The invention discloses a method for preparing a polymer shell with controllable thickness on a single cell surface, which relates to the fields of polymer chemistry and physics and biomedical materials. The preparation of shell on single cell surface is beneficial to enhance the resistance of cells to harsh living environment. The preparation of polymer materials on the surface of a single cell is very challenging because of the free radicals that can easily lead to cell deactivation and the harsh chemical reaction conditions required for synthesis. The invention utilizes visible light as the initiation condition, and realizes the preparation of polymer shell with controllable thickness on the surface of a single cell under the reaction conditions of room temperature and without deoxidization. The invention not only guarantees the original activity of cells, but also realizes the controllability of the thickness of the polymer shell, and is beneficial to the application of the single cell method in the future biomedicine.
【技术实现步骤摘要】
一种在单细胞表面制备厚度可控的聚合物壳层的方法
本专利技术高分子化学与物理以及生物医用材料领域,涉及一种在单细胞表面制备厚度可控的聚合物壳层方法。
技术介绍
在自然界中,许多细胞具有“隐生”的特性来帮助他们躲避外界的苛刻的生存环境。例如,一些细菌在不适应自身生存的状况下,如辐射条件、干燥环境以及营养不足等情况,会形成保持有原始细胞形态的孢子状态来度过危机。这种孢子实际上就是在细胞的表面形成一层坚韧的壳层,这种壳层可以有效地帮助细胞抵御苛刻的生存环境。等到环境再次适合其生存时,细胞便会突破壳层并继续生长增殖。除了单细胞的生命体具有这种“隐生”的特性外,一些纤毛虫,更甚至是一些高级的生命体,如水熊虫等生物都具有这种特性。但是大多数的细胞不具有这种特性,无法产生坚韧的壳层来帮助其抵御苛刻的生存环境。单细胞技术在应用过程中,难免会遇到许多不利于细胞生存的实验环境,这样便导致这些细胞的操作稳定性变差。因此对细胞表面修饰,赋予细胞坚韧的人工壳层,可以有效地增强其抵御外界环境变化的能力。当前制备单细胞人工壳层的方法主要有层层自组装法和生物矿化法等,其中层层自组装法又是研究最广泛的方法,其原理是利用在一定的条件下细胞表面呈现出负电状态,通过加入带有正电的物质,通过静电吸附的作用使得细胞表面吸附上该正电物质,从而使得细胞变为正电状态。进一步的加入带有负电的物质时,又会在具有正电的细胞上继续静电吸附。如此循环便可以在细胞表面制备成一种人工壳层。这种方法的优点是可以在较好的保存细胞的活性的前提下实现单细胞的包覆并且可以实现人工壳层厚度的可控。但是这种方法操作复杂,并且通过静电吸 ...
【技术保护点】
1.一种在单细胞表面制备厚度可控的聚合物壳层的方法,其特征在于包括以下步骤:(1)取细胞悬浮液,用0.1‑0.5M氯化钠溶液或磷酸盐缓冲溶液离心洗涤数次后得到细胞沉淀;(2)将洗涤后的细胞加入到带有正电的pH为3‑6的聚合物溶液中,浸泡10‑30分钟,随后利用0.1‑1M的pH为3‑6的柠檬酸‑柠檬酸钠溶液洗涤1‑3次后得到吸附有带有正电的聚合物的细胞;(3)将步骤(2)得到的细胞加入到反应器中,并加入50‑100mL柠檬酸‑柠檬酸钠缓冲溶液、0.01‑0.1g的硫杂蒽酮衍生物、以及1‑10g聚合单体,于可见光照射下光照强度为3mW/cm2‑9mW/cm2反应10‑60分钟后得到具有人工聚合物壳层的细胞;通过调节步骤(3)中所述的光照时间、单体浓度或/和光照强度实现接枝层厚度的可控。
【技术特征摘要】
1.一种在单细胞表面制备厚度可控的聚合物壳层的方法,其特征在于包括以下步骤:(1)取细胞悬浮液,用0.1-0.5M氯化钠溶液或磷酸盐缓冲溶液离心洗涤数次后得到细胞沉淀;(2)将洗涤后的细胞加入到带有正电的pH为3-6的聚合物溶液中,浸泡10-30分钟,随后利用0.1-1M的pH为3-6的柠檬酸-柠檬酸钠溶液洗涤1-3次后得到吸附有带有正电的聚合物的细胞;(3)将步骤(2)得到的细胞加入到反应器中,并加入50-100mL柠檬酸-柠檬酸钠缓冲溶液、0.01-0.1g的硫杂蒽酮衍生物、以及1-10g聚合单体,于可见光照射下光照强度为3mW/cm2-9mW/cm2反应10-60分钟后得到具有人工聚合物壳层的细胞;通过调节步骤(3)中所述的光照时间、单体浓度或/和光照强度实现接枝层厚度的可控。2.根据权利要求1中所述的在单细...
【专利技术属性】
技术研发人员:赵长稳,王冠,杨万泰,张凯,马育红,
申请(专利权)人:北京化工大学,
类型:发明
国别省市:北京,11
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