一种用于细胞培养的生物凝胶膜、制备方法及其应用技术

技术编号:8677413 阅读:166 留言:0更新日期:2013-05-08 21:05
本发明专利技术公开了一种用于细胞培养的生物凝胶膜、制备方法及其应用,所述的生物凝胶膜含有生物相容性的Matrigel、氯化壳聚糖以及明胶。该生物凝胶膜可模拟体内细胞基底膜的结构、组成、物理特性和功能,能够支持多种细胞的增殖。该生物凝胶膜在室温下表现为液态,当温度大于34℃变为凝胶膜,当温度再降低时又变为半液体状,即可以通过温度的改变来回收细胞,减少酶的使用量,从而减小由酶消化细胞而引起细胞损失和功能改变,提高细胞的扩增效率。本发明专利技术中还提供了制备该生物凝胶膜的方法及在细胞培养中的应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于细胞培养的生物凝胶膜、制备方法及其应用,属于细胞培养

技术介绍
细胞扩增是细胞治疗和组织工程发展的必要前提,近年来发展的多种规模化培养贴壁细胞的新措施,已经在工程细胞系等大规模培养中广泛应用,即,通过模拟细胞在体内的生长微环境与增值活动,控制其扩增与定向分化是培养细胞的基本出发点。目前多用具有良好生物相容性材料来模拟细胞外基质,促进细胞的体外扩增,主要包括透明质酸、胶原、壳聚糖、海藻酸盐、明胶等。近年来,Matrigel由于其独特的性能在细胞培养中受到越来越多的关注,Matrigel是EHS小鼠肿瘤中分离出,主要包含层粘连蛋白,IV型胶原,巢蛋白,硫酸肝素糖蛋白等组分,还包含有一些微量的生长因子,表皮生长因子,转化生长因子-3,纤维细胞生长因子等。但是其价格昂贵,同时操作复杂,更重要的是收集细胞时仍然要加入酶来消化,酶消化过程容易对干细胞染色体组型的稳定性造成不利影响,同时,细胞作为细胞治疗或组织工程的种子细胞使用时,动物来源的消化酶成分的混入可能对其临床使用造成潜在的危险性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于细胞培养的生物凝胶膜及其制备方法,以该方法制得复合膜含有具有生物相容性的Matrigel,氯化壳聚糖以及明胶,可模拟体内细胞基底膜的结构、组成、物理特性和功能,能够促进多种细胞的增殖。本专利技术是通过下述技术方案加以实现:一种用于细胞培养的生物 凝胶膜,包含有Matrigel、氯化壳聚糖以及明胶。优选的,所述生物凝胶膜按照以下方法制备得到:(I)称取一定量氯化壳聚糖,将其溶于去离子水中,制备成质量分数为1% -2%的氯化壳聚糖溶液,搅拌直至全部溶解,备用;(2)称取一定量明胶,将其溶于去离子水中,制备成质量分数为1%_2%的明胶溶液,搅拌直至全部溶解,备用;(3)取一定体积的Matrigel溶液(自制或购自BD公司,货号:354234),在其中加入一定量的去离子水形成蛋白浓度为9-15mg/ml的Matrigel溶液,整个操作过程需在冰上操作;(4)按照1-2:1体积比量取一定量的步骤(I)制备的氯化壳聚糖溶液和步骤(2)制备的明胶溶液,混合搅拌,过滤灭菌备用;(5)称取一定量的磷酸甘油钠溶于去离子水中,形成质量浓度为10%的磷酸甘油钠溶液,过滤灭菌备用;(6)在超净工作台中量取(4)制备的混合溶液5ml,在其中加入(3)制备的Matrigel溶液0.1-lml,加入0.l_2ml步骤(5)配制的磷酸甘油钠溶液,混合搅拌2_10min,然后将其倒入细胞培养器皿或细胞培养板中,以上过程需在冰上操作;然后将其置于37°C培养箱中孵育10_40min,便可形成用于细胞培养的生物凝胶膜。9mg/ml的蛋白浓度(胶浓度)是Matrigel在特定温度下(22_35°C )自己形成凝胶的最低浓度,本专利技术中形成凝胶通过两种方式:(I)在复合膜中matrigel含量比较低时,主要通过与多糖交联形成凝胶,Matrigel可与多糖形成半互穿网络结构而形成复合凝胶;(2)当Matrigel浓度达到9mg/ml或以上时则与多糖共同形成双网络凝胶。进一步的,本专利技术还提出了一种用于细胞培养的生物凝胶膜制备方法,包括以下步骤:(I)称取一定量氯化壳聚糖,将其溶于去离子水中,制备成质量分数为1%_2%的氯化壳聚糖溶液,搅拌直至全部溶解(备用)。(2)称取一定量明胶,将其溶于去离子水中,制备成质量分数为的1%_2%明胶溶液,搅拌直至全部溶解(备用)。(3)取一定体积的Matrigel溶液(自制或购自BD公司,货号:354234),在其中加入一定量的去离子水形成蛋白浓度为9-15mg/ml的Matrigel溶液,整个操作过程需在冰上操作。(4)按照1-2:1体积比,量取一定量的步骤(I)制备的氯化壳聚糖溶液和步骤(2)制备的明胶溶液,混合搅拌,过滤灭菌备用。(5)称取一定量的 磷酸甘油钠溶于去离子水中,形成质量浓度为10%的磷酸甘油钠溶液,过滤灭菌备用。(6)在超净工作台中量取(4)制备的混合溶液5ml,在其中加入(3)制备的Matrigel溶液0.1-lml,加入0.l_2ml步骤(5)配制的磷酸甘油钠溶液,混合搅拌2_10min,然后将其倒入细胞培养器皿或细胞培养板中,以上过程需在冰上操作。然后将其置于37°C培养箱中孵育10_40min,便可形成用于细胞培养的生物凝胶膜。再进一步的,本专利技术还提出了所述的生物凝胶膜在培养细胞中应用。更进一步的,本专利技术提出了一种细胞培养方法,其特征在于包括以下步骤:(I)将细胞以一定的密度种植在本专利技术所述的生物凝胶膜上,常规培养一定的时间,隔天换液。(2)当细胞铺满整个凝胶膜时,将其置于4°C,10_30min,加入少量的消化细胞酶(胰酶),离心收集细胞。本专利技术中用于细胞培养的生物凝胶膜可模拟体内细胞基底膜的结构、组成、物理特性和功能,能够促进多种细胞的增殖,包括心肌细胞,胚胎干细胞或诱导多能干细胞(ips细胞)。例如,其可以支持心肌细胞的生长,如图1所示,在其表面生长4天时的心肌细胞表现出良好的生长状态,并具有心肌细胞的特定功能,显微镜下观察到其能够有节律的跳动;如图2所示,在普通细胞培养板上生长的心肌细胞则出现球形。本专利技术中用于细胞培养的生物凝胶膜在室温下该复合体系表现为液态,当温度大于35°C变为凝胶膜,当温度再降低时又变为半液体,即可以通过温度的改变来回收细胞,减少酶的使用量,从而减少因酶消化细胞而引起细胞损失,提高细胞的扩增效率。附图说明图1为在本专利技术的生物凝胶膜上生长4天时的心肌细胞图;图2为在普通细胞培养板上生长4天时的心肌细胞图。具体实施例方式下面通过实验并结合实施例对本专利技术做进一步说明,应该理解的是,这些实施例仅用于例证的目的,决不限制本专利技术的保护范围。本领域普通技术人员理解,在本专利技术权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变,修改,甚至等效变更,但都将落入本专利技术的保护范围内。 实施例1:一种用于细胞培养的生物凝胶膜的制备(I)称取2g氯化壳聚糖溶于98ml去离子水中,制备成质量分数为2%的氯化壳聚糖溶液,搅拌直至全部溶解(备用)。(2)称取2g明胶溶于98ml去离子水中,制备成质量分数为2%的明胶溶液,搅拌直至全部溶解(备用)。(3)—定体积的Matrigel溶液(购买自BD公司,货号:354234),在其中加入一定量的去离子水形成蛋白浓度为9mg/ml的Matrigel溶液,整个操作过程需在冰上操作。(4)量取IOml的步骤(I)制备的氯化壳聚糖溶液和步骤(2)制备的IOml明胶溶液,混合搅拌,过滤灭菌备用。(5)称Ig的磷酸甘油钠溶于49ml去离子水中,形成质量分数为2%的磷酸甘油钠溶液,过滤灭菌备用。(6)在超净工作台中量取(4)制备的混合溶液5ml,在其中加入(3)制备的Matrigel溶液0.1ml,加入0.4ml步骤(5)配制的磷酸甘油钠溶液,混合搅拌IOmin,然后将其倒入细胞培养器皿或细胞培养板中,以上过程需在冰上操作。然后将其置于37°C培养箱中孵育30min,便可形成用于细胞培养的生物凝胶膜。实施例2:—种用于细胞培养的生物凝胶膜的制备(I)称取2g氯化壳聚糖溶于98ml去离子水中,制备成质量浓度为2%氯化壳本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于细胞培养的生物凝胶膜,其特征在于所述生物凝胶膜包含有Matrigel、氯化壳聚糖以及明胶。

【技术特征摘要】
1.一种用于细胞培养的生物凝胶膜,其特征在于所述生物凝胶膜包含有Matrigel、氯化壳聚糖以及明胶。2.按权利要求1所述的生物凝胶膜,其特征在于所述生物凝胶膜按照以下方法制备得到: (1)称取一定量氯化壳聚糖,将其溶于去离子水中,制备成质量分数为1%_2%的氯化壳聚糖溶液,搅拌直至全部溶解,备用; (2)称取一定量明胶,将其溶于去离子水中,制备成质量分数为1%_2%的明胶溶液,搅拌直至全部溶解,备用; (3)取一定体积的Matrigel溶液,在其中加入一定量的去离子水形成蛋白浓度为9-15mg/ml的Matrigel溶液,整个操作过程需在冰上操作; (4)按照1-2:1体积比量取一定量的步骤(I)制备的氯化壳聚糖溶液和步骤(2)制备的明胶溶液,混合搅拌,过滤灭菌备用; (5)称取一定量的磷酸甘油钠溶于去离子水中,形成质量浓度为10%的磷酸甘油钠溶液,过滤灭菌备用; (6 )在超净工作台中量取(4 )制备的混合溶液5ml,在其中加入(3 )制备的MatrigeI溶液0.1-lml,加入0.l-2ml步骤(5)配制的磷酸甘油钠溶液,混合搅拌2_10min,然后将其倒入细胞培养器皿或细胞培养板中,以上过程需在冰上操作;然后将其置于37°C培养箱中孵育10-40min,便可形成用于细胞培养的生物凝胶膜。3.备权利要求1或 2所述的用于细胞培养的生物凝胶膜的方法,其特征在于包括以下步骤: (1)称取一定量氯化壳聚糖,将其溶于去离子水中,制备成质量分数为1%-2%的氯化壳聚糖溶液,搅拌...

【专利技术属性】
技术研发人员:李萌
申请(专利权)人:黑龙江省重生生物科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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