[發明專利]一種用于模擬肝癌環境的脫細胞化支架模板

有效

• 申請號: 202010233515.1
• 申請日: 2020-03-30
• 公開（公告）號: CN111349598B
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發明（設計）人: 張進;林哲;鄭輝東;何晶晶;劉寧;李飛翰
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: C12N5/071
• 分類號: C12N5/071;C12N5/09
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 修斯文;蔡學俊

本發明公開了一種用于模擬肝癌環境的脫細胞化支架模板，其是先將新鮮動物肝臟切片經過脫細胞化，以保持原有的網狀結構與肌原蛋白，然后將肝細胞LO2和肝癌細胞HepG2共同種植于肝臟脫細胞化支架（DECM）模板上，以模擬肝臟腫瘤病變的實際體內環境。本發明所得脫細胞化支架模板安全無毒、生物相容性好、價格低廉，便于操作，在其體系中引入待測試的磁性靶向藥物載體，可精確地模擬藥物在體內對肝癌的治療，減少實驗動物的過度使用并有效降低科研成本。

技術領域

本發明屬于生物材料制備和生物醫學應用領域，具體涉及一種用于模擬肝癌環境的脫細胞化支架模板，其可用于肝癌藥物靶向治療的研究。

背景技術

成熟的納米載藥體系在面對測試其治療效果時，通常需要進行動物實驗（Li?Y，J.Z.?et?al.?ACS?Applied?Materials??Interfaces，2017，9(41)：35604-35612?）。此類實驗研究會對動物造成巨大的傷害，剝奪了動物的生存權利，因此涉及動物實驗的科研倫理和道德一直被社會各界廣泛關注。更有甚者，一些激進的動物權利保護者更是要求全面停止動物實驗，這將對醫學、生物等學科的科研活動帶來極大的不便甚至阻礙科學研究的進步。當然除此之外，大多數動物實驗往往存在著測試周期很長、成本高居不下、無法高通量地完成實驗測試等缺陷。專利CN?106148270A公開了一種用于生物人工肝支持系統的3D微肝組織單元的構建方法，其特征是采用海藻酸鈉-聚陽離子制備的囊泡包封豬肝臟脫細胞支架成分，并復合肝細胞、血管內皮細胞及成纖維細胞，通過細胞自組裝來構建功能性3D微肝組織單元，并應用于生物型人工肝支持系統。專利CN?106178160A公開了一種仿生肝臟及其制備方法與用途，即提供了一種由DECM填充聚乙二炔（PDA）納米顆粒制成的仿生肝臟裝置。其中的DECM保留了肝臟的形狀和三維結構，而PDA納米顆粒可以選擇性地中和穿孔毒素。目前一些現有的仿生肝臟支架制備過程大多采用灌注法，需支氣管保存完好的整塊肝臟，材料不易得。

在此基礎上，為了找到更方便簡捷的測試方法，本發明開發了一種成本低廉、制作簡單的脫離活體動物外的藥物測試模板，通過組織脫細胞后的細胞外基質進行模擬細胞生長環境，同時利用正常細胞與癌細胞的同層接觸式混合培養來營造患癌效果，即實現了一種在體外使用的測試模板，這種模板能用來檢測當前所制備的納米合成材料對肝臟腫瘤細胞的藥物治療、光熱治療和化學動力學治療效果，并且解決動物實驗所造成的倫理和耗時久周期長的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種用于模擬肝癌環境的脫細胞化支架模板，其安全無毒、生物相容性好、價格低廉，便于操作，可精確地模擬體內肝癌環境，減少實驗動物的過度使用并有效降低科研成本。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種用于模擬肝癌環境的脫細胞化支架模板，其制備方法包括以下步驟：

（1）將新鮮動物肝臟反復凍融，切片后用去離子水反復洗滌，然后用氨水和TritonX-100的混合溶液進行脫細胞處理，再用去離子水磁力攪拌洗滌至中性，磷酸鹽緩沖溶液（PBS，pH?7.4）浸泡，得到脫細胞支架前體P-DECM；

（2）將步驟（1）制得的P-DECM用圓形模具取出一個圓柱體，冷凍后切成圓片，得到DECM；

（3）將步驟（2）得到的DECM吸附在載玻片上，將聚二甲基硅氧烷（PDMS）固化在DECM邊緣形成“河堤”，并在DECM中放置一圓環（其直徑為DECM直徑的一半），使DECM分割為內圓和外環兩部分；

（4）在內圓部分種植HepG2細胞，在外環部分種植LO2細胞，然后在DECM上加入DMEM培養基，在37?℃、5%CO₂環境中孵育24?h至細胞貼壁；

（5）取出放置在DECM中的圓環，加入待測試的靶向藥物載體，以進行藥物靶向治療的研究。