基于生物材料3D人多能干细胞分化心肌组织的构建方法技术

本发明专利技术属于医药生物构建技术领域，具体的讲是基于生物材料的3D人多能干细胞分化心肌组织的构建方法，取三份相同的人多能干细胞；采用mTeSR培养基分化扩增三份人多能干细胞；采用心机分化试剂盒将第一份人多能干细胞诱导分化，并采用乳酸筛选法进行纯化，得到心肌细胞；将第二份人多能干细胞诱导分化，并采用磁珠分选的方法进行纯化，得到血管平滑肌细胞；将第三份人多能干细胞诱导分化，同样采用磁珠分选的方法进行纯化，得到内皮细胞；将心肌细胞、血管平滑肌细胞、内皮细胞利用3D打印机注入到生物材料X中，之后在培养基A中进行培养、整合，得到3D人多能干细胞分化心肌组织，本发明专利技术能够更真实的反映药物的真实效应，具有重要的应用价值。

【技术实现步骤摘要】
基于生物材料3D人多能干细胞分化心肌组织的构建方法
本专利技术属于医药生物构建
，具体的讲是基于生物材料的3D人多能干细胞分化心肌组织的构建方法。
技术介绍
对于新药筛选和研发来说，心脏毒性测试是临床试验至关重要的一项指标。现有的做法是到人体试验阶段才能发现药物的心脏毒性，包括心律不齐等，大大提高了风险概率，如果能在人体试验之前标准化评估药物的心脏毒性具有重要的价值。现有人源多能干细胞分化的心肌细胞在新药筛选方面已经展示了重要的应用价值，但是由于心脏是包含多种细胞和组织复杂的器官，针对心肌细胞本身的测试并不能反映心脏的真实药理学和毒理学反应。为此设计一种可以更真实的反映药物的真实效应的基于生物材料的3D人多能干细胞分化心肌组织的构建方法是十分重要的。
技术实现思路
本专利技术突破了现有技术的难题，设计了一种可以更真实的反映药物的真实效应的基于生物材料的3D人多能干细胞分化心肌组织的构建方法。为了达到上述目的，本专利技术设计了基于生物材料的3D人多能干细胞分化心肌组织的构建方法，其特征在于：按照如下步骤构建：步骤1：取三份相同的人多能干细胞；步骤2：采用mTeSR培养基分化扩增三份人多能干细胞；步骤2：采用心机分化试剂盒将第一份人多能干细胞诱导分化，并采用乳酸筛选法进行纯化，得到心肌细胞；步骤3：将第二份人多能干细胞诱导分化，并采用磁珠分选的方法进行纯化，得到血管平滑肌细胞；步骤4：将第三份人多能干细胞诱导分化，同样采用磁珠分选的方法进行纯化，得到内皮细胞；步骤5：将心肌细胞、血管平滑肌细胞、内皮细胞利用3D打印机注入到生物材料X中，之后在培养基A中进行培养，完成3D人多能干细胞分化心肌组织的构建整合，得到3D人多能干细胞分化心肌组织。步骤5所述的生物材料X是对健康动物心脏脱细胞后的细胞外基质进行组分分析，然后根据分析结果在体外进行合成、重构的三维生物材料。步骤5所述的培养基A包括无机盐、氨基酸、微量矿物质、维生素、生长因子/蛋白质、能源基材、血脂和其他组分。所述能源基材包括D-葡萄糖、丙酮酸钠；其他组分包括次黄嘌呤钠、酚红、腐胺二盐酸盐、胸苷、2-巯基乙醇、嵌段式聚醚F-68、失水山梨醇单油酸酯聚氧乙烯醚。本专利技术与现有技术相比，本专利技术采用3D打印技术，结合人多能干细胞和生物材料X开发了一种新型心肌组织，能够更真实的反映药物的真实效应，具有重要的应用价值。具体实施方式在具体实施中，实施例1：首先取三份相同的人多能干细胞，采用mTeSR培养基分化扩增三份人多能干细胞，之后采用心机分化试剂盒将第一份人多能干细胞诱导分化，并采用乳酸筛选法进行纯化，得到心肌细胞，：将第二份人多能干细胞诱导分化，并采用磁珠分选的方法进行纯化，得到血管平滑肌细胞，将第三份人多能干细胞诱导分化，同样采用磁珠分选的方法进行纯化，得到内皮细胞，然后将得到的心肌细胞、血管平滑肌细胞、内皮细胞利用3D打印机注入到生物材料X中，最后将被注入后的生物材料X放在培养基A中进行培养，完成3D人多能干细胞分化心肌组织的构建整合，得到3D人多能干细胞分化心肌组织。本实施例中采用的生物材料X是对猪心脏脱细胞后的细胞外基质进行组分分析，然后根据分析结果在体外进行合成、重构的三维生物材料。本实施例中采用的培养基A包括无机盐、氨基酸、微量矿物质、维生素、生长因子/蛋白质、能源基材、血脂和其他组分，其中能源基材包括D-葡萄糖、丙酮酸钠；其他组分包括次黄嘌呤钠、酚红、腐胺二盐酸盐、胸苷、2-巯基乙醇、嵌段式聚醚F-68、失水山梨醇单油酸酯聚氧乙烯醚；无机盐包括无水氯化钙、HEPES、氯化锂、无水氯化镁、硫酸镁、氯化钾、碳酸氢钠、氯化钠、无水磷酸钠、磷酸二氢钠·H2O；氨基酸包括L-丙氨酸、L-精氨酸盐酸盐、L-天冬酰胺-H2O、L-天冬氨酸、L-半胱氨酸-HCl-H2O、L-胱氨酸-2HCl、L-谷氨酸、L-谷氨酰胺、甘氨酸、L-组氨酸-HCl-H2O、L-异亮氨酸、L-亮氨酸、L-赖氨酸盐酸盐、L-蛋氨酸、L-苯丙氨酸、L-脯氨酸、L-丝氨酸、L-苏氨酸、L-色氨酸、L-酪氨酸、L-缬氨酸；微量矿物质包括硝酸铁、硫酸铁、硫酸铜、硫酸锌、偏钒酸铵、硫酸锰、硒、偏硅酸钠、氯化亚锡、钼酸铵盐、CdCl、CrCl3、AgNO3、AlCl3·6H2O、Ba（C2H3O2）2、CoCl2·6H2O、GeO2、KBr、KI、NaF、RbCl、ZrOCl2·8H2O；维生素包括抗坏血酸、生物素、B12、氯化胆碱、D-泛酸钙、叶酸、肌醇、烟酰胺、盐酸吡哆醇、核黄素、盐酸硫胺素；生长因子/蛋白质包括γ-氨基丁酸、L-2-哌啶酸、bFGF、TGF-β1、人胰岛素、人类全息转铁蛋白、人血清白蛋白、谷胱甘肽（还原）；血脂包括亚油酸、硫辛酸、花生四烯酸、胆固醇、DL-α-生育酚乙酸酯、亚麻酸、肉豆蔻酸、油酸、棕榈酸、棕榈油酸、硬脂酸。本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于生物材料3D人多能干细胞分化心肌组织的构建方法，其特征在于：按照如下步骤构建：步骤1：取三份相同的人多能干细胞；步骤2：采用mTeSR培养基分化扩增三份人多能干细胞；步骤2：采用心机分化试剂盒将第一份人多能干细胞诱导分化，并采用乳酸筛选法进行纯化，得到心肌细胞；步骤3：将第二份人多能干细胞诱导分化，并采用磁珠分选的方法进行纯化，得到血管平滑肌细胞；步骤4：将第三份人多能干细胞诱导分化，同样采用磁珠分选的方法进行纯化，得到内皮细胞；步骤5：将心肌细胞、血管平滑肌细胞、内皮细胞利用3D打印机注入到生物材料X中，之后在培养基A中进行培养，完成3D人多能干细胞分化心肌组织的构建整合，得到3D人多能干细胞分化心肌组织。

【技术特征摘要】
1.基于生物材料3D人多能干细胞分化心肌组织的构建方法，其特征在于：按照如下步骤构建：步骤1：取三份相同的人多能干细胞；步骤2：采用mTeSR培养基分化扩增三份人多能干细胞；步骤2：采用心机分化试剂盒将第一份人多能干细胞诱导分化，并采用乳酸筛选法进行纯化，得到心肌细胞；步骤3：将第二份人多能干细胞诱导分化，并采用磁珠分选的方法进行纯化，得到血管平滑肌细胞；步骤4：将第三份人多能干细胞诱导分化，同样采用磁珠分选的方法进行纯化，得到内皮细胞；步骤5：将心肌细胞、血管平滑肌细胞、内皮细胞利用3D打印机注入到生物材料X中，之后在培养基A中进行培养，完成3D人多能干细胞分化心肌组织的构建整合，得到3D人多能干细胞分化心肌组织。2.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭正科，
申请(专利权)人：上海盛兆生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31