[發明專利]聚（N-異丙基丙烯酰胺）接枝的聚丙烯載體材料、其制備方法及其用途

在審

• 申請號: 202010862403.2
• 申請日: 2020-08-25
• 公開（公告）號: CN114085413A
• 公開（公告）日: 2022-02-25
• 發明（設計）人: 張天柱;戴繼東
• 申請（專利權）人: 蘇州至善新材料科技有限公司
• 主分類號: C08J7/12
• 分類號: C08J7/12;C08J7/16;C12N5/077;C08L23/12
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 曹翠珍

本發明公開了一種聚（N?異丙基丙烯酰胺）接枝的聚丙烯載體材料、其制備方法及其用途，是在N₂氣氛下，以N?異丙基丙烯酰胺、丙烯酸、多巴胺甲基丙烯酸酯為共聚單體，以去離子水或DMF為溶劑，以過硫酸銨或偶氮二異丁腈為引發劑，自由基聚合原位接枝到聚丙烯表面得到聚（N?異丙基丙烯酰胺）接枝的聚丙烯載體材料。進一步通過EDC/NHS的方法負載促細胞生長的RGD。該材料用于非胰酶消化細胞培養的用途，通過降低培養溫度，即可促使細胞從基底上脫落，避免使用胰酶消化或機械解離，最大限度地保留細胞活力以及細胞外基質，并減少細胞損傷，在大規模細胞培養以及組織工程中具有重要的應用價值。

技術領域

本發明涉及細胞材料制備領域，具體涉及聚（N-異丙基丙烯酰胺）接枝的聚丙烯載體材料的制備方法及其用作非胰酶消化細胞培養材料的用途。

背景技術

在組織工程和生物醫學工程中，大量生產種子細胞的方法是在體外多次培養和收獲干細胞。近來發現，不依賴貼壁的細胞，例如：脂肪干細胞（ADSC）、間充質干細胞（MSC）和胚胎干細胞（ESC），也能夠在細胞培養基底上粘附生長，由于細胞貼壁十分緊密，從而導致分離困難。目前最常用的細胞分離方法包括酶消化和機械解離，但反復使用酶消化和機械解離會引起傳代細胞干性逐漸喪失，其中酶消化通過去除細胞粘附所需的表面蛋白和離子使細胞脫落，這便是造成細胞干性喪失的主要原因。因此需要尋找新的細胞收獲方法，來彌補當前技術的不足。

熱敏性聚（N-異丙基丙烯酰胺）（PINPAM）是一種常見的熱響應性高分子材料，經其修飾過的基底在溫度高于聚合物濁點時，表面相對疏水，溫度低于聚合物濁點時，表面相對親水。利用細胞在疏水表面（溫度高于濁點）上粘附生長，從親水表面（溫度低于濁點）上自動分離的性質，僅通過降低培養溫度就可以從培養基底上分離出完整的細胞。另外通過加入其他共聚單體，可以精確調節聚合物的濁點溫度，這使它成為細胞非胰酶收獲技術的理想選擇，但其在實際使用過程中，現有的熱敏性聚（N-異丙基丙烯酰胺）在聚丙烯等培養載體表面的嫁接效率不高，操作復雜、成本較高，以及聚（N-異丙基丙烯酰胺）本身相變遲滯的問題。

發明內容

為了克服上述問題，本發明目的在于提供一種聚（N-異丙基丙烯酰胺）嫁接的聚丙烯載體材料、制備方法及其用作非胰酶消化細胞培養材料的用途，該復合物能夠在收獲細胞時最大限度的保留細胞外基質，以解決細胞收獲中使用酶消化和機械解離所造成的細胞損傷問題。

本發明技術方案如下：

聚（N-異丙基丙烯酰胺）接枝的聚丙烯載體材料，是通過原位自由基聚合的方法，在經過等離子體處理的聚丙烯表面均勻地接枝一層聚（N-異丙基丙烯酰胺）嫁接層，厚度在1-10μm之間可調。當環境溫度在32℃以上時，呈現疏水性，當環境溫度在32℃以下時呈現親水性，從而通過改變環境溫度實現聚丙烯載體材料表面的親疏水性的調控，進而應用于細胞的收獲。

聚（N-異丙基丙烯酰胺）接枝的聚丙烯載體材料的制備方法，是在N₂氣氛下，以N-異丙基丙烯酰胺、丙烯酸、多巴胺甲基丙烯酸酯（DMA）為共聚單體，以去離子水或DMF為溶劑，以過硫酸銨(APS)或偶氮二異丁腈(AIBN)為引發劑，通過自由基聚合原位接枝到聚丙烯表面，得到聚（N-異丙基丙烯酰胺）；然后進一步通過EDC/NHS的方法負載可促細胞生長的RGD三肽。

引發劑與單體的總的摩爾比為1：100~1：300，在60~70℃下反應進行8-16小時。

較佳地，引發劑與單體的總的摩爾比為1：300~1：200。

聚（N-異丙基丙烯酰胺）接枝的聚丙烯載體材料的制備方法，具體包含以下步驟：

步驟一：將聚丙烯材料置于二氯甲烷超聲清洗或攪拌清洗以除去各種添加劑，然后在烘箱中干燥；

步驟二：將上述聚丙烯材料通過氧等離子體處理，備用；

步驟三：取N-異丙基丙烯酰胺、丙烯酸和DMA加入去離子水或N,N-二甲基甲酰胺中，通入氮氣攪拌；