[發(fā)明專利]心臟創(chuàng)可貼及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610184735.3
• 申請日: 2016-03-29
• 公開（公告）號: CN105727365B
• 公開（公告）日: 2018-08-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王嘉顯
• 申請（專利權(quán)）人: 南京艾爾普再生醫(yī)學(xué)科技有限公司
• 主分類號: A61L27/18
• 分類號: A61L27/18;A61L27/38;A61K49/00
• 代理公司: 南京知識律師事務(wù)所 32207
• 代理人: 高玲玲

本發(fā)明公開了一種心臟創(chuàng)可貼，心臟創(chuàng)口貼為在PDMS薄膜表面種植形成的心肌細胞片。并公開了上述心臟創(chuàng)口貼的制備方法。本發(fā)明專利涉及的體外生物材料技術(shù)，可以使干細胞分化的心肌細胞在7天的時間內(nèi)進行自我排列，以達到完成心肌細胞體外排列的目的。使得原本雜亂無章，沒有固定方向性的心肌細胞在體外被重新排列為類似天然人類心臟的高度規(guī)則形狀，并增加心臟收縮力，改善心肌細胞電活動的傳導(dǎo)。本發(fā)明為體外研究個體疾病模型、個體化藥物治療篩查以及生物醫(yī)學(xué)工程提供了可能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域，特別涉及一種將人類心肌細胞在體外重新排列成類似于人類心臟表型的規(guī)則排列結(jié)構(gòu)及其制備方法。

背景技術(shù)

心臟是人類體內(nèi)至關(guān)重要的器官，維持著人類生存的最基本循環(huán)需求。心臟細胞與神經(jīng)細胞相同，均為穩(wěn)定的終末細胞，即成年后便失去再生能力。任何原因?qū)е碌男呐K細胞缺血、壞死(如心肌梗死)都會造成不可逆轉(zhuǎn)的心肌細胞丟失。心肌細胞一旦丟失、損失，心臟的收縮功能會受到不可逆轉(zhuǎn)的損傷，常會導(dǎo)致心力衰竭。人類多能干細胞包括人類胚胎干細胞以及人類誘導(dǎo)多能干細胞，具有無限自身增殖并分化為各個胚胎層體細胞的潛能，其中包含分化為中胚層的心肌細胞。但是體外分化誘導(dǎo)的心肌細胞，結(jié)構(gòu)排列不規(guī)則，細胞形態(tài)、大小、方向各異，與人體內(nèi)心臟細胞的正常結(jié)構(gòu)截然不同。正常人體內(nèi)的心肌細胞排列規(guī)整，同一區(qū)域內(nèi)細胞方向一致，該特性被稱之為心臟的異向性(Anisotropy)，該特性是保證心肌正常生理特性。例如：心肌細胞呈現(xiàn)同一方向排列，在心臟收縮之時，呈現(xiàn)最大幅度的單一方向收縮力，以保證正常心臟的泵血功能；再例如：心臟細胞的異向性保證了電活動傳導(dǎo)的區(qū)域差異性，以適應(yīng)心臟正常電活動需求，減少心律失常發(fā)生的可能性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種體外心肌細胞的重新排列技術(shù)，為體外研究個體疾病模型、個體化藥物治療篩查以及生物醫(yī)學(xué)工程提供了可能。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種心臟創(chuàng)可貼，所述心臟創(chuàng)口貼為在PDMS薄膜表面種植形成的心肌細胞片。

一種心臟創(chuàng)口貼的制備方法，包括以下步驟：

(1)對PDMS薄膜進行等離子體處理，使薄膜表面形成微皺紋；

(2)對形成微褶皺的PDMS薄膜進行生物處理

(3)在處理后的PDMS薄膜表面種植心肌細胞；

(4)進行心肌細胞培育在PDMS薄膜表面形成心臟創(chuàng)可貼。

所述步驟1中對PDMS薄膜進行等離子體處理步驟采用對PDMS薄膜進行1～20min的等離子體照射，之后放置在150℃溫度下處理3～5min。

所述步驟1中PDMS薄膜表面形成微皺紋的主波長在2.5～4.0μm。

所述步驟2的生物處理包括以下步驟：

(1)將PDMS薄膜在體積濃度為70％的酒精溶液中浸泡15min；

(2)取出后用無菌PBS溶液沖洗3次；

(3)用生物凝膠物質(zhì)對PDMS薄膜進行表面處理，之后保存在4℃的無菌PBS溶液中。

所述生物凝膠物質(zhì)為Matrigel或Gelatin，處理時間為30min。

所述步驟3中心肌細胞的種植按照250,000細胞/cm²進行均勻種植，種植后將載有心肌細胞的PDMS薄膜置于容器中，儲存于37℃恒溫培養(yǎng)箱中。

所述種植的心肌細胞采用多能干細胞分化的心肌細胞，并進行濃縮處理，將心肌細胞濃縮為100,000細胞/mL的濃度以上。