[發(fā)明專利]一種基于電磁感應(yīng)誘導(dǎo)間充質(zhì)干細(xì)胞神經(jīng)分化的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210050143.8
• 申請日: 2022-01-17
• 公開（公告）號: CN114369571A
• 公開（公告）日: 2022-04-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫春輝;郭志杰;劉宏;高浩洋;胡爽;劉昭瑩;常莉
• 申請（專利權(quán)）人: 濟(jì)南大學(xué)
• 主分類號: C12N5/079
• 分類號: C12N5/079;C12N5/0775;C12N13/00;C01B32/186;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 濟(jì)南譽(yù)豐專利代理事務(wù)所(普通合伙企業(yè)) 37240
• 代理人: 尚久恒

本發(fā)明公開了一種基于電磁感應(yīng)誘導(dǎo)間充質(zhì)干細(xì)胞神經(jīng)分化的方法，包括以下步驟：將間充質(zhì)干細(xì)胞接種于石墨烯薄膜上，得到培養(yǎng)體系；將培養(yǎng)體系置于含有永磁鐵的電磁感應(yīng)裝置中，通過永磁鐵產(chǎn)生的電磁感應(yīng)誘導(dǎo)間充質(zhì)干細(xì)胞進(jìn)行神經(jīng)分化。石墨烯薄膜是通過CVD沉積在鎳片上制備石墨烯?鎳片基底，再將PDMS旋涂在石墨烯?鎳片基底上，最后通過刻蝕掉鎳片得到石墨烯薄膜。本發(fā)明將間充質(zhì)干細(xì)胞接種于石墨烯薄膜上，利用電磁感應(yīng)原理，在固定旋轉(zhuǎn)磁場頻率的前提下，干細(xì)胞便可在石墨烯介導(dǎo)，電磁感應(yīng)誘導(dǎo)產(chǎn)生的固定大小的感應(yīng)電流或感應(yīng)電動勢的作用下，進(jìn)行神經(jīng)分化，從而解決了間充質(zhì)干細(xì)胞難以進(jìn)行神經(jīng)分化的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于電磁感應(yīng)誘導(dǎo)間充質(zhì)干細(xì)胞神經(jīng)分化的方法。

背景技術(shù)

干細(xì)胞是一類具有自我更新和多向分化潛能的細(xì)胞，在基因治療、自身免疫性疾病、神經(jīng)系統(tǒng)等疾病治療顯示出巨大的臨床應(yīng)用前景。高效誘導(dǎo)干細(xì)胞分化為神經(jīng)元是解決神經(jīng)元損傷和數(shù)量不足的可靠方法。目前誘導(dǎo)干細(xì)胞神經(jīng)分化的方法有幾種：1)化學(xué)方法，如Woodbury利用β-巰基乙醇或二甲基亞砜和丁羥茴香醚等多種成分組合在一起，在體外能誘導(dǎo)MSCs向神經(jīng)元樣細(xì)胞分化；2)生長因子處理，如堿性成纖維生長因子，表皮生長因子，血小板生長因子誘導(dǎo)干細(xì)胞的神經(jīng)分化；3)與神經(jīng)細(xì)胞共培養(yǎng)；4)基因修飾，如轉(zhuǎn)染神經(jīng)營養(yǎng)因子等。這些方法有的操作復(fù)雜，有的是多種混合物共同作用的結(jié)果，且誘導(dǎo)因子半衰期短，價格昂貴，不利于臨床治療，并且間充質(zhì)干細(xì)胞很難在體外通過誘導(dǎo)進(jìn)行神經(jīng)分化。所以亟需一種簡單、高效的間充質(zhì)干細(xì)胞體外誘導(dǎo)神經(jīng)分化方法。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題及需求，本發(fā)明的目的是提供一種基于電磁感應(yīng)現(xiàn)象的能夠誘導(dǎo)間充質(zhì)干細(xì)胞神經(jīng)分化的方法。本發(fā)明利用電磁感應(yīng)原理將細(xì)胞接種在處于旋轉(zhuǎn)磁場中的石墨烯納米材料基底上，并在固定旋轉(zhuǎn)磁場頻率的前提下，間充質(zhì)干細(xì)胞便可在石墨烯薄膜介導(dǎo)、電磁感應(yīng)誘導(dǎo)產(chǎn)生的固定大小的感應(yīng)電流或感應(yīng)電動勢的作用下，進(jìn)行神經(jīng)分化。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供一種基于電磁感應(yīng)現(xiàn)象的能夠誘導(dǎo)間充質(zhì)干細(xì)胞神經(jīng)分化的方法，包括以下步驟：

(1)將間充質(zhì)干細(xì)胞接種于石墨烯薄膜上，添加間充質(zhì)干細(xì)胞增殖培養(yǎng)液，得到培養(yǎng)體系；

(2)將培養(yǎng)體系置于含有永磁鐵的電磁感應(yīng)裝置中，通過永磁鐵產(chǎn)生的電磁感應(yīng)誘導(dǎo)間充質(zhì)干細(xì)胞進(jìn)行神經(jīng)分化。

優(yōu)選的，所述石墨烯薄膜由以下方法制備：

(1)將甲烷、氫氣和氬氣通過CVD方法在基底上制備納米級石墨烯層，得到納米級石墨烯-基底；

(2)在步驟(1)得到的納米級石墨烯-基底上滴加PDMS，旋涂均勻后進(jìn)行反應(yīng)，得到PDMS-納米級石墨烯-基底；

(3)將步驟(2)得到的PDMS-納米級石墨烯-基底進(jìn)行刻蝕除去基底，清洗、干燥后得到PDMS-納米級石墨烯，即為石墨烯薄膜。

優(yōu)選的，步驟(1)中，所述基底為鎳片；所述納米級石墨烯層的厚度為10-100nm。

優(yōu)選的，步驟(2)中，反應(yīng)的溫度為60～80℃，時間為3-24h。

優(yōu)選的，步驟(3)中，所述刻蝕為將PDMS-納米級石墨烯-基底放入六水合三氯化鐵-稀鹽酸的混合溶液中，在室溫下浸泡24-72h。

優(yōu)選的，所述六水合三氯化鐵-稀鹽酸的混合溶液是將濃度為0.1-0.25mol/L的鹽酸溶液加入到六水合三氯化鐵溶液中制備得到的。

優(yōu)選的，所述含有永磁鐵的電磁感應(yīng)裝置包括永磁鐵以及與永磁鐵連接的旋轉(zhuǎn)桿；所述旋轉(zhuǎn)桿一端穿過固定器的底面；所述固定器內(nèi)設(shè)有轉(zhuǎn)動電機(jī)；所述旋轉(zhuǎn)桿的一端與永磁鐵活動連接，另一端與轉(zhuǎn)動電機(jī)連接；所述固定器與支撐架連接。