[发明专利]可以调节响应温度的温敏性水凝胶包载细胞材料及其制备方法与应用

说明书

本发明属于智能材料，高分子材料和生物医学工程领域，具体涉及一种可以调节响应温度的温敏性水凝胶包载细胞材料及其制备方法与应用。载细胞温敏性水凝胶，包括以下重量百分数的原料组分：甲基纤维素，12wt％；PEG‑20000，7.4wt％；无毒无机钠盐，1.4wt％；木糖醇，0～16wt％；余量为水。所述无毒无机钠盐为Na₂HPO₃.12H₂O本发明的一种可以调节响应温度的温敏性水凝胶包载细胞材料，可以通过调节木糖醇含量调节起温敏响应温度并且无生物毒性。在低温时，保持透明液态，当升温至相转变温度时，能转变为凝胶态。并且材料无生物毒性，可以包载保护细胞，注射到体内。

技术领域

本发明属于智能材料，高分子材料和生物医学工程领域，具体涉及一种可以调节响应温度的温敏性水凝胶包载细胞材料及其制备方法与应用。

背景技术

干细胞疗法作为一种有前景的组织修复方法，多种类型的干细胞已进入临床试验阶段。但是直接注射移植同种异体或异种细胞时，它们的功效受到移植细胞滞留和植入量的低限制，细胞的保留率很低，并且存在炎症以及免疫反应的潜在风险。因此水凝胶作为一个细胞载体包裹细胞在注射入体内时，保护其不受破坏是非常有重要的(van Berlo,J.H.；Molkentin,J.D.An Emerging Consensus on Cardiac Regeneration.Nat.Med.2014,20,1386-93)。

一种有吸引力的策略是将干细胞(如CSCs)包裹在水凝胶中，并将细胞载入的水凝胶递送到损伤组织中。温敏性水凝胶由于具有良好的生物相容性，易于给药和微创治疗，注射用聚合物水凝胶已被广泛研究作为持续输送各种药物的有希望的载体。特别地，可注射热敏水凝胶呈现自由流动在室温或低温下溶解，但随着温度的升高，其变成半固体物理水凝胶。因此，易碎的治疗剂(如蛋白质，多肽，细胞或其他小分子)可能很容易在低温下陷入溶胶状态，然后载细胞聚合物溶液在使用常规注射器注入体内后在体温下自发形成原位水凝胶。有效地将细胞递送到靶位点，并通过有益的细胞摄取和生物利用度以及更温和的不良反应改善治疗性免疫应答。特别是，热敏水凝胶可以通过非侵入性管理注射到目标部位。

目前的细胞载体存在制造成本高，工序复杂，有甚者存在少量生物毒性。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种可以调节响应温度的温敏性水凝胶包载细胞材料及其制备方法与应用。本发明提供的水凝胶在室温下是液态，在高于其相转变温度时候为凝胶态，并可以根据病变部位情况通过木糖醇的含量调节凝胶的相转变温度；其制备方法简单低廉无毒，适合产业化，避免了有机溶剂的副作用，做到了对细胞的安全保护。

为了实现上述目标，本发明提供了如下技术方案：

一种可以调节响应温度的温敏性水凝胶包载细胞材料，包括以下重量百分数的组分：

甲基纤维素，12wt％；

PEG-20000，7.4wt％；

无毒无机钠盐，1.4wt％；

木糖醇，0～16wt％；

余量为水。

其中，无毒无机钠盐可以是柠檬酸钠、或NaCl、或Na₂HPO₃.12H₂O等。

本发明提出的可以调节响应温度的温敏性水凝胶包载细胞材料的制备方法，具体步骤如下：

取甲基纤维素、聚乙二醇-20000、无毒无机钠盐、木糖醇于70～100℃的热的去离子水中均匀搅拌，分散均匀，放入冰箱冷藏过夜，使之完全溶解，即可得到可以调节响应温度的温敏性水凝胶包载细胞材料。