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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生物医学领域,具体涉及一种抑冰高分子复合导电高分子纳米颗粒在细胞冷冻保存中的应用。
技术介绍
1、细胞、组织、器官等生物样本的冷冻保存是将其放在超低温环境(-80℃或-196℃)中长期储存的一种技术。在超低温环境下,细胞的物理化学反应受到极大的限制,这使得细胞可以实现长期的冷冻保存。细胞的冷冻保存技术是生物医药技术产品应用于临床的重要保障,在粮食安全、细胞治疗、辅助生殖等领域都发挥着不可替代的作用,开发高效的冷冻保存剂是生物医学发展的必然要求。
2、在降温冷却和升温复苏过程中,冰晶的形成和生长会对细胞造成严重且不可恢复的机械性损伤和渗透压损伤,超过溶液临界降温速率的快速降温可以使其在降温过程中跳过结晶相直接转化为玻璃态,快速升温可以使溶液快速度过结冰的温度区间,减少细胞受到的损伤。现有的冷冻保存剂多使用小分子二甲基亚砜(dmso)或者甘油,两者具有较高的生物毒性,且难以从细胞中去除。而常规的水浴加热升温方式难以实现被冻存细胞的快速均匀升温,导致细胞不可恢复的损伤。因此,更低的生物毒性,更好的抑冰效果,更快速更均匀的升温方式是新型细胞冷冻保存剂的发展目标。
技术实现思路
1、针对上述技术中存在的问题,本专利技术提供了一种抑冰高分子复合导电高分子纳米颗粒在细胞冷冻保存中的应用。本专利技术所述抑冰高分子复合导电高分子纳米颗粒具有低生物毒性,可以有效抑制冰晶的生长,并可以利用导电高分子的光热效应以及近红外激光的穿透能力实现被冻存细胞的快速均匀升温,同时使用共聚焦皿
2、为了实现上述目的,本专利技术采用的技术方案具体如下:
3、第一方面,本专利技术提供了抑冰高分子复合导电高分子纳米颗粒在制备细胞冷冻保存剂中的应用。
4、第二方面,本专利技术提供了一种细胞冷冻保存剂,其成分包含抑冰高分子复合导电高分子纳米颗粒以及细胞基础培养基。
5、进一步地,所述细胞冷冻保存剂中,抑冰高分子复合导电高分子纳米颗粒的浓度为0.1-100μg/ml,优选浓度为50-100μg/ml。
6、进一步地,所述细胞基础培养基中不含血清、人血白蛋白。
7、第三方面,本专利技术提供了一种细胞冷冻保存的方法。
8、所述细胞冷冻保存的方法,包括下述步骤:将所述细胞冷冻保存剂与待冷冻的细胞在共聚焦皿中共孵育,并通过液氮快速冷冻的方式实现细胞的冷冻保存。
9、进一步地,所述细胞冷冻保存剂与待冷冻的细胞的用量配比为:每1ml细胞冷冻保存剂用于106个细胞。
10、进一步地,所述共聚焦皿的底面直径可为35mm。
11、第四方面,本专利技术提供了一种冻存细胞。
12、该冻存细胞是采用本专利技术上述第三方面提供的细胞冷冻保存的方法冻存得到的。
13、第五方面,本专利技术还提供了一种将上述冻存细胞进行冷冻复苏的方法。
14、该方法是使用近红外激光照射结合水浴加热使所述冻存细胞升温复苏。
15、进一步地,所述近红外激光波长为780-1100nm、光密度为0.5-2w/cm2的近红外激光,优选波长为808nm,优选光密度为1-1.5w/cm2。
16、进一步地,所述水浴加热的温度为36.5-37.5℃。
17、本专利技术中所述抑冰高分子复合导电高分子纳米颗粒包括抑冰高分子和导电高分子,其中抑冰高分子作为导电高分子的分散液;
18、进一步地,根据不同抑冰高分子具有不同的抑冰效果,不同的导电高分子具有不同的光热效果制备不同的抑冰高分子复合导电高分子纳米颗粒;
19、优选地,所述抑冰高分子选自下述至少一种:聚乙烯醇(分子量27000-205000),聚乙烯吡咯烷酮(分子量8000-580000),聚乙二醇(分子量2000-600000);
20、优选地,所述导电高分子选自下述至少一种:聚吡咯、聚乙炔、聚苯胺、聚噻吩、聚苯乙炔。
21、进一步地,所述抑冰高分子复合导电高分子纳米颗粒是按照包括下述步骤的方法制备得到的:将抑冰高分子在65-85℃下溶解在去离子水中,冷却至室温后将氧化剂加入抑冰高分子溶液中搅拌;平衡45-90min后,加入形成导电高分子的单体,在4-7℃下反应4-6小时;反应结束后,离心,得到抑冰高分子复合导电高分子纳米颗粒。
22、当导电高分子为聚吡咯时,所述氧化剂为六水合三氯化铁(fecl3·6h2o);
23、当导电高分子为聚苯胺时,所述氧化剂为过硫酸铵。
24、对于制备ppy@pva而言,聚乙烯醇(pva)、六水合三氯化铁、吡咯单体的配比为:1.50g:1.2434g:140μl。
25、制备其它种类的抑冰高分子复合导电高分子纳米颗粒,可参照上述原料配比。
26、上述方法中,所述离心的条件为:在转速12000rpm,温度40℃下离心40min;所述离心重复三次。
27、本专利技术所述抑冰高分子复合导电高分子纳米颗粒采用直接添加的方式实现细胞的冷冻保存。
28、本专利技术中所述细胞包括神经细胞,优选为人神经母细胞瘤细胞sh-sy5y,雪旺细胞rsc96,大鼠背根神经结母细胞瘤细胞nd7/23。
29、本专利技术具有以下有益效果:
30、本专利技术提供了新型细胞冷冻保存剂用于细胞的冷冻保存。所述细胞冷冻保存剂制作简单、迅速,既具有低细胞毒性,又可以在较低浓度下实现有效的冰晶生长抑制,还可以利用导电高分子在近红外光ⅰ区的高吸收率实现复苏时被冻存细胞的快速均匀升温。共聚焦皿作为实现细胞冷冻保存的容器,可以极大提高被冻存细胞的升降温速率,使其快速度过结冰的温度区间,保证冷冻复苏后细胞的高回收率,在细胞的冷冻保存领域具有广泛的应用前景。
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1.抑冰高分子复合导电高分子纳米颗粒在制备细胞冷冻保存剂中的应用;
2.根据权利要求1所述的应用,其特征在于:所述抑冰高分子选自下述至少一种:聚乙烯醇,聚乙烯吡咯烷酮,聚乙二醇;
3.根据权利要求1或2的应用,其特征在于:所述抑冰高分子复合导电高分子纳米颗粒是按照包括下述步骤的方法制备得到的:将抑冰高分子在65-85℃下溶解在去离子水中,冷却至室温后将氧化剂加入抑冰高分子溶液中搅拌;平衡45-90min后,加入形成导电高分子的单体,在4-7℃下反应4-6小时;反应结束后,离心,得到抑冰高分子复合导电高分子纳米颗粒。
4.一种细胞冷冻保存剂,其成分包含权利要求1-3中任一项所述的抑冰高分子复合导电高分子纳米颗粒以及细胞基础培养基。
5.根据权利要求4所述的细胞冷冻保存剂,其特征在于:所述细胞冷冻保存剂中,所述抑冰高分子复合导电高分子纳米颗粒的浓度为0.1-100μg/mL,优选浓度为50-100μg/mL;
6.一种细胞冷冻保存的方法,包括下述步骤:将权利要求3-5中任一项所述细胞冷冻保存剂与待冷冻的细胞在共聚焦皿中共孵育
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于:所述细胞冷冻保存剂与待冷冻的细胞的用量配比为:每1ml用于106个细胞。
8.一种冻存细胞,是采用权利要求6或7所述方法对细胞冻存得到的。
9.一种将权利要求8所述冻存细胞进行冷冻复苏的方法,是使用近红外激光照射并结合水浴加热使所述冻存细胞复温。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于:所述近红外激光波长为780–1100nm、光密度为0.5–2W/cm2。
...【技术特征摘要】
1.抑冰高分子复合导电高分子纳米颗粒在制备细胞冷冻保存剂中的应用;
2.根据权利要求1所述的应用,其特征在于:所述抑冰高分子选自下述至少一种:聚乙烯醇,聚乙烯吡咯烷酮,聚乙二醇;
3.根据权利要求1或2的应用,其特征在于:所述抑冰高分子复合导电高分子纳米颗粒是按照包括下述步骤的方法制备得到的:将抑冰高分子在65-85℃下溶解在去离子水中,冷却至室温后将氧化剂加入抑冰高分子溶液中搅拌;平衡45-90min后,加入形成导电高分子的单体,在4-7℃下反应4-6小时;反应结束后,离心,得到抑冰高分子复合导电高分子纳米颗粒。
4.一种细胞冷冻保存剂,其成分包含权利要求1-3中任一项所述的抑冰高分子复合导电高分子纳米颗粒以及细胞基础培养基。
5.根据权利要求4所述的细胞冷冻保存剂,其特征在于:所述细胞冷...
【专利技术属性】
技术研发人员:耿洪亚,宋梦瑶,周洪锋,柯涛,李潇睿,
申请(专利权)人:清华大学深圳国际研究生院,
类型:发明
国别省市:
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