一种构建体外三维肿瘤模型的方法及应用技术

本发明专利技术提供了一种构建体外三维肿瘤模型的方法及应用，其中方法为将胆固醇基液晶聚合物溶解于其可挥发性良溶剂，得到液晶聚合物溶液，然后将致孔剂溶解或分散于液晶聚合物溶液中，形成胆固醇基液晶聚合物

【技术实现步骤摘要】
一种构建体外三维肿瘤模型的方法及应用


[0001]本专利技术属于生物医学工程
，特别涉及一种构建体外三维肿瘤模型的方法及应用
。

技术介绍

[0002]目前，以肿瘤模型进行抗肿瘤药物筛选在指导临床用药及个体化治疗方面具有重要作用
。
[0003]肿瘤组织由肿瘤细胞
、
基质细胞与细胞外基质共同组成
。
肿瘤细胞外基质主要由胶原蛋白组成，胶原蛋白具有天然液晶织构
。
肿瘤细胞外基质作为肿瘤细胞生长的结构支撑与肿瘤组织的重要组成，是影响药物治疗效果的重要因素
。
[0004]胆固醇基液晶聚合物可自发形成或在电场
/
磁场诱导下形成液晶织构，与肿瘤细胞外基质结构类似
。
[0005]具有类似肿瘤细胞外基质结构的三维支架可为肿瘤细胞与肿瘤基质细胞提供与体内肿瘤类似的生长环境，形成细胞形态和表型特征与体内肿瘤高度相似的体外三维肿瘤模型
。
该模型不但可以用于评价药物对肿瘤细胞的杀伤作用，同时可以考察药物在肿瘤细胞外基质中的渗透性，提高抗肿瘤药物筛选的准确度
。
目前，常用的体外肿瘤模型构建支架只关注到了其力学性能以及空间结构上类似于肿瘤细胞外基质的特点，未关注到模型对细胞外基质液晶性的重现；仅为肿瘤细胞生长提供模拟体内肿瘤的立体生长环境和力学支撑，忽视了对细胞外基质液晶形态的模拟
。

技术实现思路

[0006]针对上述问题，本专利技术提供一种以胆固醇基液晶支架构建体外三维肿瘤模型的方法，并提供该体外三维肿瘤模型用于体外抗肿瘤药物筛选的应用，该体外三维肿瘤模型构建中的胆固醇基液晶支架可以模拟细胞外基质的天然液晶形态，提供诱导基质细胞向肿瘤微环境中相关细胞转化的环境，可用于肿瘤间质微组织的构建，以及进行准确的体外抗肿瘤药物筛选
。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0008]一种构建体外三维肿瘤模型的方法，包括以下步骤：
[0009]将可生物降解胆固醇基液晶聚合物溶解于其可挥发性良溶剂，得到液晶聚合物溶液；
[0010]将致孔剂溶解或分散于液晶聚合物溶液中，形成胆固醇基液晶聚合物
‑
致孔剂混合液；
[0011]诱导胆固醇基液晶聚合物
‑
致孔剂混合液中的胆固醇基液晶聚合物分子排列，然后真空干燥法去除可挥发性溶剂，水溶解法去除致孔剂，形成具有不同液晶相织构的三维多孔胆固醇基液晶聚合物支架；
[0012]将肿瘤细胞和一种或多种基质细胞接种在三维多孔胆固醇基液晶聚合物支架培
养，得到体外三维肿瘤模型
。
[0013]优选地，所述的胆固醇基液晶聚合物包括胆固醇接枝聚酯
、
胆固醇接枝壳聚糖
、
胆固醇接枝聚氨酯和胆固醇接枝纤维素中的一种或多种
。
[0014]优选地，所述的致孔剂包括水溶性致孔剂或产气型致孔剂；
[0015]所述水溶性致孔剂包括聚乙二醇
、
聚乙烯醇
、
聚维酮
、
聚乙烯吡咯烷酮
、
聚乙烯亚胺中的一种或多种的混合物；
[0016]所述产气型致孔剂包括碳酸氢钠
、
碳酸钠中的一种或多种的混合物
。
[0017]优选地，胆固醇基液晶聚合物分子排列通过电场或磁场进行
。
[0018]优选地，所述电场诱导的电场强度小于
250000V/m
，或磁场诱导的外加磁场强度为
0.3
～
15T。
[0019]优选地，所述的肿瘤细胞包括前列腺癌细胞
、
乳腺癌细胞
、
子宫肌瘤细胞
、
肝癌细胞
、
结肠直肠腺癌细胞
、
结肠癌细胞
、
胃癌细胞中的一种或几种
。
[0020]优选地，所述的基质细胞包括成纤维细胞
、
上皮细胞
、
间充质细胞
、
血管内皮细胞和周细胞中的一种或多种
。
[0021]优选地，所述可挥发性良溶液包括丙酮
、
氯仿
、
二氯甲烷
、
乙醚
、N,N
‑
二甲基甲酰胺中的一种或多种
。
[0022]一种构建体外三维肿瘤模型的应用，包括构建体外三维肿瘤模型的方法构建的体外三维肿瘤模型；
[0023]所述体外三维肿瘤模型还用于对细胞外基质液晶形态进行模拟
。
[0024]优选地，所述体外三维肿瘤模型还用于为肿瘤细胞生长提供模拟体内肿瘤的立体生长环境和力学支撑
。
[0025]本专利技术的有益效果：
[0026]1、
本专利技术以电场或磁场诱导胆固醇基液晶聚合物形成具有液晶织构的三维多孔胆固醇基液晶聚合物支架，构建可用于药物筛选的体外三维肿瘤模型；
[0027]2、
本专利技术解决了目前体外三维肿瘤模型构建仅注重为肿瘤细胞生长提供立体生长环境和力学支撑，而忽略了对肿瘤细胞外基质液晶结构的模拟问题；
[0028]3、
本专利技术构建的体外三维肿瘤模型不但与体内肿瘤具有相似的肿瘤细胞生长状态，同时也具有与体内肿瘤相似的基质细胞生长行为和表型，以及肿瘤细胞外基质排列形态，可以更准确地模拟体内肿瘤，同时可以用于准确的抗肿瘤药物敏感性研究，更好的发挥肿瘤模型在抗肿瘤药物筛选评估中的作用
。
[0029]本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解
。
本专利技术的目的和其他优点可通过在说明书
、
权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得
。
附图说明
[0030]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图
。
[0031]图1为本专利技术的一种构建体外三维肿瘤模型的方法的流程图；
[0032]图2为实施例一中具有液晶织构的三维多孔胆固醇－
g
－聚
(D
，
L
－乳酸
)
支架实物图；
[0033]图3为通过扫描电镜观察实施例一中具有液晶织构的三维多孔胆固醇－
g
－聚
(D
，
L
－乳酸
)
支架的截面形貌图；
[0034]图4为通过偏光显微镜观察实施例一中具有液晶相织构的三维多孔胆固醇－
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种构建体外三维肿瘤模型的方法，其特征在于，包括以下步骤：将可生物降解胆固醇基液晶聚合物溶解于其可挥发性良溶剂，得到液晶聚合物溶液；将致孔剂溶解或分散于液晶聚合物溶液中，形成胆固醇基液晶聚合物
‑
致孔剂混合液；诱导胆固醇基液晶聚合物
‑
致孔剂混合液中的胆固醇基液晶聚合物分子排列，然后真空干燥法去除可挥发性溶剂，水溶解法去除致孔剂，形成具有不同液晶相织构的三维多孔胆固醇基液晶聚合物支架；将肿瘤细胞和一种或多种基质细胞接种在三维多孔胆固醇基液晶聚合物支架培养，得到体外三维肿瘤模型
。2.
根据权利要求1所述的一种构建体外三维肿瘤模型的方法，其特征在于，所述的胆固醇基液晶聚合物包括胆固醇接枝聚酯
、
胆固醇接枝壳聚糖
、
胆固醇接枝聚氨酯和胆固醇接枝纤维素中的一种或多种
。3.
根据权利要求1所述的一种构建体外三维肿瘤模型的方法，其特征在于，所述的致孔剂包括水溶性致孔剂或产气型致孔剂；所述水溶性致孔剂包括聚乙二醇
、
聚乙烯醇
、
聚维酮
、
聚乙烯吡咯烷酮
、
聚乙烯亚胺中的一种或多种的混合物；所述产气型致孔剂包括碳酸氢钠
、
碳酸钠中的一种或多种的混合物
。4.
根据权利要求1所述的一种构建体外三维肿瘤模型的方法，其特征在于，胆固醇基液晶聚合物分子排列通过电场或磁场进行
。5.
根据权利要求4所述的一种构建体外三维肿瘤模型的方法，其特征在于，所述电场诱导的电场强...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨晔，尹登科，
申请(专利权)人：安徽中医药大学，
类型：发明
国别省市：