【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本申请涉及包含肽与明胶的水凝胶以及所述水凝胶的体外和体内用途。
技术介绍
1、水凝胶是溶胀的3d黏弹性聚合物网络，其物理特性类似于天然机体组织。水凝胶在生物医学应用中的首次使用追溯到20世纪60年代，并且由于它们的具有吸引力的特性例如生物相容性、优异的保水能力和用于适应目的组织的可调节的机械强度，因此自那时起它们就开始流行。重要的是，随着化学和生物学的进步，水凝胶的工程潜力不断扩大。
2、基于水凝胶的材料用于为体外3d肿瘤球状体培养物和体内肿瘤移植物二者创建可支持并促进细胞扩增的环境。由于其固有的生物活性和与胞外基质的结构相似性，因此用于这些目的的最广泛使用的材料之一是matrigeltm。然而，这样的动物来源的支架的使用受到批次间的不一致性和异种杂质的存在以及对持续难以捉摸和变化的详细组分缺乏了解的限制。
3、matrigel的主要组成包括四种关键的基底膜ecm蛋白：层黏连蛋白(约60％)、iv型胶原(约30％)、巢蛋白(约8％)和硫酸肝素蛋白聚糖perlecan(约2至3％)。除这些之外，其还包含来源于肿瘤的蛋白质，包括生长因子(例如转化生长因子(transforming growthfactor，tgf)家族肽和成纤维细胞生长因子)，以及酶(例如基质金属蛋白酶(matrixmetalloproteinase，mmp))。通过多种蛋白质组学研究发现了超过14,000种肽和约2,000种蛋白质序列，所有这些肽和序列均以不同的水平存在，或者在一些情况下，其在不同批次的matrigel中均未被检测到。更具挑
4、已用作细胞培养支架的合成材料可根据两种主要类型进行分类：基于聚合物的和基于肽的。用于创建3d支架的聚合物包括聚(乙二醇)、聚己内酯(polycaprolactone，pcl)、聚l-丙交酯(poly(l-lactide)，plla)、聚(丙交酯-co-乙交酯)(poly(lactide-co-glycolide)，plga)和聚(n-异丙基丙烯酰胺)聚nipam。尽管上述合成聚合物是生物相容的、稳定的且无毒的，但它们在生物活性方面存在固有缺陷并且不能为基质内的细胞增殖提供有益的环境。为了抵消这一点并促进合成支架的生物识别，已经通过并入细胞黏附蛋白(例如，胶原和纤维蛋白原)或肽(例如arg-gly-asp(rgd))对这样的聚合物进行修饰。然而，这样的聚合物-肽缀合物水凝胶内的细胞生长受到限制。报道了由肽制备的水凝胶。两亲肽例如n-aeaeakakaeaeakak-c(seq id no：1，eak16)可自组装成水凝胶。
技术实现思路
1、在第一方面中，提供了包含肽和明胶的水凝胶，所述肽包含具有至少8个氨基酸的序列，所述序列具有交替的疏水性氨基酸(x)和亲水性氨基酸(y)，其中每个疏水性氨基酸独立地选自异亮氨酸(i)、缬氨酸(v)和亮氨酸(l)，每个亲水性氨基酸独立地选自精氨酸(r)、赖氨酸(k)、谷氨酸(e)和天冬氨酸(d)，其中亲水性氨基酸被选择成使得存在至少一个精氨酸和至少一个赖氨酸。
2、优选地，亲水性氨基酸被选择成使得存在至少两个选自谷氨酸和天冬氨酸的亲水性氨基酸。
3、优选地，所述肽包含8或12个氨基酸。
4、在一个实施方案中，所述序列中依次四个亲水性氨基酸(y1、y2、y3和y4)被选择成使得y1和y2各自独立地选自谷氨酸和天冬氨酸，并且y3和y4各自独立地选自精氨酸和赖氨酸。在一个实施方案中，y1和y2是谷氨酸，y3是精氨酸，以及y4是赖氨酸。
5、在一个实施方案中，所述序列中依次六个亲水性氨基酸(y5、y6、y1、y2、y3和y4)被选择成使得y1和y2各自独立地选自谷氨酸和天冬氨酸，以及y5、y6、y3和y＝各自独立地选自精氨酸和赖氨酸。在一个实施方案中，y1和y2是谷氨酸，y5和y3是精氨酸，以及y6和y4是赖氨酸。
6、在一个实施方案中，所述序列包含选自以下的seq id：seq id no:2、seq id no:3、seq id no:4、seq id no:5、seq id no:6、seq id no:7、seq id no:8、seq id no:9、seqid no:10、seq id no:11、seq id no:12、seq id no:13、seq id no:14、seq id no:15和seq id no:16。优选地，所述序列基本上由seq id no组成，更优选所述序列由seq id no组成。
7、优选地，所述肽以所述水凝胶的0.1重量百分比至2重量百分比存在。优选地，所述肽以所述水凝胶的0.2重量百分比至1重量百分比存在，更优选地，所述肽以所述水凝胶的0.2重量百分比至0.4重量百分比存在。
8、优选地，明胶以所述水凝胶的1重量百分比至10重量百分比存在。更优选地，明胶以所述水凝胶的1重量百分比至6重量百分比存在，甚至更优选地所述明胶以所述水凝胶的2重量百分比至3重量百分比存在。
9、在第二方面中，提供了制备水凝胶的方法，所述方法包括在合适的条件下混合肽与明胶以形成水凝胶，所述肽包含具有至少8个氨基酸的序列，所述序列具有交替的疏水性氨基酸和亲水性氨基酸，其中每个疏水性氨基酸独立地选自异亮氨酸(i)、缬氨酸(v)和亮氨酸(l)，每个亲水性氨基酸独立地选自精氨酸(r)、赖氨酸(k)、谷氨酸(e)和天冬氨酸(d)，其中所述亲水性氨基酸被选择成使得存在至少一个精氨酸和至少一个赖氨酸。
10、优选地，所述合适的条件包括至少一种下列条件：(a)盐；和(b)20℃至40℃的温度。
11、在第三方面中，提供了用于制备水凝胶的试剂盒，所述试剂盒包含肽和明胶，所述肽包含具有至少8个氨基酸的序列，所述序列具有交替的疏水性氨基酸和亲水性氨基酸，其中每个疏水性氨基酸独立地选自异亮氨酸(i)、本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.包含肽和明胶的水凝胶，所述肽包含具有至少8个氨基酸的序列，所述序列具有交替的疏水性氨基酸(X)和亲水性氨基酸(Y)，其中每个疏水性氨基酸独立地选自异亮氨酸(I)、缬氨酸(V)和亮氨酸(L)，每个亲水性氨基酸独立地选自精氨酸(R)、赖氨酸(K)、谷氨酸(E)和天冬氨酸(D)，其中所述亲水性氨基酸被选择成使得存在至少一个精氨酸和至少一个赖氨酸。
2.根据权利要求1所述的水凝胶，其中所述亲水性氨基酸被选择成使得存在至少两个选自谷氨酸和天冬氨酸的亲水性氨基酸。
3.根据权利要求1至2中任一项所述的水凝胶，其中所述肽包含8或12个氨基酸。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的水凝胶，其中所述序列中依次四个亲水性氨基酸(Y1、Y2、Y3和Y4)被选择成使得Y1和Y2各自独立地选自谷氨酸和天冬氨酸，并且Y3和Y4各自独立地选自精氨酸和赖氨酸。
5.根据权利要求4所述的水凝胶，其中Y1和Y2是谷氨酸，Y3是精氨酸，以及Y4是赖氨酸。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的水凝胶，其中所述序列中依次六个亲水性氨基酸(Y5、Y6、Y1、Y
7.根据权利要求6所述的水凝胶，其中Y1和Y2是谷氨酸，Y5和Y3是精氨酸，以及Y6和Y4是赖氨酸。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的水凝胶，其中所述序列包含选自以下的SEQ ID：SEQ ID NO:2、SEQ ID NO:3、SEQ ID NO:4、SEQ ID NO:5、SEQ ID NO:6、SEQ ID NO:7、SEQID NO:8、SEQ ID NO:9、SEQ ID NO:10、SEQ ID NO:11、SEQ ID NO:12、SEQ ID NO:13、SEQID NO:14、SEQ ID NO:15和SEQ ID NO:16。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的水凝胶，其中所述肽以所述水凝胶的0.1重量百分比至2重量百分比存在。
10.根据权利要求9所述的水凝胶，其中所述肽以所述水凝胶的0.2重量百分比至1重量百分比存在，优选所述肽以所述水凝胶的0.2重量百分比至0.4重量百分比存在。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的水凝胶，其中明胶以所述水凝胶的1重量百分比至10重量百分比存在。
12.根据权利要求11所述的水凝胶，其中明胶以所述水凝胶的1重量百分比至6重量百分比存在，优选所述明胶以所述水凝胶的2重量百分比至3重量百分比存在。
13.制备水凝胶的方法，所述方法包括在合适的条件下混合肽与明胶以形成所述水凝胶，所述肽包含具有至少8个氨基酸的序列，所述序列具有交替的疏水性氨基酸和亲水性氨基酸，其中每个疏水性氨基酸独立地选自异亮氨酸(I)、缬氨酸(V)和亮氨酸(L)，每个亲水性氨基酸独立地选自精氨酸(R)、赖氨酸(K)、谷氨酸(E)和天冬氨酸(D)，其中所述亲水性氨基酸被选择成使得存在至少一个精氨酸和至少一个赖氨酸。
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述合适的条件包括至少一种下列条件：(a)盐；和(b)20℃至40℃的温度。
15.用于制备水凝胶的试剂盒，所述试剂盒包含肽和明胶，所述肽包含具有至少8个氨基酸的序列，所述序列具有交替的疏水性氨基酸和亲水性氨基酸，其中每个疏水性氨基酸独立地选自异亮氨酸(I)、缬氨酸(V)和亮氨酸(L)，每个亲水性氨基酸独立地选自精氨酸(R)、赖氨酸(K)、谷氨酸(E)和天冬氨酸(D)，其中所述亲水性氨基酸被选择成使得存在至少一个精氨酸和至少一个赖氨酸。
16.培养细胞的方法，所述方法包括提供根据权利要求1至12中任一项所述的水凝胶；以及在合适的条件下孵育细胞与所述水凝胶以培养所述细胞。
17.根据权利要求16所述的方法，其中所述细胞是肿瘤细胞，优选肿瘤球状体。
18.根据权利要求16所述的方法，其中所述细胞是干细胞。
19.确定一种或更多种化合物对多种细胞的作用的方法，所述方法包括根据权利要求16至17中任一项所述培养多种细胞；向所述多种细胞添加所述一种或更多种化合物；以及确定所述一种或更多种化合物对多种细胞的作用。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.包含肽和明胶的水凝胶，所述肽包含具有至少8个氨基酸的序列，所述序列具有交替的疏水性氨基酸(x)和亲水性氨基酸(y)，其中每个疏水性氨基酸独立地选自异亮氨酸(i)、缬氨酸(v)和亮氨酸(l)，每个亲水性氨基酸独立地选自精氨酸(r)、赖氨酸(k)、谷氨酸(e)和天冬氨酸(d)，其中所述亲水性氨基酸被选择成使得存在至少一个精氨酸和至少一个赖氨酸。
2.根据权利要求1所述的水凝胶，其中所述亲水性氨基酸被选择成使得存在至少两个选自谷氨酸和天冬氨酸的亲水性氨基酸。
3.根据权利要求1至2中任一项所述的水凝胶，其中所述肽包含8或12个氨基酸。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的水凝胶，其中所述序列中依次四个亲水性氨基酸(y1、y2、y3和y4)被选择成使得y1和y2各自独立地选自谷氨酸和天冬氨酸，并且y3和y4各自独立地选自精氨酸和赖氨酸。
5.根据权利要求4所述的水凝胶，其中y1和y2是谷氨酸，y3是精氨酸，以及y4是赖氨酸。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的水凝胶，其中所述序列中依次六个亲水性氨基酸(y5、y6、y1、y2、y3和y4)被选择成使得y1和y2各自独立地选自谷氨酸和天冬氨酸，以及y5、y6、y3和y4各自独立地选自精氨酸和赖氨酸。
7.根据权利要求6所述的水凝胶，其中y1和y2是谷氨酸，y5和y3是精氨酸，以及y6和y4是赖氨酸。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的水凝胶，其中所述序列包含选自以下的seq id：seq id no:2、seq id no:3、seq id no:4、seq id no:5、seq id no:6、seq id no:7、seqid no:8、seq id no:9、seq id no:10、seq id no:11、seq id no:12、seq id no:13、seqid no:14、seq id no:15和seq id no:16。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的水凝胶，其中所述肽以所述水凝胶的0.1重量百分比至2重量百分比存在。
10.根据权利要...
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