[發明專利]一種具有光熱效應的細胞外基質復合薄膜及其制備方法

有效

• 申請號: 201810737074.1
• 申請日: 2018-07-06
• 公開（公告）號: CN108969801B
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發明（設計）人: 程逵;孫媛;翁文劍
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: A61L27/36
• 分類號: A61L27/36;A61L27/50;A61K41/00;A61P19/08
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 萬尾甜;韓介梅

本發明公開了一種具有光熱效應的細胞外基質復合薄膜及其制備方法，該方法如下：在可見光致細胞脫附的細胞培養表面上培養細胞，培養過程中加入具有光熱效應的納米顆粒，當形成細胞片層后，清洗并冷凍干燥后在其上再次培養細胞，形成細胞片層，通過光致細胞脫附獲得完整的細胞片層，清洗并脫細胞處理進而獲得具有光熱效應的細胞外基質復合薄膜。本發明方法最終制得的復合薄膜具有光熱效應，由細胞外基質堆疊而成，復合的納米顆粒被完全覆蓋于其中，避免了顆粒直接暴露影響薄膜的細胞相容性，可應用于骨組織缺損修復工程等領域。此外本發明的制備方法工藝簡單，易于實現，有利于進行推廣應用。

技術領域

本發明涉及骨組織缺損修復工程領域，具體涉及一種具有光熱效應的細胞外基質復合薄膜及其制備方法。

背景技術

組織和器官中的細胞被細胞外基質包圍，細胞外基質由各種蛋白質和蛋白多糖組成，不僅為細胞生長提供支持和保護，更重要的是與細胞的相互作用調節細胞的形態發生過程，影響細胞生存、遷移、增殖和功能代謝。有研究表明，輕度熱刺激誘導人間充質干細胞的早期分化并增強從人間充質干細胞分化的成骨細胞的成熟，主要表現為分化早期堿性磷酸酶活性增強，分化中后期骨特異性基因如OSX、OP、BMP2、Rux2等表達的上調。[J Chen,Z DShi,X Y Ji,et al.Enhanced Osteogenesis of Human Mesenchymal Stem Cells byPeriodic Heat Shock in Self-Assembling Peptide Hydrogel.Tissue Eng Part A,2013,19:716-728]。熱療的主要挑戰是如何將熱量施加到目標部位以最小化對周圍正常組織的影響并防止并發癥。具有光熱效應的材料能在光照后有效升溫，因此，如能獲得具有光熱效應的細胞外基質復合薄膜，植入骨缺損處后對其施加光照達到目標部位的升溫，誘導新骨形成，在骨組織缺損修復工程具有很強的實際應用意義和研究價值。

在體外培養過程中，細胞本身在與基板連接處分泌出一層細胞外基質。如果進行胰酶處理，細胞外基質在細胞脫離培養表面之前就會被消化掉，無法獲得所需的細胞外基質層。而單純的機械剝離，會導致細胞外基質超微結構發生一定改變，進而影響其后續對其它細胞增殖分化的作用。

本發明在近年來報道的光致細胞薄層獲取技術基礎上，開發了一種具有光熱效應細胞外基質復合薄膜。該方法利用光致細胞薄層脫附技術能夠獲得具有細胞外基質含量高、活性功能良好的細胞薄層的特點[Y Hong,M F Yu,W J Weng,K Cheng,H M Wang,JLin.Light-induced cell detachment for cell sheet technology.Biomaterials,2013,34(1):11-18]，在細胞培養過程中加入不同的具有光熱效應的顆粒，并經過一系列的處理獲取了一種具有光熱效應細胞外基質復合薄膜。該方法獲得的細胞外基質薄膜保持了原有的超微結構和組成成分，同時具有良好的機械性能，并且具有光熱效應的顆粒均勻分布于復合薄膜中，可應用于骨組織缺損修復工程等領域。本發明的制備方法，工藝簡單，易于實現，有利于進行推廣應用，所得到的復合薄膜具有良好的光熱效應、生物相容性和組織修復特性。

發明內容

本發明的目的在于提供一種具有光熱效應細胞外基質復合薄膜及其制備方法，所述的具有光熱效應細胞外基質復合薄膜可通過控制具有光熱效應的納米顆粒的種類、濃度及添加時間去調控細胞外基質的結構及光熱性能。

一種具有光熱效應細胞外基質復合薄膜，由細胞外基質與具有光熱效應的納米顆粒組成，所述的納米顆粒被完全覆蓋于細胞外基質間，所述的復合薄膜因細胞外基質堆疊而具有均勻致密的三維網狀結構和良好的生物相容性。

其制備方法，包括如下步驟：

(1).對可見光致細胞脫附的細胞培養表面以高壓蒸汽滅菌進行滅菌處理；