一种基于脐带干细胞和脐带干细胞外泌体的复合水凝胶、其制备方法及应用技术

本发明专利技术属于生物技术领域，具体地说，涉及一种基于脐带干细胞和脐带干细胞外泌体的复合水凝胶、其制备方法及应用。所述的复合水凝胶包括脐带干细胞、脐带干细胞外泌体和凝胶材料，其中所述的脐带干细胞、脐带干细胞外泌体和凝胶材料的体积比为1：1：2～4。本发明专利技术所提供的复合水凝胶可缓慢释放脐带干细胞外泌体，延长外泌体在创伤表面的驻留时间，加快伤口的修复愈合。同时，本发明专利技术通过在培养基中添加脐静脉内皮细胞外泌体提高脐带间充质干细胞的产量及活性；通过在培养基添加VCAM1试剂，提高脐带间充质干细胞外泌体的产量；通过对脐带间充质干细胞修饰使其高表达miR

【技术实现步骤摘要】
一种基于脐带干细胞和脐带干细胞外泌体的复合水凝胶、其制备方法及应用


[0001]本专利技术属于生物
，具体地说，涉及一种基于脐带干细胞和脐带干细胞外泌体的复合水凝胶、其制备方法及应用。

技术介绍

[0002]皮肤是人体与外界直接接触的器官，是人体的保护屏障。由于皮肤直接与外界接触，所以皮肤也是最容易受到损伤的，一般小的损伤，皮肤会自发缓慢修复，但是修复的时间非常漫长；而当皮肤大面积损伤时，通过皮肤自身的修复就比较困难，需要使用外部辅助医疗来修复。
[0003]目前常见皮肤修复方式是通过生物型人工皮肤移植来修复皮肤损伤，但是生物型人工皮肤与原患者的皮肤具有不同的免疫原性，使得移植的皮肤的治疗方式具有很大的局限性。
[0004]另外，目前皮肤修复的方式还有通过中药缓慢调理，使得皮肤自行缓慢修复，但是治疗周期长，患者需要忍受较长时间的痛苦。
[0005]近年来，随着对干细胞的深入研究，逐渐出现了一些干细胞相关的生物制剂在治疗皮肤损伤方面的应用，如ZL201410775694.6公开了人脐带间质干细胞分泌的exosome治疗皮肤损伤的应用，具体涉及一种脐带间质干细胞分泌的直径为100nm左右的囊泡结构exosome在促进皮肤损伤修复中的药用作用，所述的exosome是来源于人脐带间质干细胞，经试验验证，所涉及的exosome作为脐带间质干细胞分泌的重要“成分”对皮肤损伤方面(包括烧烫伤和切除损伤)具有明显促修复的药用作用。
[0006]又如CN201410273905.6提供了人脐带间充质干细胞复合细胞因子在制备修复皮肤损伤的生物制剂中的应用，所述的皮肤损伤包括激光灼伤，也可以是热灼伤、冷冻伤或普通外伤、皮肤物理化学性损伤。该专利技术首次将脐带干细胞复合生长因子用于人皮肤激光损伤治疗中，在一定保存条件下，人脐带间充质干细胞复合细胞因子可以保存最大活性，并发挥最大的损伤修复治疗作用。
[0007]再如CN202010240486.1公开了一种用于皮肤创面修复的含干细胞外泌体的凝胶制备方法，该方法包括以下步骤：1)人脐带间充质干细胞的原代提取和培养：1.1)人脐带间充质干细胞的原代提取；1.2)传代培养；1.3)培养上清收集；2)人脐带间充质干细胞分泌体提取；2.1)初次离心；2.2)二次离心；2.3)去除细胞器离心；2.4)外泌体粗提；2.5)外泌体终提；3)凝胶材料制备：3.1)壳聚糖制备；3.2)β
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GP配置；3.3)凝胶材料制备；4)凝胶负载外泌体。该专利技术可促进皮肤创面修复，缩短伤口愈合时间及减少瘢痕形成。
[0008]然而，现有技术中无论是水凝胶溶胀吸附还是电荷吸附，外泌体的释放都是以扩散的形式为主，释放速率快。面对大面积皮肤损伤修复，由于外泌体的释放过快，无法实现后期调控。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的在于提供一种基于脐带干细胞和脐带干细胞外泌体的复合水凝胶、其制备方法及应用。该复合水凝胶可缓慢释放脐带干细胞外泌体，提高外泌体在创伤表面的驻留时间，加快伤口的修复愈合。
[0010]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0011]一种基于脐带干细胞和脐带干细胞外泌体的复合水凝胶，其中，所述的复合水凝胶包括脐带干细胞、脐带干细胞外泌体和凝胶材料，所述的脐带干细胞、脐带干细胞外泌体和凝胶材料的体积比为1：1：2～4。
[0012]优选地，所述的脐带干细胞、脐带干细胞外泌体和凝胶材料的体积比为1：1：3。
[0013]进一步地，所述的凝胶材料由益多酚/透明质酸钠/壳聚糖溶液和β
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GP水溶液制备而成。
[0014]本专利技术中，采用益多酚、透明质酸钠和壳聚糖配置而成的益多酚/透明质酸钠/壳聚糖溶液与β
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GP水溶液制备凝胶材料，能够包封外泌体，使外泌体缓慢释放，从而提高外泌体在创伤表面的驻留时间。外泌体包含的大量细胞因子能够深入到创面皮肤基底层促进皮肤组织分化、血管新生以及肉芽组织的生长，促进损伤皮肤组织的结构重建与再生修复，可以应用于各种原因引起的伤口。
[0015]进一步地，所述的益多酚/透明质酸钠/壳聚糖溶液和β
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GP水溶液的体积比为9：1。
[0016]进一步地，所述的透明质酸钠的分子量为120
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140万Da，所述的壳聚糖的N
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脱乙酰度为95％以上。
[0017]本专利技术还提供所述的复合水凝胶的制备方法，具体地说，所述的制备方法为：
[0018]将脐带干细胞、脐带干细胞外泌体和凝胶材料混合并搅拌均匀，待脐带干细胞和脐带干细胞外泌体负载完成后，得到负载脐带干细胞和脐带干细胞外泌体的复合水凝胶，低温保存。
[0019]进一步地，所述的凝胶材料的制备方法包括如下步骤：
[0020]1)益多酚/透明质酸钠/壳聚糖的配置：将透明质酸钠用无菌水溶解，得到透明质酸钠溶液；向透明质酸钠溶液中添加壳聚糖，然后再添加益多酚，搅拌，得到益多酚/透明质酸钠/壳聚糖溶液；
[0021]2)β
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GP水溶液的配置：将β
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GP溶解于无菌注射用水中，搅拌，过滤，得到β
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GP水溶液；
[0022]3)凝胶材料的配置：在低温环境下将得到的β
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GP水溶液逐步滴加至益多酚/透明质酸钠/壳聚糖溶液中，搅拌，得到凝胶材料。
[0023]本专利技术中，在透明质酸钠溶液中添加壳聚糖和益多酚配置得到益多酚/透明质酸钠/壳聚糖溶液，然后再与β
‑
GP水溶液制备成凝胶材料，试验表明该凝胶材料能够包封外泌体，使外泌体缓慢释放，从而延长外泌体在创伤表面的驻留时间，延长作用效果，加快伤口修复愈合。
[0024]进一步地，步骤1)中，所述壳聚糖的添加量为透明质酸钠溶液总质量的1
‑
8％；所述益多酚的添加量为透明质酸钠溶液总质量的1
‑
3％；所述的透明质酸钠溶液的质量分数为0.1
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0.8％。
[0025]进一步地，步骤4)中，所述的低温环境为
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5～5℃。
[0026]进一步地，所述脐带干细胞是通过采用含有脐静脉内皮细胞外泌体的培养基培养同源脐带间充质干细胞获得的；优选，所述脐带干细胞是用miR
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3p过表达腺病毒感染修饰的miR
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3p高表达脐带间充质干细胞。
[0027]进一步地，所述脐带干细胞外泌体是通过采用含有VCAM1试剂的培养基培养所述miR
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525
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3p高表达脐带间充质干细胞获得的。
[0028]本专利技术中，所述的脐带干细胞外泌体是由脐带干细胞依次经过原代培养、传代培养与提取制备得到。所述脐带干细胞的原代培养按照本领域技术人员熟知的方式进行。所述脐带干细胞经过原代培养后进行本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于脐带干细胞和脐带干细胞外泌体的复合水凝胶，其特征在于，所述的复合水凝胶包括脐带干细胞、脐带干细胞外泌体和凝胶材料，其中所述的脐带干细胞、脐带干细胞外泌体和凝胶材料的体积比为1：1：2～4。2.根据权利要求1所述的复合水凝胶，其特征在于，所述的脐带干细胞、脐带干细胞外泌体和凝胶材料的体积比为1：1：3。3.根据权利要求1或2所述的复合水凝胶，其特征在于，所述的凝胶材料由益多酚/透明质酸钠/壳聚糖溶液和β
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GP水溶液制备而成，其中，所述的益多酚/透明质酸钠/壳聚糖溶液和β
‑
GP水溶液的体积比为9：1。4.根据权利要求3所述的复合水凝胶，其特征在于，所述的透明质酸钠的分子量为120
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140万Da，所述的壳聚糖的N
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脱乙酰度为95％以上。5.一种权利要求1
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4任意一项所述的复合水凝胶的制备方法，其特征在于，所述的制备方法为：将脐带干细胞、脐带干细胞外泌体和凝胶材料混合并搅拌均匀，待脐带干细胞和脐带干细胞外泌体负载完成后，得到负载脐带干细胞和脐带干细胞外泌体的复合水凝胶，低温保存。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述的凝胶材料的制备方法包括如下步骤：1)益多酚/透明质酸钠/壳聚糖溶液的配置：将透明质酸钠用无菌水溶解，得到透明质酸钠溶液；向透明质酸钠溶液中添加壳聚糖，然后再添加益多酚，搅拌，得到益多酚/透明质酸钠/壳聚糖溶液；2)β...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘军权，吴小佳，冯欣丽，
申请(专利权)人：浙江卫未生物医药科技有限公司，
类型：发明
国别省市：