依靠刚度可控水凝胶体外定向诱导双凸面晶状体类器官及其构建方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种依靠刚度可控水凝胶体外定向诱导双凸面晶状体类器官及其构建方法与应用，本发明专利技术提供的晶状体类器官模型依靠刚度可控水凝胶与复合生长因子共同实现，在体外快速高质量将多能干细胞定向诱导为晶状体类器官。技术方案包括以下步骤：(1)将多能干细胞定向诱导分化成初级外胚层细胞团；(2)制备特定刚度水凝胶并进行表面细胞可粘附化处理；(3)将初级外胚层细胞种植于清洗后的聚丙烯酰胺水凝胶上并诱导为神经外胚层细胞团；((4)诱导神经外胚层细胞定向分化为成熟晶状体类器官。所述方法获得的三维晶状体类器官模型具有顶面和底面的类球面双凸形貌，透明并具有囊膜、晶状体上皮细胞、晶状体纤维细胞等结构，底面也被完整的晶状体囊膜包裹。相较于以往方法实现了底面完整囊膜和类球面形态的形成。获得的晶状体类器官可用于晶状体胚胎发育的研究、白内障发病机制的研究以及白内障药物的研发和筛选。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及细胞生物学，具体是一种依靠刚度可控水凝胶体外定向诱导双凸面晶状体类器官及其构建方法与应用。

技术介绍

1、近年来随着干细胞技术和再生医学的突飞猛进，利用干细胞培养类器官进而构建疾病模型已成为兼具科研价值与临床前景的研究热点。类器官是在体外培养构建的与人体组织器官具有一致的宏观及微观三维结构，甚至具备相应生理功能的简化版器官，其可以模拟体内真实器官的结构与功能，为精准医疗提供了全新的研究方法与治疗手段。类器官的培养一般来源于具有广泛分化潜能的多能干细胞，这些具备自我更新和定向分化能力的细胞可以在特定的培养条件下自我生长并组装成具有精密排列规律和空间结构的类器官。

2、白内障是由老化、遗传、外伤等各种原因引起的晶状体蛋白变性聚集、晶状体混浊而导致视力障碍的眼科疾病，也是全球首要的致盲眼病。因此，需要更贴近天然晶状体结构和功能的晶状体类器官来研究晶状体的发育机制、建立白内障疾病模型以开展致病机制研究和高通量药物筛选、乃至于研究并实现晶状体组织再生的白内障干细胞疗法。

3、长期以来，研究者在不断探索的过程中已通过不同细胞来源和本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种依靠刚度可控水凝胶体外定向诱导双凸面晶状体类器官的构建方法，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的依靠刚度可控水凝胶体外定向诱导双凸面晶状体类器官的构建方法，其特征在于，步骤(1)中，所述含人生长因子noggin的mTesR培养液的浓度为90～110ng/ml。

3.根据权利要求1所述的依靠刚度可控水凝胶体外定向诱导双凸面晶状体类器官的构建方法，其特征在于，步骤(2)中，所述紫外交联处理具体为：使用365nm紫外光交联20分钟，能量9999mJ，HEPES缓冲液冲洗后置于超净台中UV-C紫外光照灭菌1小时。

4.根据权利要求3所述的依靠刚度可...

【技术特征摘要】

1.一种依靠刚度可控水凝胶体外定向诱导双凸面晶状体类器官的构建方法，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的依靠刚度可控水凝胶体外定向诱导双凸面晶状体类器官的构建方法，其特征在于，步骤(1)中，所述含人生长因子noggin的mtesr培养液的浓度为90～110ng/ml。

3.根据权利要求1所述的依靠刚度可控水凝胶体外定向诱导双凸面晶状体类器官的构建方法，其特征在于，步骤(2)中，所述紫外交联处理具体为：使用365nm紫外光交联20分钟，能量9999mj，hepes缓冲液冲洗后置于超净台中uv-c紫外光照灭菌1小时。

4.根据权利要求3所述的依靠刚度可控水凝胶体外定向诱导双凸面晶状体类器官的构建方法，其特征在于，所述hepes缓冲液的浓度为0.5～5mmol/l。

5.根据权利要求1所述的依靠刚度可控水凝胶体外定向诱导双凸面晶状体类器官的构建方法，其特征在于，步骤(3)中，所述含人生长因子noggin的mtesr培养液的浓度为90～110ng/ml；所述rock抑制剂y-27632的浓度为10～30μm。

6.根据权利要求1所述的依靠刚度可控水凝胶体外定向诱导双凸面晶状体类器官的构建方法，其特征在于，步骤(4)中，所述含人生长因子bfbf、bmp4和bmp7的mtesr培养液中含有17～23ng/ml的bmp4、17...

【专利技术属性】
技术研发人员：傅秋黎，姚克，顾宇舟，吴宇豪，秦祯蔚，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：