迹蚀刻膜上,形成细胞移植复合材料;(3)将步骤(2)的细胞移植复合材料移植到皮肤或角膜伤口上。2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(1)中,所述径迹蚀刻膜的孔径的大小为0.01-5微米;所述径迹蚀刻膜采用如下聚合物的一种或几种:聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺、CR-39、烯丙基二甘醇碳酸酯、聚偏二氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯。3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(1)中,所述径迹蚀刻膜经消毒灭菌,所述消毒灭菌具体步骤为:所述径迹蚀刻膜用体积浓度为75%的酒精浸泡6-24小时,随后再用PBS洗净残留酒精,并置于紫外灯下照射3-24小时。4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(1)中,在完成消毒灭菌后,根据皮肤或角膜受损部位的大小,把径迹蚀刻膜剪成比受损部位大0.1-1厘米的形状,在细胞培养板里注入细胞培养液,置于细胞培养箱中于37℃、体积浓度为5%的CO2、饱和湿度条件进行培养。5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,在步骤(1)之前增加如下步骤:对所述径迹蚀刻膜的表面进行处理,包括组织培养处理,聚D-赖氨酸涂覆表面,加涂能从液体转变成凝胶相的组合物,以增加细胞的附着和生长;该组合物对体细胞没有致死或毒性作用;所述组合物包括一个或多个细胞外基质成分。6.如权利要求1所述的方法,其特征在于,在步骤(1)和步骤(2)之间增加如下步骤:在所述径迹蚀刻膜的表面,加涂能被施用至受体的一个或多个化合物;所述一个或多个化合物选自如下:生长因子、细胞外基质蛋白、酶、报道分子、脂质体以及核酸。7.如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(2)中,所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:徐刚
申请(专利权)人:徐刚
类型:发明
国别省市:北京;11

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