一种磁力引导凝胶及该凝胶用于细胞递送的用途制造技术

本发明专利技术公开了一种磁力引导凝胶，包括以下组分：剪切稀化水凝胶，由透明质酸凝胶、羧甲基纤维素凝胶、甲基纤维素凝胶中的一种或几种组成，所述剪切稀化水凝胶中聚合物的质量浓度为1

【技术实现步骤摘要】
一种磁力引导凝胶及该凝胶用于细胞递送的用途


[0001]本专利技术属于生物医药
，具体涉及一种磁力引导凝胶及该凝胶用于细胞递送的用途。
技术背景
[0002]细胞治疗技术是指利用某些具有特定功能的细胞的特性，采用生物工程方法获取和/或通过体外扩增、特殊培养等处理，并回输体内，从而达到治疗疾病的目的。常见的细胞治疗的应用领域包括改造淋巴细胞用于肿瘤治疗，自体/异体来源干细胞用于组织修复以及组织纤维化治疗等。对于组织损伤修复，特别是对于很难自我愈合的组织来说，细胞治疗是一项非常有潜力的治疗方式。
[0003]细胞治疗最常用的方式是直接将悬浮在溶液中的细胞直接注射到目标位置附近，细胞通过扩散、沉降和迁移等方式到达目标位置。但在这个方法中，只有少量细胞能最终到达目标位置，极大降低了细胞移植的效率。例如，在角膜内皮损伤治疗中，一种很有潜力的新型治疗方式是将角膜内皮细胞通过注射的方式将内皮细胞的悬液直接注射到人眼前房内，使用细胞移植的方式修复损伤内皮。治疗过程中，需要病人在注射结束后保持俯卧位3小时以上，以便细胞充分沉降到角膜内层。尽管如此，内皮细胞注射到前房内仍会发生不可控的聚集和粘附，导致粘附到损伤角膜内皮的细胞量减少，降低了治疗的效果。
[0004]如何将细胞精准递送至目标位置仍是目前细胞治疗的最大难题之一。在肿瘤的免疫细胞治疗和干细胞靶向治疗过程中，可以采用细胞表面受体改造和特异性趋化因子等方法促使细胞靶向目标组织和细胞。然而，这些方法依赖复杂的基因改造或者只对特定的细胞类型产生作用，具有一定的局限性。此外，现有技术中也有使用磁性粒子，通过外部的磁力使药物或者细胞集中于局部的方法，如中国专利文献CN101173250A公开了一种磁性细胞及其使用方法，所述磁性细胞由细胞和磁性粒子组成，磁性粒子表面具有可起到细胞粘合作用的特定多肽，细胞表面粘合磁性粒子后在外加磁力作用下在局部滞留。
[0005]然而，上述方法中细胞分散于生意盐水或者细胞培养基中，一旦注射后会很快分散，不利于细胞的定点递送。另外，磁性细胞需要依赖细胞和磁性纳米颗粒的特异性结合，针对不同细胞要设计不同的粘附多肽，其普遍适用性较差。另外，其特异性结合方式限制了细胞表面的磁性粒子数量，不利于对细胞磁力大小的调控。

技术实现思路

[0006]本申请解决的是现有技术中的磁性细胞的普遍适用性较差，且不利于对细胞磁力大小进行调控的技术问题，以及传统水凝胶细胞递送技术无法实现精准位置递送、组织粘附力差等问题，提供一种适用于不同细胞精准递送、可对磁力大小进行调控，可用于组织损伤修复的磁力引导凝胶及该凝胶用于细胞递送的用途。
[0007]本申请解决上述技术问题采用的技术方案为：
[0008]一种磁力引导凝胶，包括以下组分：剪切稀化水凝胶，由透明质酸凝胶、羧甲基纤
维素凝胶、甲基纤维素凝胶中的一种或几种组成，所述剪切稀化水凝胶中聚合物的质量浓度为1
‑
50mg/ml；磁性纳米颗粒和细胞，掺杂在所述剪切稀化水凝胶中，所述磁性纳米颗粒在所述剪切稀化水凝胶中的质量浓度为1
‑
10000μg/ml。
[0009]所述剪切稀化水凝推注时的剪切力作用下粘度降低，能够通过注射器针头直接注射，并在注射完成后恢复注射前流变性能，避免细胞和磁性纳米颗粒扩散至凝胶以外区域。
[0010]所述剪切稀化水凝胶中含有至少一种醛基化修饰的凝胶。
[0011]所述磁性纳米颗粒采用氧化铁类磁性纳米颗粒。
[0012]所述磁性纳米颗粒在所述剪切稀化水凝胶中的质量浓度为1
‑
1000μg/ml。
[0013]所述剪切稀化水凝胶中的细胞密度为104‑
107个/ml。
[0014]所述的磁力引导凝胶的制备方法，包括以下步骤：(1)将透明质酸、羧甲基纤维素、甲基纤维素中的一种或几种溶解在生理盐水中配置为水凝胶；(2)配置含有磁性纳米颗粒的悬液，将所述悬液与步骤(1)中配置得到的水凝胶混合，得到掺杂磁性纳米颗粒的水凝胶；(3)将细胞悬液加入步骤(2)中掺杂磁性纳米颗粒的水凝胶中，混合得到掺杂有磁性纳米颗粒和细胞的剪切稀化水凝胶。
[0015]所述的磁力引导凝胶用于在外加磁场中实现细胞精准递送的用途。
[0016]所述的磁力引导凝胶用做注射式细胞精准递送物的用途。
[0017]本专利技术所述的磁力引导凝胶的优点在于：
[0018]本专利技术所述磁力引导凝胶采用剪切稀化水凝胶，剪切稀化水凝胶能够实现凝胶细胞复合物的可注射性，并在细胞递送至目标位置前避免细胞扩散至其他区域。剪切稀化水凝胶中掺杂有磁性纳米粒子，在外加磁场的作用下，凝胶在磁力引导至目标位置后可快速降解，不影响细胞正常的粘附等行为，能够实现细胞的无创精准递送。本专利技术基于磁性剪切稀化凝胶的磁力引导递送方法不需要对细胞进行其他处理，对不同细胞类型具有普遍适用性，适用于角膜内皮细胞，角膜上皮细胞、诱导多能干细胞等各个类型的细胞，相对于现存的细胞靶向递送方法优势明显。且通过调整磁性纳米颗粒的掺杂量，可对细胞磁力大小进行调控。
[0019]本专利技术使用水凝胶进行细胞递送能够将细胞物理束缚在凝胶内，相比于生理盐水或者培养基递送克服了细胞的分散问题。本专利技术所述磁力引导凝胶，优选所述剪切稀化水凝胶中含有至少一种醛基化修饰的凝胶，相比于传统水凝胶，醛基化修饰的凝胶作为细胞精准递送载体的优点在于：醛基化修饰的凝胶能够有效提升组织粘附性，使得注射完成后，细胞可精准到达目标位置，同时保证水凝胶与组织具有足够的粘附力，防止因粘附力不足而导致其脱离目标组织的问题。此外，水凝胶降解时间通常在数天至数个月，而大部分细胞递送需要水凝胶在到达目标位置后快速释放细胞，本专利技术通过添加醛基化修饰的凝胶，能够促进细胞与目标组织的快速粘附，使得细胞在目标组织处快速参与细胞行为。
[0020]为使本专利技术所述的磁力引导凝胶及该凝胶用于细胞递送的用途的技术方案更加清楚明白，以下结合具体实施方式，对本专利技术进行进一步说明。
具体实施方式
[0021]实施例1
[0022]本实施方式提供了一种磁力引导凝胶，所述磁力引导凝胶由剪切稀化凝胶聚合
物、磁性纳米粒子和细胞构成，所述磁力引导凝胶由于剪切稀化作用在注射压力下稀化，能够通过注射器注射。凝胶在磁铁等外加磁场引导下携带细胞定位至目标位置。
[0023]本实施方式中所述磁力引导凝胶的制备方法为：
[0024](1)将15mg透明质酸溶解在1ml生理盐水中配制浓度为1.5％(w/v)的单一组分水凝胶；
[0025](2)将磁性四氧化三铁纳米粒子分散在水溶液中，制成浓度为1mg/ml的纳米粒子悬液。将水凝胶和纳米粒子悬液以2:1的体积比例充分混合得到掺杂磁性四氧化三铁纳米粒子的水凝胶。
[0026](3)将细胞悬液加入步骤(2)中制备得到的水凝胶，细胞悬液与步骤(2)中制备得到的水凝胶的体积比为1:10，本实施例中所述细胞悬液为角膜内皮细胞悬本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磁力引导凝胶，其特征在于，包括以下组分：剪切稀化水凝胶，包含透明质酸凝胶、羧甲基纤维素凝胶、甲基纤维素凝胶中的一种或几种；磁性纳米颗粒和细胞，掺杂在所述剪切稀化水凝胶中，所述磁性纳米颗粒在所述剪切稀化水凝胶中的质量浓度为1
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10000μg/ml。2.根据权利要求1所述的磁力引导凝胶，其特征在于，所述剪切稀化水凝胶中聚合物的质量浓度为1
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50mg/ml。3.根据权利要求1所述的磁力引导凝胶，其特征在于，所述剪切稀化水凝推注时的剪切力作用下粘度降低，能够通过注射器针头直接注射，并在注射完成后恢复注射前流变性能，避免细胞和磁性纳米颗粒扩散至凝胶以外区域。4.根据权利要求1
‑
3任一所述的磁力引导凝胶，其特征在于，所述剪切稀化水凝胶中含有至少一种醛基化修饰的凝胶。5.根据权利要求1
‑
4任一所述的磁力引导凝胶，其特征在于，所述磁性纳米颗粒采用氧化铁类磁性纳米颗粒。6.根据权利要求5所述的磁力引...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊瑜波，侯森，赵树东，汲婧，王丽珍，丁希丽，黄艳，李玉琦，李林昊，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：