一种基于MXene的人源胚胎干细胞培养方法技术

本发明专利技术公开了一种基于MXene的人源胚胎干细胞培养方法，属于生物技术领域，包括量取15ml的8mol/L的HCl置于聚四氟乙烯反应釜内胆；称取1g的LiF加入到上述溶液中，并将内胆置于冰水浴中；称取1g的Ti3AlC2，缓慢加入到上述溶液中；将内胆置于油浴锅，设定35℃，反应24h；待反应结束，进行离心洗涤；与现有技术相比，本发明专利技术将新型二维材料MXenes与人胚胎干细胞结合创新。人胚胎干细胞作为治疗感音神经性聋的种子细胞，比鼠源神经干细胞研究更有临床意义。通过电生理检测并比较TCPS组与MXenes组再生神经元的静息膜电位、动作电位、自发突触后电流等指标，以直观的显示再生神经元成熟程度与连接程度，展示了MXenes对人胚胎干细胞再生神经元的促进效果。神经元的促进效果。神经元的促进效果。

【技术实现步骤摘要】
一种基于MXene的人源胚胎干细胞培养方法


[0001]本专利技术涉及生物
，具体涉及一种基于MXene的人源胚胎干细胞培养方法。

技术介绍

[0002]人类对外界的感知及其信息的加工处理绝大部分来源于声音信息的编码。而听力障碍是人类非常常见的耳科疾病，其中63％耳聋患者为感音神经性聋。感音神经性聋是由于内耳毛细胞不可逆损伤及毛细胞损失后螺旋神经元的退化或死亡，造成声音信号转换为电信号或电信号到听皮层的传输过程发生异常。内耳毛细胞是一种感觉细胞，主要功能是将声音的机械信号转化为生物电信号；螺旋神经元相当于信号传导细胞，可以通过其神经突触连接将毛细胞产生的生物电信号传导到听觉中枢，进而产生声音信息的获取。成年哺乳动物的毛细胞和神经元损伤后不可自发再生，故哺乳动物的感音神经性聋是永久的。
[0003]干细胞研究是当今生命科学研究的热点之一，由于干细胞具有自我更新与定向分化能力，为包括感音神经性聋在内的神经退行性病变带来了新的治疗手段。目前通过干细胞移植再生螺旋神经元已经取得初步进展，但是依旧存在很多问题，例如神经元分化效率低，新生神经元成活率低，新生神经元神经突很难生长以及新生神经元的功能不成熟等。因此，提出一种基于MXene的人源胚胎干细胞培养方法。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的不足，本专利技术提出了一种基于MXene的人源胚胎干细胞培养方法。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0006]一种基于MXene的人源胚胎干细胞培养方法，包括：
[0007]取LiF加入HCl溶液在0℃下进行反应得到混合溶液一；取Ti3AlC2加入混合溶液一中并在35℃下进行反应得到混合溶液二；对混合溶液二进行离心洗涤，将洗涤后的产物在0℃下进行超声，得到MXenes薄膜；
[0008]在干细胞培养阶段，将人源胚胎干细胞置于E8培养基持续培养，5
‑
7天后使用EDTA消化进行传代；在干细胞分化阶段，将培养基中的人源胚胎干细胞置于表面附着有MXenes薄膜的载体上，使用NIM神经分化培养基持续培养。
[0009]进一步地，所述干细胞培养阶段和干细胞分化阶段包括以下步骤：
[0010]在EB阶段，向E8培养基中加入小分子SB和DMH1促进人源胚胎干细胞向神经方向分化，直到贴壁形成具有玫瑰花环结构的Rosette；
[0011]在Rosette阶段，每隔一天更换一次培养基；
[0012]在悬浮培养阶段，将Rosette吹起进行悬浮培养，并加入B27形成神经球；
[0013]在分化阶段，使用TrypLE将神经球进行消单并将其置于表面附着有MXenes薄膜的载体上，将载体加入NIM神经分化培养基持续培养。
[0014]进一步地，所述HCl的浓度为8mol/L。
[0015]进一步地，所述LiF和Ti3AlC2的质量比为1：1。
[0016]进一步地，所述载体为直径为1cm的圆玻片，圆玻片置于24孔板中。
[0017]进一步地，所述圆玻片附着的细胞密度为3
‑
5万细胞数/孔。
[0018]进一步地，所述人源胚胎干细胞的细胞系为H1。
[0019]本专利技术的有益效果：
[0020]本专利技术将MXenes与人胚胎干细胞结合，人胚胎干细胞作为治疗感音神经性聋的种子细胞，比鼠源神经干细胞研究更有临床意义。通过电生理检测并比较TCPS组与MXenes组再生神经元的静息膜电位、动作电位、自发突触后电流等指标，以直观的显示再生神经元成熟程度与连接程度，使得MXenes对人胚胎干细胞再生神经元的促进效果更令人信服，更加有临床意义。
附图说明
[0021]下面结合附图对本专利技术作进一步的说明。
[0022]图1为本申请的Mxenes促进人胚胎干细胞向神经元分化和神经元神经突的生长示意图；
[0023]图2为本申请的人胚胎干细胞在Mxenes和TCPS上分化培养对比图。
具体实施方式
[0024]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0025]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本专利技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0026]实施例：首先对材料MXenes进行物理表征。然后设置对照组聚苯乙烯组(TCPS)和实验组MXenes组，以人源胚胎多能干细胞为研究对象，检测人胚胎干细胞在MXenes表面的存活、增殖、分化、神经突的生长等。以此评估MXenes对人胚胎干细胞再生神经元的调控规律。具体包括以下步骤：
[0027]1、MXenes薄膜的制备和表征
[0028]该实施例中所使用的MXenes薄膜从合作单位制备获得。具体制备过程为：量取15ml的8mol/L的HCl置于聚四氟乙烯反应釜内胆；称取1g的LiF加入到上述溶液中，并将内胆置于冰水浴中；称取1g的Ti3AlC2，缓慢加入到上述溶液中；将内胆置于油浴锅，设定35℃，反应24h；待反应结束，进行离心洗涤；将洗涤后的产物在冰水浴条件下进行超声，得到二维MXenes。
[0029]2、人胚胎干细胞的培养及分化
[0030]该实施例中所使用的人源胚胎多能干细胞从南京医科大学培养获得。该实施例中所用细胞系为H1，该细胞是从人类早期胚胎内细胞团分离出来，是国际上最通用胚胎干细
胞系之一。
[0031]干细胞阶段用E8培养基持续培养，5
‑
7天后可使用EDTA消化1分钟进行传代；分化阶段用NIM神经分化培养基持续培养，具体流程：
[0032]第1
‑
7天为EB阶段，加入小分子SB和DMH1促进干细胞向神经方向分化，第7天贴壁形成具有玫瑰花环结构的Rosette；第7
‑
12天是Rosette阶段，隔日换液；第12天将Rosette吹起进行悬浮培养，加入B27防止机械损伤，24小时后可形成神经球；第18天使用TrypLE将神经球进行消单，按3
‑
5万细胞数/孔的密度分别贴至表面附有TCPS和MXenes材料的直径为1cm的小圆玻片上，并置于24孔板内持续培养；
[0033]3、通过电生理分析MXenes对人胚胎干细胞再生神经元功能的影响
[0034]设置对照组聚苯乙烯组(TCPS)和实验组MXenes组，以人胚胎干细胞再生的神经元为研究对象，采用全细胞膜片钳检测再生的神经元在MX本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于MXene的人源胚胎干细胞培养方法，其特征在于，包括：取LiF加入HCl溶液在0℃下进行反应得到混合溶液一；取Ti3AlC2加入混合溶液一中并在35℃下进行反应得到混合溶液二；对混合溶液二进行离心洗涤，将洗涤后的产物在0℃下进行超声，得到MXenes薄膜；在干细胞培养阶段，将人源胚胎干细胞置于E8培养基持续培养，5
‑
7天后使用EDTA消化进行传代；在干细胞分化阶段，将培养基中的人源胚胎干细胞置于表面附着有MXenes薄膜的载体上，使用NIM神经分化培养基持续培养。2.根据权利要求1所述的一种基于MXene的人源胚胎干细胞培养方法，其特征在于，所述干细胞培养阶段和干细胞分化阶段包括以下步骤：在EB阶段，向E8培养基中加入小分子SB和DMH1促进人源胚胎干细胞向神经方向分化，直到贴壁形成具有玫瑰花环结构的Rosette；在Rosette阶段，每隔一天更换一次培养基；在悬浮培养阶...

【专利技术属性】
技术研发人员：柴人杰，刘妍，高珊，陆凯琴，陈鑫，胡扬楠，程诚，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：