[发明专利]基于巨噬细胞释放仿生磁性囊泡的方法和应用

说明书

本发明公开了一种基于巨噬细胞释放仿生磁性囊泡的方法和应用，包括以下步骤：S1.制备超顺磁性四氧化三铁纳米粒子；S2.培养巨噬细胞；S3.巨噬细胞与超顺磁性四氧化三铁纳米粒子共孵育；S4.巨噬细胞继续培养；S5.收集仿生磁性囊泡。本发明将超顺磁性四氧化三铁纳米粒子与巨噬细胞孵育后，通过巨噬细胞经过类似外泌体释放的途径，产生仿生磁性囊泡，囊泡外部展现出磷脂膜的性能，同时具有良好磁响应性能，具有运用到生物医学领域的潜力。

技术领域

本发明属于生物医学材料技术领域，具体涉及一种基于巨噬细胞释放仿生磁性囊泡的方法和应用。

背景技术

近年来，磁性纳米粒子因其在技术和生物医学上的广泛应用而引起了人们的广泛关注。磁性纳米粒子在疾病诊断、免疫分析、磁共振成像(MRI)、生物分离和生物催化等生物医学领域具有广阔的应用前景。然而，一方面，当纳米进入生理环境时,它会迅速吸附蛋白质等生物大分子形成蛋白质晕，从而改变了纳米粒子的尺寸以及表面性质；另一方面，纳米粒子也会非特异性吸附生理环境中的细胞(如血细胞)，使其具有不同于原有材料的生物学特性，造成原有设计的功能受到影响。因此，各种抗非特异性吸附的物质被修饰在纳米粒子表面，例如聚乙二醇，牛血清白蛋白，两性离子，各类细胞膜(血小板膜，白细胞膜，肿瘤细胞膜等)。其中，细胞膜材料因其具有磷脂及细胞膜蛋白组分，一方面可以利用细胞膜特性降低非特异性吸附；另一方面，细胞膜蛋白的存在，可影响材料—细胞间的相互作用，实现对一些目标细胞的特异性靶向。

当前，各类细胞膜修饰的仿生超顺磁性四氧化三铁纳米粒子(＞10nm)已被制备出并在生物医学材料领域得到运用，这些方法通常是将细胞膜组分通过物理破坏，机械挤压等一系列操作使其与磁性纳米粒子结合。这样的结合方式必然使细胞膜的结构被破坏，同时镶嵌在细胞膜上的蛋白也会存在丢失，进而影响生理学特性。因此，将细胞膜简单地、较为完整地引入拥有快速磁响应性能的仿生磁性纳米粒子上显得十分重要。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述现有技术中存在的不足，提供一种基于巨噬细胞释放仿生磁性囊泡的方法和应用。

本发明采用的技术方案如下：

一种基于巨噬细胞释放仿生磁性囊泡的方法，包括以下步骤：

S1.制备超顺磁性四氧化三铁纳米粒子；

S2.培养巨噬细胞；

S3.移除S2培养的巨噬细胞中的原培养液，用磷酸盐缓冲液清洗3-5次，然后加入含有S1所得超顺磁性四氧化三铁纳米粒子和柠檬酸钠的无血清DMEM培养基，孵育2-3h，去除原培养基，用无血清DMEM培养基清洗3-5次；

S4.向S3所得巨噬细胞中加入无血清DMEM培养基继续培养40-55h；

S5.取S4培养容器中的上清液，用无血清DMEM培养基清洗2-3次后离心，弃去沉淀并保留上清液，然后进行磁分离，收集磁分离产物，用磷酸盐缓冲液清洗3-5次，即得。

细胞可以释放出直径在100-1000nm的细胞外囊泡。这些细胞外囊泡含有磷脂双分子层以及蛋白和基因物质，在细胞间相互交流中具有十分重要的地位。巨噬细胞能够有效摄取纳米粒子，并且在一定条件下释放出负载纳米材料的细胞外囊泡，其细胞膜结构相对完整，功能性良好。

本发明以合成超顺磁性四氧化三铁纳米粒子为原料，通过培养巨噬细胞，与四氧化三铁纳米粒子共孵育，随后在无血清条件下培养，细胞在这期间逐步释放出磁性囊泡，最后采用磁分离回收获取。本发明的巨噬细胞释放仿生磁性囊泡的方法，超顺磁性四氧化三铁纳米粒子与巨噬细胞孵育后，可通过巨噬细胞经过类似外泌体释放的途径，产生仿生磁性囊泡，囊泡外部展现出磷脂膜的性能，同时具有良好磁响应性能。