[发明专利]离散的细胞培养微环境的阵列、制备该阵列的方法及其用途

权利要求书

1.具有细胞培养微环境的离散的体积的阵列，所述细胞培养微环境具有影响包封的细胞的行为的不同的性质，所述包封细胞的行为特别是增殖、集落形成、分化、迁移，或其组合。

2.根据权利要求1所述的阵列，其中，所述细胞培养微环境的离散的体积由水凝胶组成。

3.根据权利要求1或2中任一项所述的阵列，其中所述细胞培养微环境的离散的体积中的至少两种是可被蛋白酶不同程度地降解的，所述蛋白酶优选为基质金属蛋白酶。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的阵列，其中所述细胞培养微环境的离散的体积中的至少两种：

i)包括不同的源于细胞外基质的因子；优选地选自肽、蛋白、多糖，及其组合；最优选地选自层粘连蛋白、胶原蛋白、多种弹性蛋白、纤连蛋白、弹性蛋白、蛋白聚糖、非蛋白聚糖的多糖、基质细胞蛋白、SPARC型的基质细胞蛋白(酸性且富含半胱氨酸的分泌的蛋白)、腱糖蛋白、血小板反应蛋白，及其组合；和/或

ii)包括不同的细胞间相互作用因子；优选地选自肽、蛋白、多糖，及其组合；最优选为钙粘素，选择蛋白，细胞粘附分子(CAM)，特别是ICAM和VCAM，跨膜细胞信号转导系统的组分，或其组合；和/或

iii)包括不同的细胞信号转导因子；优选地选自生长因子或发育形态因子；最优选地选自肾上腺髓质素(AM)、血管生成素(Ang)、自分泌运动因子、骨形态发生蛋白(BMP)、脑源性神经营养因子(BDNF)、表皮生长因子(EGF)、促红细胞生成素(EPO)、成纤维细胞生长因子(FGF)、胶质细胞源性神经营养因子(GDNF)、粒细胞集落刺激因子(G-CSF)、粒细胞巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)、生长分化因子-9(GDF9)、肝细胞生长因子(HGF)、肝癌源性生长因子(HDGF)、胰岛素样生长因子(IGF)、白血病抑制因子(LIF)、迁移刺激因子、肌肉生长抑制素(GDF-8)、神经营养因子，特别是神经生长因子(NGF)、血小板源性生长因子(PDGF)、血小板生成素(TPO)、转化生长因子α(TGF-α)、转化生长因子β(TGF-β)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)、血管内皮生长因子(VEGF)、胎盘生长因子(P1GF)、细胞因子、趋化因子及其组合；和/或

iv)具有不同的刚度。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的阵列，其中所述细胞培养微环境由前体分子构建，所述前体分子基于以下可通过细胞相容的反应(多种反应)交联：

-共价键形成，选自：

o酶催化的反应，优选地其依赖于活化的谷氨酰胺转移酶因子XIIIa；以及

o非酶催化的反应和/或非催化的反应，优选为迈克尔加成反应；和/或

-非共价键形成。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的阵列，其中所述细胞培养微环境由线性或支化亲水聚合物，最优选地为支化的聚(乙二醇)分子构建。

7.制备根据权利要求1至6所述的阵列的方法，所述方法包括以下步骤：

a)提供一种或多种不同的水凝胶前体分子；

b)将根据步骤a)的水凝胶前体分子的不同组合结合并分配到基底的离散的体积上，所述基底优选为多孔板；

c)向所述基底的所述离散的体积添加一种或多种生物活性分子并且将所述分子连接到存在的所述水凝胶前体分子或在步骤e)中形成的水凝胶中的至少一种或允许它们自由地扩散；

d)将细胞添加到所述基底的离散的体积之上/之中，和

e)将所述水凝胶前体分子交联以形成水凝胶基质。

8.根据权利要求8所述的方法，其中在步骤c)中，添加的一种或多种生物活性分子选自源于细胞外基质的因子、细胞间相互作用因子和细胞信号转导因子。