[发明专利]一种细胞培养平台及其构建方法、应用

说明书

本申请提供了一种细胞培养平台及其构建方法、应用，该细胞培养平台包括载片，所述载片表面具有图案化的多个细胞生长区和多个抗细胞粘附区，所述细胞生长区和所述抗细胞粘附区间隔排列；其中，所述细胞生长区表面具有生长层；所述抗细胞粘附区表面具有抗粘附层，所述抗粘附层的材料包括金属有机框架材料。该细胞培养平台表面设有图案化的多个细胞生长区，细胞可在细胞生长区内定域生长，从而通过调控细胞生长区的图案即可有效调控细胞的形态。此外，该细胞培养平台可适用于不同类型的细胞，具有较高的普适性。

技术领域

本申请涉及生命科学及材料化学技术领域，具体涉及一种细胞培养平台及其构建方法、应用。

背景技术

随着细胞培养技术的发展，研究者发现机体细胞在正常生长、分化过程中所处周围环境不同，细胞的形态以及分化方向都可能发生改变，完善的细胞培养技术已经成为生物医用材料的研发、生产以及应用的关键前提之一。目前，市场上已有多种可用于调控细胞生物特性的培养平台，但其多聚焦于基底硬度、粗糙度、气体环境等因素对细胞的影响。虽已有文献报道可通过图案限定来调控细胞生长形态，但其采用的细胞培养平台对细胞生长形态的调控能力有限，且缺乏普适性。

发明内容

鉴于此，本申请提供了一种细胞培养平台及其构建方法、应用。该细胞培养平台表面设有图案化的多个细胞生长区，细胞可在细胞生长区内定域生长，从而通过调控细胞生长区的图案即可有效调控细胞的形态。此外，该细胞培养平台可适用于不同类型的细胞，具有较高的普适性。

具体地，本申请第一方面提供了一种细胞培养平台，该细胞培养平台包括载片，所述载片表面具有图案化的多个细胞生长区和多个抗细胞粘附区，所述细胞生长区和所述抗细胞粘附区间隔排列；其中，所述细胞生长区表面具有生长层；所述抗细胞粘附区表面具有抗粘附层，所述抗粘附层的材料包括金属有机框架材料。

对于细胞来说，上述生长层与抗粘附层之间的化学信号和物理信号不同，生长层相对抗粘附层具有更好的细胞亲和性，从而可引导细胞优先移动到其表面进行生长。此外，细胞生长区的形状、尺寸可进行灵活调控，可满足不同类型的细胞的调控需求，使得该细胞培养平台的普适性较高。

本申请中，各细胞生长区的形状可以相同也可以不同。

本申请中，上述载片为硅片或石英玻璃片。上述抗粘附层可以由单个颗粒状的MOFs材料构成，也可以是由多个颗粒状的MOFs材料聚集形成。

本申请一些实施方式中，所述细胞生长区的形状包括但不限于条纹状。即，载片上具有多个条纹状的细胞生长区和多个条纹状的抗细胞粘附区间隔排列。条纹形状的特性在于，其长度可远大于宽度，从而细胞的横向生长空间远小于纵向生长空间，可迫使细胞沿条纹的长度方向取向生长，从而使细胞形态显著伸长，实现细胞形态的调控。本申请中，不对条纹的宽度进行限制，本领域普通技术人员可根据需求进行选择。细胞生长区和抗细胞粘附区的宽度可以相同也可以不同，各细胞生长区的宽度也可以不同。示例性地，上述条纹状细胞生长区的宽度可以为0.5μm、1μm、5μm、10μm、15μm、20μm、25μm、30μm、35μm、40μm、45μm、50μm、100μm等。

本申请另一些实施方式中，所述细胞生长区的形状可以为正六边形、矩形、圆形、星型、不规则图形等，具体的形状可根据实际需要以及细胞的具体类型来选择。

本申请中不对细胞生长区的各尺寸进行限制，本领域技术人员可根据细胞实际情况，预设合理的细胞生长区的形状、尺寸，能够满足细胞形态调控的需求即可。

本申请一些实施方式中，所述抗粘附层为致密的薄膜状。连续、致密的抗粘附层，可避免抗粘附层本身的缺陷结构对细胞的生长产生影响，即，可避免细胞在抗粘附层的缺陷结构内生长，从而可有效保证细胞培养平台内细胞的形态、质量均能够满足调控需求。