羧甲基纤维素/海藻酸钠干细胞微囊及其制备和培养方法技术

本发明专利技术提供了一种羧甲基纤维素/海藻酸钠干细胞微囊及其制备和培养方法，制备方法包括：将海藻酸钠于水中分散后再加入待培养的干细胞，制成海藻酸钠和干细胞的混合悬液；将羧甲基纤维素用体积分数1～2％的醋酸分散，制成羧甲基纤维素溶液；将混合悬液加入至羧甲基纤维素溶液中进行凝聚。本发明专利技术制备微囊相比通常的聚赖氨酸/海藻酸钠细胞培养微囊，其包膜结构为羧甲基纤维素和海藻酸钠形成的半互穿网络结构，具有良好的溶胀、缩胀等性能，用于细胞培养时其透性和稳定性上更好一些，能形成较好的细胞生长环境，提升细胞培养扩增的效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于微囊化细胞培养
，具体设及一种簇甲基纤维素/海藻酸钢干 细胞微囊及其制备和培养方法。
技术介绍
微胶囊本身是一种把分散的固体物质、液滴或气体包封在一层致密膜中形成的包 覆体复合结构，用于包覆的致密膜通常是由天然或合成高分子材料制成。由于其具有上述 包覆的微囊按结构，其功能应用中可W将酶、辅酶、蛋白质等生物大分子或动植物细胞包围 在珠状的微囊里，而小分子的物质、培养基的营养物质可W自由出入半透膜，达到便于催化 或培养的目的，所W微囊经常被用于细胞Ξ维培养，即微囊化细胞培养。 微囊化细胞培养中采用微囊的亲水性半透膜将细胞包围在珠状的微囊里，细胞不 会溢出同时小分子物质及营养物质可W自由出入半透膜；囊内用作为细胞的培养环境，与 液体培养相似，能保护细胞少受损伤，故相比其他的微珠载体、支架等常规的Ξ维培养方式 细胞生长好、密度高。目前微囊化细胞培养中，包膜材料最通常采用的是海藻酸钢/聚赖氨酸微胶囊； 其中，海藻酸钢是属于从海洋的褐藻中提取的直链阴离子多糖，具有良好的生物相容性，并 且其分子结构孔隙和稳定性都比较好，所W其在具有力学骨架长期稳定优势的条件下，非 常适合于被用作微囊的半透膜骨架，既具有良好的生物相容性，又能保持良好的通透性。聚 赖氨酸是人工合成的阳离子聚合物，在水相中与阴离子海藻酸钢混合时，两者的阴、阳离子 发生快速反应交联成厚约20~100μm半透膜的微胶囊。 但是，上述海藻酸钢/聚赖氨酸微胶囊在用作为药物缓释、祀向释放控制、或者是 一些活性成分保护中，基本上能较好地满足使用的要求。但是在作为干细胞培养载体使用 时，海藻酸钢与聚赖氨酸之间的阴、阳离子化学结合，易被培养液成分破坏而导致包膜破 碎，并且还容易引起微囊周纤维化反应。因此微囊内不能形成较好的细胞生长环境，细胞培 养扩增效率较低、形成的凝胶珠硬度较高，不利于干细胞的培养。
技术实现思路
本专利技术实施的目的在于克服现有海藻酸钢/聚赖氨酸微胶囊的缺陷，提供一种簇 甲基纤维素/海藻酸钢干细胞微囊及其制备和培养方法。 为了实现上述专利技术目的，本专利技术实施例的技术方案如下： 一种簇甲基纤维素/海藻酸钢干细胞微囊的制备方法，包括如下步骤： 获取簇甲基纤维素和海藻酸钢； 将所述海藻酸钢于水中分散后，再加入待培养的干细胞，制成海藻酸钢和干细胞 的混合悬液； 将所述簇甲基纤维素用体积分数1~2%的醋酸分散，制成簇甲基纤维素溶液； 将所述混合悬液加入至簇甲基纤维素溶液中进行凝聚。 本专利技术进一步还提出采用上述方法直接制备得到的簇甲基纤维素/海藻酸钢干 细胞微囊。 同时，还提出用上述微囊进行细胞培养的方法，方法过程包括：将簇甲基纤维素/ 海藻酸钢干细胞微囊于培养容器中进行大量培养。 本专利技术制备的微囊相比通常的聚赖氨酸/海藻酸钢细胞培养微囊，其包膜结构为 簇甲基纤维素和海藻酸钢形成的半互穿网络结构，形成的膜结构具有良好的溶胀、缩胀等 性能，用于细胞培养时其透性和稳定性上更好一些，能形成较好的细胞生长环境，提升细胞 培养扩增的效率。【具体实施方式】 为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，W下结合实施例，对本专利技术 进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用W解释本专利技术，并不用于 限定本专利技术。 本专利技术实例提出一种簇甲基纤维素/海藻酸钢干细胞微囊的制备方法，步骤包 括： S10,获取簇甲基纤维素和海藻酸钢； S20,将海藻酸钢于水中分散后，再加入待培养的干细胞，制成海藻酸钢和细胞的 混合悬液； S30,将簇甲基纤维素用1~2%的醋酸分散，制成簇甲基纤维素溶液； S40,将海藻酸钢和细胞的混合悬液加入至簇甲基纤维素溶液中，待凝聚后获取微 。 本专利技术中，采用簇甲基纤维素作为与海藻酸钢交联的形成包膜材料，簇甲基纤维 素是纤维素酸化（簇甲基化反应是酸化技术的一种）之后形成的阴离子型纤维素酸，具有 较高的取代度和取代均匀度；相比聚赖氨酸/海藻酸钢并不是阴、阳离子结合的方式成膜， 当簇甲基纤维素混入海藻酸钢溶液中时，海藻酸钢的线性分子链会贯穿于簇甲基纤维素分 子网中，构成交联的半网络互穿结构。其形成一方面是因为都是阴离子聚合，所W不存在 阴、阳离子的化学共价键合。形成半互穿网络之后，簇甲基纤维素与海藻酸钢两者形成的膜 结构具有良好的溶胀、缩胀等性能，用于细胞培养时其透性和稳定性上更好一些，能形成较 好的细胞生长环境，提升细胞培养扩增的效率。 本案的上述干细胞培养微胶囊的制备方法中，微胶囊的形成采用的滴加的方式， 将海藻酸钢和细胞的混合液滴加至簇甲基纤维素溶液中；因为运两者本身是属于纤维共混 的方式成膜，但是运两种高分子材料是具有相容性的。其中比较公知的是，采用运两者材料 制备纺丝液的结果中，簇甲基纤维素钢含量在5~15% (w/v)范围内时，簇甲基纤维素钢与 海藻酸钢是相容的，超出运个范围则是不相容的；所W制备纺丝液时，簇甲基纤维素钢的含 量不能超过20% (w/v)。 在上述情形下本案经过考量和实施，簇甲基纤维素溶液中带有醋酸呈酸性，所W将细胞与海藻酸钢混合之后加入至簇甲基纤维素中，此时交联环境簇甲基纤维素的浓度比 肯定远超出上述相容浓度范围，所W比较满足不相容的浓度范围，并促进凝结形成包膜。同 时，本案中细胞与海藻酸钢的混合悬液加入的方式，采用滴加或注射的方式进行，避免直接 大量共混造成无法在表面上均匀成膜。同时，进一步为了保证形成微囊之后，细胞能具有相对比较适合的生长和扩增的 能力，步骤S20悬液的配置中优选细胞与海藻酸钢的混合悬液中干细胞的浓度控制0. 5~ 2X107个/mL。微囊内包覆的细胞密度过低，在培养的过程中比较难W快速生长增殖；而如 果过高，本身微囊内的空间有限，细胞之间的空间和养料竞争加剧，位置处于竞争性劣势的 细胞一旦出现调亡，也会诱发其他正常细胞的调亡，所W尽量使微囊内的细胞处于比较适 合的浓度范围，空间和养料获取都处于比较均一的程度，更利于细胞的培养。 进一步出于形成包膜的品质，如果步骤S40中采用注射的方式将干细胞与海藻酸 钢的混合悬液加入至簇甲基纤维素中，那么注射的速率控制2~8ml/min，因为注射的快慢 都会影响表面包膜形成的品质和稳定性。并且，出于上述两者在不相容下形成微囊品质的 立意，干细胞与海藻酸钢的混合悬液中，海藻酸钢的质量体积浓度为0. 5~2% ;对应步骤 S30配置簇甲基纤维素的醋酸溶液中，簇甲基纤维素浓度为0.5~2% (w/v)。注射的过程 中，尽量保证针头位置始终与装簇甲基纤维素的容器口持平，使细胞悬液匀速滴入。待反应 lOmin后，注射滴入的悬液表面即交联形成了微囊。 并且，进一步在步骤S30配置簇甲基纤维素的醋酸溶液中，还可W向溶液中添加 化C1，至其浓度为0. 05~0. 3mol/L;因为离子强度也会影响复凝聚的速率和效果，经过反 复的测量其复凝聚的品质和效率，在实施的过程中加入〇.〇5mol/l、0.lmol/l、0. 2mol/l、 0.3111〇1/1的化(：1制备的微囊复凝物的产率分别是94.46%、95.33%、94.81%和83.27%。 从凝聚产率的结果可W看出离子强度在化Cl浓度处于0.Imol/L左右的情况下较好，至U 0.3mol/L及本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种羧甲基纤维素/海藻酸钠干细胞微囊的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：获取羧甲基纤维素和海藻酸钠；将所述海藻酸钠于水中分散后，再加入待培养的干细胞，制成海藻酸钠和干细胞的混合悬液；将所述羧甲基纤维素用体积分数1～2％的醋酸分散，制成羧甲基纤维素溶液；将所述混合悬液加入至羧甲基纤维素溶液中进行凝聚。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：曾宪卓，鲁菲，
申请(专利权)人：深圳爱生再生医学科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44