[發明專利]基于非密堆積光子晶體薄膜的心肌細胞檢測方法及其應用

有效

• 申請號: 201711095954.5
• 申請日: 2017-11-09
• 公開（公告）號: CN107941678B
• 公開（公告）日: 2020-06-30
• 發明（設計）人: 趙遠錦;陳卓玥;顧笑曉;劉羽霄;卞非卡
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G01N15/10
• 分類號: G01N15/10
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

1.一種基于非密堆積光子晶體薄膜的心肌細胞檢測方法，其特征在于：該方法包括以下步驟：

1)非密堆積光子晶體薄膜的制備：采用膠體粒子自組裝法，利用表面帶電的膠體粒子和生物相容性水凝膠前聚體溶液，制備非密堆積光子晶體薄膜；

2)基于非密堆積光子晶體薄膜的心肌細胞培養：在非密堆積光子晶體薄膜表面種植心肌細胞，經培養后得到生長有心肌細胞的非密堆積光子晶體薄膜；

3)心肌細胞檢測：非密堆積光子晶體薄膜上心肌細胞的收縮和舒張引起非密堆積光子晶體薄膜的特征反射峰周期性變化，采集非密堆積光子晶體薄膜的特征反射峰周期性變化數據；

4)數據分析：對步驟3)采集的非密堆積光子晶體薄膜的特征反射峰周期性變化數據進行分析，得到心肌細胞的收縮力和跳動頻率情況；

其中所述的非密堆積光子晶體薄膜的制備具體步驟如下：

①利用膠體粒子自組裝法，將表面帶電的膠體粒子分散到生物相容性水凝膠前聚體溶液中，其中生物相容性水凝膠前聚體的濃度為5～20wt％，之后加入2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮，其加入的體積為生物相容性水凝膠前聚體溶液體積的0.5～5％，充分混勻后，加入總體積10～30％離子交換樹脂，充分振蕩形成膠體晶體溶液；

②將步驟①得到的膠體晶體溶液注入模具中，經固化形成平面的非密堆積光子晶體薄膜或者圖案化的非密堆積光子晶體薄膜；

所述的表面帶電的膠體粒子為表面帶電的二氧化硅、聚苯乙烯或二氧化鈦球形粒子中的一種，且其粒徑大小為50～150nm；

所述的基于非密堆積光子晶體薄膜的心肌細胞培養的具體過程為將心肌細胞種植在非密堆積光子晶體薄膜表面，在36～40℃、2～10wt％CO₂培養環境中培養2～10天，得到生長有心肌細胞的非密堆積光子晶體薄膜。

2.根據權利要求1所述的基于非密堆積光子晶體薄膜的心肌細胞檢測方法，其特征在于：步驟1)所述的生物相容性水凝膠前聚體為聚丙烯酰胺、聚N-異丙基丙烯酰胺、甲基丙烯酸酯明膠、四臂-聚乙二醇或聚乙二醇二丙烯酸酯中的一種。

3.根據權利要求1所述的基于非密堆積光子晶體薄膜的心肌細胞檢測方法，其特征在于：步驟4)所述的心肌跳動頻率的推算公式為f＝1/t，其中f為心肌跳動頻率，t為特征反射峰單次周期變化時間；所述的心肌細胞的收縮力大小根據非密堆積光子晶體薄膜的特征反射峰偏移量Dλ的大小來確定，在相同培養條件情況下，對心肌細胞施加不同的刺激，Dλ偏移量越大，表明心肌細胞的收縮力越大。

4.根據權利要求1所述的基于非密堆積光子晶體薄膜的心肌細胞檢測方法，其特征在于：步驟1)所述的非密堆積光子晶體薄膜具有結構色，其結構色覆蓋可見光范圍，反射峰位置在400nm～700nm之間。

5.根據權利要求1所述的基于非密堆積光子晶體薄膜的心肌細胞檢測方法，其特征在于：步驟②所述的固化方法為紫外光固化。

6.根據權利要求1所述的基于非密堆積光子晶體薄膜的心肌細胞檢測方法，其特征在于：所述的心肌細胞為不同種屬及誘導分化得到的各類心肌細胞。

7.一種如權利要求1所述的基于非密堆積光子晶體薄膜的心肌細胞檢測方法的應用，其特征在于：該方法應用于心臟藥物的篩選評估。