[发明专利]一种用于培养细胞的三维凝胶支架的制备方法

说明书

本发明公开了一种用于培养细胞的三维凝胶支架的制备方法，包括以下步骤：(1)将聚己内酯溶于丙酮中脱气处理，制得纺丝液，之后采用湿法纺丝制备聚己内酯纤维，然后编织成聚己内酯纤维网；将制得的聚己内酯纤维网层铺在聚四氟乙烯模具中，并倒入硫酸软骨素水溶液，冷冻干燥，制得改性聚己内酯支架；(2)将上述制得的改性聚己内酯支架置于角蛋白溶液中，搅拌混合处理，最后‑5～‑10℃下进行冷冻干燥10‑20h，制得三维凝胶支架。本发明制得的三维凝胶支架具有较高的细胞亲和力，机械性能好。

技术领域：

本发明涉及细胞培养技术领域，具体涉及一种用于培养细胞的三维凝胶支架的制备方法。

背景技术：

细胞培养也叫细胞克隆技术，在生物学中的正规名词为细胞培养技术。不论对于整个生物工程技术，还是其中之一的生物克隆技术来说，细胞培养都是一个必不可少的过程，细胞培养技术可以由一个细胞经过大量培养成为简单的单细胞或极少分化的多细胞，这是克隆技术必不可少的环节，而且细胞培养本身就是细胞的克隆。通过细胞培养得到大量的细胞或其代谢产物。因为生物产品都是从细胞得来，所以可以说细胞培养技术是生物技术中最核心、最基础的技术。在细胞培养技术中根据培养的环境可分为二维培养与三维培养。

当二维培养与三维培养在大致的水平上相互比较时，很明显地看出三维细胞结构更真实地接近组织和肿瘤的体内环境，这些三维环境是细胞外基质(ECM)与多种细胞类型以一种复杂的方式相互作用，而不是一个简单的细胞单层或者一系列堆积的细胞单层。在三维环境中，相对于二维单层来说，细胞会对刺激做出不同的反应。这是由于组成支架的细胞与材料周围环境中的多种变量，对其特性产生很大的影响。水凝胶作为生物载体材料被广泛地运用在组织工程当中。它是介于固体与液体之间的通过共价键，氢键等作用力相互交联形成三维网状结构，作为一种以物理或化学交联的互穿型结构网络的支架材料，能够锁住比水凝胶本身干重大很多倍的水分，高度水化的水凝胶能更好的模拟细胞外基质的物理和化学环境为细胞的增殖和分化提供了良好的微环境。因此，水凝胶支架可作为三维环境来对细胞进行培养。

专利CN202010615888.5公开了一种基于Collagel凝胶支架法三维培养骨髓间充质干细胞的方法。本发明所述方法以Collagel凝胶支架作为三维基质，通过将骨髓间充质干细胞与Collagel凝胶混合为细胞悬液进行培养，可以更好的模拟细胞生长所需的类组织样物理和空间三维结构，能更好的模拟体内生理环境的不同生物力学作用下细胞生长的微环境。专利CN201210449128.7公开了一种天然生物交联的纳米复合三维凝胶支架及制备方法。所述水凝胶含有丙烯酰胺类单体M1、无机纳米粘土M2、生物高分子M3和生物交联剂京尼平M4，四者用量的质量百分比为：55-90∶7-25∶3-20∶0-5。本发明制备方法是在水溶液中以M2作为M1的交联剂，M4作为M3的交联剂，采用原位自由基聚合和相分离冷冻干燥法制备生物相容性和力学性能优异的纳米复合三维凝胶支架。由上述现有技术可知，通常将天然高分子与合成高分子相互交联来制备水凝胶用于细胞培养。但是在制备过程中如何改善天然高分子与合成聚合物之间的相容性以及支架的细胞粘附性成为关键。

发明内容：

本发明要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种用于培养细胞的三维凝胶支架的制备方法，本发明以聚己内酯纤维网层叠制得的支架作为基底，然后采用硫酸软骨素进行修饰，硫酸软骨素在支架表面沉积形成一层薄膜，提高了支架的亲水性以及细胞粘附性；最后将改性后的聚己内酯支架置于角蛋白溶液中反应，角蛋白渗透在支架中相互交联，形成三维凝胶支架，其具有较高的细胞亲和力，机械性能好。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种用于培养细胞的三维凝胶支架的制备方法，包括以下步骤：

(1)将聚己内酯溶于丙酮中脱气处理，制得纺丝液，之后采用湿法纺丝制备聚己内酯纤维，然后编织成聚己内酯纤维网；将制得的聚己内酯纤维网层铺在聚四氟乙烯模具中，并倒入硫酸软骨素水溶液，冷冻干燥，制得改性聚己内酯支架；