[發(fā)明專利]一種用于大規(guī)模干細(xì)胞培養(yǎng)的納米海藻糖3D微膠囊

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010189352.1
• 申請(qǐng)日: 2020-03-17
• 公開（公告）號(hào): CN111375361B
• 公開（公告）日: 2022-02-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭學(xué)鋒;曹毓琳;騰睿頔;嚴(yán)詠;王穎;賀偉;白志惠;趙宇紅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京唐頤惠康生物醫(yī)學(xué)技術(shù)有限公司;南京大學(xué);北京臻溪谷醫(yī)學(xué)研究中心（有限合伙）
• 主分類號(hào): C12N5/00
• 分類號(hào): C12N5/00
• 代理公司: 北京卓愛(ài)普專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11920
• 代理人: 王玉松;宋丹丹

本發(fā)明提供了一種用于大規(guī)模干細(xì)胞培養(yǎng)的納米海藻糖3D微膠囊，該3D微膠囊的制備方法包括以下步驟：(1)將重量百分比為1?6wt％的海藻酸鈉溶液與重量百分比為0.1?5wt％的明膠溶液以0.1?2:0.1?2的比例混合均勻，制得第一混合溶液；(2)在第一混合溶液中加入起泡劑混合均勻，起泡劑在第一混合溶液中的濃度為5?100g/L，制得第二混合溶液；(3)在第二混合溶液中滴加CaCl₂溶液，CaCl₂溶液與第一混合溶液的體積比為1?2:1?2，制得微膠囊溶液；(4)將微膠囊溶液用生理鹽水洗滌3?6次，再進(jìn)行真空干燥，制得干燥微膠囊；(5)將干燥微膠囊壓扁、滅菌，即得3D微膠囊；本發(fā)明的3D微膠囊使用方便、解囊簡(jiǎn)單，在5天可使細(xì)胞增殖500倍左右，7天可使細(xì)胞增殖1000倍左右，收獲時(shí)細(xì)胞活率能達(dá)到90％以上。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于干細(xì)胞技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于大規(guī)模干細(xì)胞培養(yǎng)的納米海藻糖3D微膠囊。

背景技術(shù)

干細(xì)胞是一類具有多向分化潛能和自我復(fù)制能力的原始的未分化細(xì)胞，是形成哺乳類動(dòng)物的各組織器官的原始細(xì)胞，干細(xì)胞的用途非常廣泛，涉及到醫(yī)學(xué)的多個(gè)領(lǐng)域，人體的衰老、皺紋的出現(xiàn)，究其根源實(shí)質(zhì)上都是細(xì)胞的衰老和減少，而細(xì)胞的衰老和減少則是由干細(xì)胞老化引起的，干細(xì)胞是各種組織細(xì)胞更新?lián)Q代的種子細(xì)胞，是人體細(xì)胞的生產(chǎn)廠，干細(xì)胞族群的老化嚴(yán)重減弱了其增殖和分化的能力，新生的細(xì)胞補(bǔ)充不足，衰老細(xì)胞不能及時(shí)被替代，全身各系統(tǒng)功能下降，讓人一天天老去，而皮膚也因?yàn)槠つw干細(xì)胞的衰老而無(wú)法及時(shí)更新，衰老的皮膚得不到修復(fù)，所以，有了皺紋，失去了青春容顏，干細(xì)胞美容原理是通過(guò)輸注特定的多種細(xì)胞(包括各種干細(xì)胞和免疫細(xì)胞)，激活人體自身的“自愈功能”，對(duì)病變的細(xì)胞進(jìn)行補(bǔ)充與調(diào)控，激活細(xì)胞功能，增加正常細(xì)胞的數(shù)量，提高細(xì)胞的活性，改善細(xì)胞的質(zhì)量，防止和延緩細(xì)胞的病變，恢復(fù)細(xì)胞的正常生理功能，從而達(dá)到疾病康復(fù)、對(duì)抗衰老的目的，但干細(xì)胞移植面臨兩大難題：干細(xì)胞移植成活率低和干細(xì)胞有效分化率低，這嚴(yán)重阻礙了干細(xì)胞治療的進(jìn)行。

目前國(guó)內(nèi)外存在著一種微膠囊技術(shù)，可以使干細(xì)胞存活增殖，微膠囊技術(shù)很早就被應(yīng)用在了細(xì)胞培養(yǎng)和移植領(lǐng)域，相較于傳統(tǒng)培養(yǎng)方式，微膠囊所構(gòu)建的三維微環(huán)境和真實(shí)機(jī)體環(huán)境更加相似，大量的研究表明這種體系可以為胚胎干細(xì)胞、骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞和造血干細(xì)胞等細(xì)胞類型提供良好的體外擴(kuò)增環(huán)境。

微膠囊是以天然或合成高分子為材料制作的球形小囊，直徑依不同需求可做成幾到幾千微米，微膠囊可以包封氣體、固體或液體物質(zhì)，可以使物質(zhì)與環(huán)境隔絕而減少來(lái)自環(huán)境的影響，起到屏蔽物質(zhì)顏色、味道和氣味或控制釋放活性物質(zhì)等功能，構(gòu)成微膠囊的材料被稱為壁材，內(nèi)部包囊的物質(zhì)被稱為芯材，起隔離作用的壁材依據(jù)其通透性可分為不透微膠囊和半透性微膠囊，不透微膠囊一般用于非生物領(lǐng)域，壁材厚，芯材與外部環(huán)境完全隔離，需要時(shí)往往通過(guò)機(jī)械或化學(xué)的方法使微膠囊破裂，芯材被釋放，與環(huán)境發(fā)生作用，在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域則主要應(yīng)用半透性微膠囊，半透性微膠囊一方面要保持其隔離性能，起到儲(chǔ)庫(kù)的作用，一些大分子不允許通過(guò)，又要保證一些小分子物質(zhì)可以任意進(jìn)出，微膠囊的膜厚度、表面結(jié)構(gòu)、多孔性和芯材分布等物理性質(zhì)是決定芯材緩釋性能的主要因素。

隨著微膠囊研究的不斷發(fā)展，為了滿足不同應(yīng)用場(chǎng)合下的性能要求，人們開發(fā)了越來(lái)越多的成囊技術(shù)，更多的新材料也被陸續(xù)用于微膠囊的制備，目前生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域研究最深入的材料為海藻酸鈉、聚氨基酸和殼聚糖。

海藻酸鈉被作為微膠囊制備材料而被廣泛應(yīng)用是因?yàn)樗幸恍┆?dú)特性質(zhì)，在水溶液狀態(tài)下，單純的海藻酸鈉以溶膠的形式存在，而當(dāng)其遇到Ca²⁺、Ba²⁺等二價(jià)陽(yáng)離子時(shí)，原本與海藻酸根結(jié)合的Na⁺會(huì)被逐漸置換出來(lái)，形成一種既有一定強(qiáng)度又有一定彈性的凝膠結(jié)構(gòu)。

根據(jù)專利CN201510920872，大連化物所曾研究過(guò)海藻酸鹽—?dú)ぞ厶酋；苌镂⒛z囊，這個(gè)膠囊的特點(diǎn)是強(qiáng)度較好，生物相容性好，但是通透性和降解性較差；主要問(wèn)題是：(1)細(xì)胞很快在囊內(nèi)死亡；(2)微膠囊降解困難。

發(fā)明內(nèi)容