[發(fā)明專利]一種異質(zhì)結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)色微纖維及其制備方法和心肌細胞檢測方法

有效

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• 申請日: 2020-11-20
• 公開（公告）號: CN112485247B
• 公開（公告）日: 2022-04-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙遠錦;陳卓玥;王月桐;池俊杰;張大淦;商珞然
• 申請（專利權(quán)）人: 南京鼓樓醫(yī)院
• 主分類號: G01N21/78
• 分類號: G01N21/78;G01B11/16;D01F6/44;D01F1/10;B01L3/00;B01J19/12
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 劉佳慧

1.一種異質(zhì)結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)色微纖維的制備方法，其特征在于：

采用毛細管構(gòu)建微流控芯片用于異質(zhì)結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)色微纖維制備平臺，配置預聚液作為纖維組分，預聚液包括生物相容性水凝膠溶液和至少一種濃度的二氧化硅非密堆積膠體晶體預凝膠，各預聚液中分別加入有光引發(fā)劑；

所述生物相容性水凝膠溶液為10～30%質(zhì)量體積比濃度的甲基丙烯酸酯化明膠溶液；所述二氧化硅非密堆積膠體晶體預凝膠為磺酸根修飾的二氧化硅粒子分散在丙烯酰胺、異丙基丙烯酰胺、聚乙二醇雙丙烯酸酯的一種或兩種以上材料的水溶液中，其中含有丙烯酰胺和/或異丙基丙烯酰胺材料的水溶液中還添加有交聯(lián)劑；磺酸根修飾的二氧化硅粒子的質(zhì)量體積比濃度為5%-60%；

兩類預聚液經(jīng)由微流控芯片程序化交替注入收集管中，通過紫外光持續(xù)照射收集管部分，獲得異質(zhì)結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)色微纖維。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的異質(zhì)結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)色微纖維的制備方法，其特征在于：

其中，構(gòu)建微流控芯片的方法為：根據(jù)所需結(jié)構(gòu)色微纖維直徑，選擇同樣管徑的毛細管作為收集管；根據(jù)所需組分數(shù)量，設(shè)置相同數(shù)量的毛細管注液口，并在玻片上與收集管組裝成微流控芯片，收集管和注液口均固定在玻片上，注液口均收集管連接相通；

所述生物相容性水凝膠預聚液和二氧化硅非密堆積膠體晶體預聚液，分別經(jīng)由注射器、軟管注入注液口，接入微流控芯片，通過程序化交替地向微流控芯片中泵入生物相容性水凝膠預聚液和二氧化硅非密堆積膠體晶體預聚液。

3.權(quán)利要求1-2任意一項所述方法制備的異質(zhì)結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)色微纖維。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的異質(zhì)結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)色微纖維，其特征在于：

直徑為150-600 μm，長度為500-3000 mm。

5.如權(quán)利要求3所述的異質(zhì)結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)色微纖維的心肌細胞檢測方法，其特征在于：

將所述異質(zhì)結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)色微纖維用作心肌細胞培養(yǎng)基底，其生物相容性水凝膠溶液形成的部分為心肌細胞生長區(qū)域，心肌細胞在心肌細胞生長區(qū)域上生長，二氧化硅非密堆積膠體晶體預凝膠形成的部分為結(jié)構(gòu)色檢測區(qū)域；

當心肌細胞恢復自主跳動后，其周期性收縮拉動檢測區(qū)域，檢測區(qū)域產(chǎn)生與心肌收縮周期同步的結(jié)構(gòu)色變化，從而檢測心肌細胞。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的異質(zhì)結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)色微纖維的心肌細胞檢測方法，其特征在于：

單端拉伸的心肌細胞檢測方法：分別固定異質(zhì)結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)色微纖維中相鄰的結(jié)構(gòu)色檢測區(qū)域遠端與心肌細胞生長區(qū)域遠端；

心肌細胞只生長在心肌細胞生長區(qū)域，在異質(zhì)結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)色微纖維兩端被固定的情況下，心肌細胞收縮將經(jīng)由兩個區(qū)域的交界面將力學信號傳導到結(jié)構(gòu)色檢測區(qū)域，進而使其產(chǎn)生形變和結(jié)構(gòu)色變化，從而檢測心肌細胞。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的異質(zhì)結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)色微纖維的心肌細胞檢測方法，其特征在于：

兩端拉伸的心肌細胞檢測方法：分別固定異質(zhì)結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)色微纖維中由一段結(jié)構(gòu)色檢測區(qū)域分隔開的兩個心肌細胞生長區(qū)域的遠端；

心肌細胞生長在兩段心肌細胞生長區(qū)域，在異質(zhì)結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)色微纖維兩處被固定的情況下，結(jié)構(gòu)色檢測區(qū)域兩側(cè)的心肌細胞收縮將從左右兩個方向拉動其產(chǎn)生形變和結(jié)構(gòu)色變化，從而檢測心肌細胞。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的異質(zhì)結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)色微纖維的心肌細胞檢測方法，其特征在于：

所述異質(zhì)結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)色微纖維用作心肌細胞培養(yǎng)基底，具體培養(yǎng)過程為：

將制備得到的所述異質(zhì)結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)色微纖維滅菌后，置于干凈的細胞培養(yǎng)皿中；

心肌細胞用培養(yǎng)基充分分散后形成細胞懸液，將細胞懸液滴加入置有異質(zhì)結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)色微纖維的細胞培養(yǎng)皿中，放于37℃、5% CO₂培養(yǎng)箱中培養(yǎng)1天；

待細胞黏附于異質(zhì)結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)色微纖維的生物相容性水凝膠部分后，將異質(zhì)結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)色微纖維轉(zhuǎn)移至新的培養(yǎng)環(huán)境，并將其固定；

每天更換37℃預熱的培養(yǎng)基，觀察結(jié)構(gòu)色檢測區(qū)域。