[发明专利]培养皿及其在制备细胞薄膜中的用途

说明书

本发明公开了培养皿及其在制备细胞薄膜中的用途。其中，培养皿包括：本体，所述本体内限定出培养空间；和涂层，所述涂层设置在所述培养空间的底部，其中，所述涂层的表面自由能不超过90mJ/m²。由此，通过调整细胞液体培养基中的离子浓度，可以使涂层与细胞之间的结合力降低，从而使贴壁培养的细胞能够从培养皿底部的涂层上以细胞薄膜的形式脱落，有效地获得细胞薄膜。

技术领域

本发明涉及生物医药领域，具体的，本发明涉及生物工程领域，更具体的，本发明涉及培养皿及其在制备细胞薄膜中的用途，特别的，本发明涉培养皿、培养皿在制备细胞薄膜中的用途、调整细胞与培养皿结合力的方法、制备细胞薄膜的方法、复合细胞薄膜、复合细胞薄膜在制备药物中的用途以及药物组合物。

背景技术

随着生物学以及组织工程技术的发展，生物可降解的医用高分子植入体以及高分子-细胞嵌合植入物在损伤修复、组织再生以及脏器移植等方面获得了广泛关注。然而，可降解生物高分子材料所带来的免疫反应以及可降解生物高分子材料分解后所带来的炎症反应等限制了其在临床上的应用；其他的方法也存在显而易见的缺点，例如将细胞悬液和高分子溶液混合后输注，由于细胞外基质(extracellular matrix，ECM)遭到水解酶的破坏，往往造成回输后细胞再生效率以及利用率低下。为解决上述问题，细胞薄膜(cellsheets)作为一种无外源物的细胞材料，在细胞移植应用中引起了广泛关注。

细胞薄膜是指在体外培养的条件下，将分离得到的细胞培养于特定的材料之上，并采取特定的手段在不破坏细胞连接的情况下，使得细胞与培养基材分离，所得到的完整单层细胞薄膜。细胞薄膜与细胞注射以及高分子-细胞嵌合植入物相比，在临床应用上存在以下优势：(1)传统细胞静脉/动脉注射后，分布偏向于肝、肺等组织，难以实现间充质干细胞向移植器官部位的靶向；而细胞薄膜可以在移植手术直接移植于所需部位。(2)传统的细胞系统注射对于某些特殊部位的疾病，诸如骨关节、肌腱等，由于组织中缺乏丰富的毛细血管网络等原因，往往难以起到好的疗效；而细胞薄膜可以直接应用于这些部位，起到关键治疗作用。(3)细胞薄膜无需可降解高聚物材料的支撑，因而不易引发由高聚物材料引起的免疫反应和炎症反应。(4)细胞薄膜完整保留了细胞外基质，有利于细胞的再生和体内利用。

目前制备细胞薄膜的技术主要基于Teruo Okano等人研制的温感高聚物非粘附细胞培养器皿。然而，这种制备方法具有显著的缺点：如温度改变引起培养皿表面化学性质变化不均一、制备细胞薄膜耗时长、制备方法困难等；而其他制备方法如超声刺激法、电刺激法、紫外照射法等均存在缺点。因此，目前制备细胞薄膜的手段仍有待改进。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种能够有效地通过调整离子浓度就能够使贴壁细胞脱离培养皿从而获得细胞薄膜的手段。

在本发明的第一方面，本发明提出了一种培养皿。根据本发明的实施例，该培养皿包括：本体，所述本体内限定出培养空间；和涂层，所述涂层设置在所述培养空间的底部，其中，所述涂层的表面自由能不超过90mJ/m²。

根据本发明的实施例，采用该培养皿培养细胞例如干细胞等时，尤其是采用液体培养基进行培养时，细胞在扩增过程中能够贴附在培养空间底部的涂层上，并且能够在该涂层上进行贴壁增殖，另外，鉴于该涂层的表面自由能不超过90mJ/m²，通过调整细胞液体培养基中的离子浓度，可以使涂层与细胞之间的结合力降低，从而使贴壁培养的细胞能够从培养皿底部的涂层上以细胞薄膜的形式脱落，有效地获得细胞薄膜。发明人意外地发现，采用该方法能够快速地完成细胞薄膜与培养皿底部的脱离，通常在改变离子浓度后不超过1小时，例如不超过30分钟，诸如不超过20分钟，例如15分钟，就能够使得细胞薄膜与培养皿底部脱离。究其原因，可能是因为通过改变培养基中的离子浓度例如钙离子和/或镁离子的浓度，细胞黏着斑复合物跨膜受体的构型会随之改变，涂层与细胞之间的结合力会降低，从而可以实现在不经胰蛋白酶水解细胞间蛋白的情况下，就能够促使细胞从培养皿的底部表面脱离，得到完整的细胞薄膜。