[發明專利]一種聚合物復合微載體及其制備方法

在審

• 申請號: 202211309954.1
• 申請日: 2022-10-25
• 公開（公告）號: CN115369066A
• 公開（公告）日: 2022-11-22
• 發明（設計）人: 張益;梁穎婕;劉博勛
• 申請（專利權）人: 華清智美（深圳）生物科技有限公司
• 主分類號: C12N5/00
• 分類號: C12N5/00;C08J9/00;C08L67/04;C08L89/00;C08L5/04;C08L33/24
• 代理公司: 廣東北定知識產權代理事務所(普通合伙) 44761
• 代理人: 曹江雄

本發明涉及一種聚合物復合微載體及其制備方法。包括：微載體本體，所述微載體本體包括合成高分子聚合物，所述微載體本體為中空結構，所述微載體本體的軸向長度大于所述微載體本體的徑向長度；功能區，所述功能區為微孔結構，所述功能區形成在所述微載體本體上，所述功能區包括天然大分子，或，所述功能區包括天然大分子和無機鹽。本發明的聚合物復合微載體可以使細胞粘附在中空微載體的外表面，內部的中空結構可以方便液體的流動，為大規模擴增的細胞提供了均勻、良好的微環境，有利于提高細胞擴增的數量。

技術領域

本發明涉及生物醫學工程技術領域，特別是涉及一種聚合物復合微載體及其制備方法。

背景技術

干細胞是一種具有自我更新、多向分化或定向分化潛能的細胞，是處于細胞系分化源頭的原始細胞。在這其中例如骨髓間充質干細胞、脂肪間充質干細胞等間充質干細胞因為具有免疫排異反應低、可自體取材、誘導分化策略研究較為成熟等優點更是引起了研究者的高度關注。所以其在組織工程、發育生物學、腫瘤研究等多方面均有廣泛應用，甚至是臨床階段的組織修復。雖然干細胞具有大量的優點，得到了廣泛的應用。但是，干細胞的研究中也有一項基礎性的難題需要解決：

干細胞在實際應用中需要在保證高質量的前提下有一定的數量要求，在組織工程中使用到的細胞的量級大都在10⁷左右，臨床應用研究中使用到的細胞的量級至少都在10⁹左右。現有的干細胞擴大培養通常采用微型載體進行。微型載體指直徑在60μm～250μm能適用于貼壁細胞生長的微型球體。微型載體培養優點表面積/體積(S/V)大，因此單位體積培養液的細胞產率高，把懸浮培養和貼壁培養融合在一起，兼有兩者的優點。在培養過程也可以使用光學顯微鏡實時觀察、調節細胞的生長情況，簡化了細胞生長各種環境因素的檢測和控制，重現性好。培養基利用率較高，放大容易，細胞收獲過程不復雜，勞動強度小，培養系統占地面積和空間小。相較傳統的培養皿、培養瓶的擴增模式，微載體培養可以節省大量的空間、人力、試劑耗材及時間成本。

但是目前在使用的微載體幾乎都是圓球形狀，細胞貼附在圓球表面生長，在使用中也發現了一些不足之處，例如：1、細胞與微載體分離較為困難，當細胞擴增完成后需要收集細胞時，就需要胰酶、EDTA等物質來處理，但是這些試劑的使用會對細胞的活性造成明顯的影響；2、細胞團簇生長后內部營養、氧氣供給不足，細胞大量增殖以后會形成一定的團簇結構，這時內部的細胞應為外部細胞的阻隔，微環境中的營養與氧氣較培養基中是不足的，從外向內形成了一種梯度效應。不同的培養微環境不僅影響細胞的大量擴增，也影響細胞的分泌物的代謝產生，因為目前在實際應用，不僅僅是干細胞是需要的，細胞分泌物也是有著相應的需求。

發明內容

本發明針對已有技術的不足之處，提供一種新型細胞培養用微載體的制造及應用，細胞粘附在中空微載體的外表面，內部的中空結構可以方便液體的流動。并且中空微載體的材質具有溫敏效應，可以控制細胞的粘附與分離，方便擴增后期高純度細胞的收集，傳統工藝使用胰酶等化學物質則會對細胞活性造成明顯影響。本發明的微載體成型工藝及細胞培養方法簡單高效，培養微環境均勻一致，可有效提高干細胞在擴增時期的質量與數量，并且后期可以通過溫度的調節方便大量收集細胞。適用于高通量藥物篩選、免疫治療、干細胞治療、組織工程等方面的研究與應用。

一種聚合物復合微載體，應用于細胞培養，包括：微載體本體，所述微載體本體包括合成高分子聚合物，所述微載體本體為中空結構，所述微載體本體的軸向長度大于所述微載體本體的徑向長度；功能區，所述功能區為微孔結構，所述功能區形成在所述微載體本體上，所述功能區包括天然大分子，或，所述功能區包括天然大分子和無機鹽。

本發明公開了一種應用于細胞培養的聚合物復合微載體。與傳統的圓球形狀的聚合物復合微載體相比，本申請的聚合物復合微載體為中空的長柱形結構，細胞不會因為團簇在聚合物復合微載體的表面而導致出現內部營養、氧氣供給不足的問題。本發明的聚合物復合微載體可以使細胞粘附在中空微載體的外表面，內部的中空結構可以方便液體的流動，為大規模擴增的細胞提供了均勻、良好的微環境，有利于提高細胞擴增的數量。