[发明专利]一种超薄载体细胞片及其制备方法

说明书

本发明公开了一种超薄载体细胞片及其制备方法。包含如下步骤：1)将凝胶材料溶液铺展到基底上凝固成固态；2)得到的铺有凝胶材料的基底上生成与凝胶材料所带电性相反的离子聚合物层，再在上层离子聚合物层上生成与上层离子聚合物层电性相反的离子聚合物层，依此循环，形成层层自组装膜；3)把目的细胞种植于步骤2)得到的基底之上，常规培养；4)培养过程中，负载有细胞的层层自组装膜脱离基底，形成细胞片。相较于传统细胞片的制备方法，本发明省去了支撑体材料的性状控制或消解步骤，显著提升了细胞片的机械强度，还可以负载蛋白、多肽、抗体、核酸等大分子药物。

技术领域

本发明属于组织工程领域，特别涉及一种超薄载体细胞片及其制备方法。

背景技术

细胞移植被广泛的用于组织工程领域中进行角膜、心肌重建，组织修复。但传统的注射细胞悬液的方法无法确保细胞在损伤区域的有效驻留，也无法调控修复区域的形状和大小。并且，由于细胞悬液在收集的过程中需要经过胰蛋白酶或化学药品处理才能从培养容器表面剥离、回收，这样会造成细胞损伤导致原有功能受到损害。因此，人们将细胞接种到胶原凝胶、纤维蛋白凝胶等生物可降解支架材料上，再连同支架材料一起移植。这种含细胞支架具有可调节的机械性能，便于负载药物和进行人工修饰。但这些支架材料通常很厚，不利于小空间移植，而且随着大量材料在体内降解容易诱发免疫、炎症反应，病理性纤维化，眼部的移植还会引起透光减弱的问题。为了解决上述困难，人们又开发出了一种无载体的细胞片(cell sheet)产品。细胞片的构建思路是预制一层性状可控或可消解的支撑体，再将细胞接种到支撑体上，通过细胞自身的增殖、迁移连接成片，之后通过改变支撑体性状或消解支撑体，使细胞成片脱附，形成细胞片。目前的支撑体材料主要包括细胞、温敏材料、粗糙颗粒、可被酶解的水凝胶、具有磁性的阳离子脂质体、具有压电响应性质的聚合物电解质薄膜，不同的材料对应着不同的构建方法。但通过这些方法构建的细胞片是通过细胞与细胞之间的结构和细胞分泌的细胞外基质(extracelluarmix，ECM)使细胞相互连接成片的，因此这种细胞片的机械性能较差，容易破损。并且，因为没有附加的材料结构，此类细胞片无法进行药物负载或进行进一步的人工修饰。

因此，需要开发出一种同时兼具含细胞支架和细胞膜片的优点，而有效避免其各自缺陷的细胞移植产品。

静电层层自组装技术(layer‐by‐layer electrostatic self‐assembly,LBL)是依靠不同物质间的静电作用，把不同种类及功能的物质按照一定顺序组装成超薄膜的新技术。它利用正负电荷间的静电吸引力将有相反电荷的聚电解质交替吸附在基底表面以构建纳米至微米级超薄多层膜，由于是一层层进行组装，使得膜结构易于调控，尤其是薄膜厚度可以实现在纳米级别精细调控。这种技术工艺简单、操作方便、对基材和设备要求低,而且可以保持生物大分子的生物活性,因而已经被广泛应用于医用生物材料表面改性、药物组装和缓释,光电薄膜以及生物传感器制备等领域。

发明内容

本发明的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种超薄载体细胞片的制备方法。

本发明的另一目的在于提供由上述制备方法得到的超薄载体细胞片。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种超薄载体细胞片的制备方法包含如下步骤：

1)将凝胶材料溶液铺展到基底上使其凝固成固态，或将凝胶材料溶液铺展到基底上，待溶剂挥发后凝胶材料凝固成固态；

2)在步骤1)得到的铺有凝胶材料的基底上生成与凝胶材料所带电性相反的离子聚合物层，再在上层离子聚合物层上生成与上层离子聚合物层电性相反的离子聚合物层，依此循环10～100次，形成层层自组装膜；

3)把目的细胞种植于步骤2)得到的载有层层自组装膜的基底之上，常规培养；

4)培养过程中，凝胶材料溶于细胞培养基转化为液态，负载有细胞的层层自组装膜脱离基底，形成细胞片。