[發明專利]一種氨基酸類冷凍保存液在干細胞凍存中的應用

有效

• 申請號: 202010171843.3
• 申請日: 2020-03-12
• 公開（公告）號: CN111789105B
• 公開（公告）日: 2022-10-18
• 發明（設計）人: 喬杰;嚴杰;閆麗盈;李蓉;王健君;金晟琳
• 申請（專利權）人: 北京大學第三醫院（北京大學第三臨床醫學院）;中國科學院化學研究所
• 主分類號: A01N1/02
• 分類號: A01N1/02
• 代理公司: 北京知元同創知識產權代理事務所(普通合伙) 11535
• 代理人: 黃越;焦健

本發明公開了一種氨基酸類冷凍保存液在干細胞凍存中的應用，每100mL溶液中含有：氨基酸類冷凍保存仿生控冰材料0.1?50g，多元醇5.0?45mL，DMSO 0?15mL，血清0?30mL，水溶性糖0.1?1mol L^?1，緩沖液余量。本發明的冷凍保存液以氨基酸類仿生控冰材料為主要成分，DMSO含量低，毒性小，能達與商業化冷凍保存液(含有DMSO15％)同等甚至更高的細胞存活率。本發明的冷凍保存液組成簡單，且原料來源方便，成本低廉，可廣泛應用于各類細胞、組織冷凍保存。

本申請要求2019年4月9日向中國國家知識產權局提交的專利申請號為201910282417.4，發明名稱為“一種氨基酸類冷凍保存液及其制備方法”的在先申請的優先權。前述在先申請的全文通過引用的方式結合于本申請中。

技術領域

本發明屬于生物醫用材料技術領域，具體涉及一種氨基酸類冷凍保存液在干細胞凍存中的應用。

背景技術

冷凍保存是指將生物材料保存于超低溫狀態下，使細胞新陳代謝和分裂速度減慢或者停止，一旦恢復正常生理溫度又能繼續發育。該技術自問世以來，成為自然科學領域不可缺少的研究方法之一，已被廣泛采用。近年來，隨著生活壓力的增加，人類生育力呈逐年下降的趨勢，生育力保存越來越受到人們的重視，人類生殖細胞(精子、卵母細胞)、性腺組織等的冷凍保存就成為保存生育力的重要手段。另外，隨著世界人口老齡化加劇，對捐贈的可用于再生醫學和器官移植的人源性細胞、組織或器官的冷凍保存的需求也極速增加。因此，如何高效的冷凍保存珍貴的細胞、組織以及器官資源以備不時之需成為亟待解決的科學技術問題。

目前最常用的冷凍保存方法為玻璃化冷凍。玻璃化冷凍技術雖然在快速冷凍過程中可使細胞內外的液體直接成為玻璃態而避免了冷凍過程中因冰晶形成而導致的損傷。但是，在復溫過程中，現有的冷凍保存試劑不能有效的控制冰晶的生長，從而損害細胞。除此之外，目前玻璃化冷凍方法所使用的高濃度(≥15％)的二甲基亞砜(DMSO)或N,N-二甲基甲酰胺(DMF)等對細胞有毒的有機溶劑，導致冷凍保存試劑對細胞的毒副作用，嚴重影響冷凍保存對象復蘇后的存活率甚至(子代)安全性以及功能表達。綜上，目前采用的冷凍保存試劑不具備復溫過程中有效控制冰晶生長的能力，同時存在試劑毒性大的問題。

發明內容

本發明提供一種氨基酸類冷凍保存液，并提供該冷凍保存液在干細胞冷凍保存中的應用。

本發明的氨基酸類冷凍保存液，每100mL溶液中含有：氨基酸類仿生控冰材料0.1-50g，多元醇5.0-45mL，DMSO 0-15mL，血清0-30mL，水溶性糖0.1-1mol L^-1，緩沖液余量。

根據本發明，所述氨基酸類仿生控冰材料選自氨基酸或者聚氨基酸的一種或兩種以上。

作為本發明的一個實施方案，所述氨基酸類仿生控冰材料可以為含有親冰基團和親水基團的氨基酸、或者含有親冰基團的氨基酸和含有親水基團的氨基酸組成的聚氨基酸。

所述親水基團為可與水分子形成非共價作用的官能團，例如可與水形成氫鍵、范德華爾斯作用、靜電作用、疏水作用或者π-π作用；可以選自羥基(-OH)、氨基(-NH₂)、羧酸基(-COOH)、或酰胺基(-CONH₂)等中的至少一種；

所述親冰基團為可與冰形成非共價作用的官能團，例如可與冰形成氫鍵、范德華爾斯作用、靜電作用、疏水作用或者π-π作用；示例性地所述親冰基團可以選自羥基(-OH),氨基(-NH₂),苯基(-C₆H₅)，或吡咯烷基(-C₄H₈N)的至少一種。

示例性地，所述氨基酸類仿生控冰材料選自精氨酸、蘇氨酸、脯氨酸、賴氨酸、組氨酸、谷氨酰胺、天冬氨酸、甘氨酸等中的一或兩種，或者由上述氨基酸組成的聚氨基酸；例如所述氨基酸類仿生控冰材料為精氨酸與蘇氨酸的組合。