本发明专利技术公开一种静电纺丝纳米纤维-细胞外基质复合材料及其制备方法和应用，本发明专利技术的制备方法步骤简单易行，无需大型设备。制备得到的符合材料兼具有静电纺丝纳米纤维以及细胞外基质的优点，与单纯的静电纺丝纳米纤维材料或细胞外基质材料相比，具有很好生物相容性的同时具有很好的机械力学性能，更易于细胞黏附增值，在医学组织工程修复上有很高的应用前景和实用价值，能有效促进细胞的黏附生长、增殖、迁移和分化，可大规模扩增培养干细胞。此外，复合材料还具备低抗原性，经过严格筛选，无疾病传播风险。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开一种静电纺丝纳米纤维-细胞外基质复合材料及其制备方法和应用，本专利技术的制备方法步骤简单易行，无需大型设备。制备得到的符合材料兼具有静电纺丝纳米纤维以及细胞外基质的优点，与单纯的静电纺丝纳米纤维材料或细胞外基质材料相比，具有很好生物相容性的同时具有很好的机械力学性能，更易于细胞黏附增值，在医学组织工程修复上有很高的应用前景和实用价值，能有效促进细胞的黏附生长、增殖、迁移和分化，可大规模扩增培养干细胞。此外，复合材料还具备低抗原性，经过严格筛选，无疾病传播风险。【专利说明】一种静电纺丝纳米纤维-细胞外基质复合材料及其制备方法和应用
本专利技术属于高分子材料
和组织工程
，具体涉及一种静电纺丝纳米纤维-细胞外基质复合材料及其制备方法和应用。
技术介绍
细胞载体培养是一种可以大规模培养贴壁细胞的技术和方法，是当前贴壁依赖型细胞大规模培养的主要方法。通过对细胞没有毒副作用的载体介质，细胞贴附于载体表面或内部，可以大大提高细胞培养面积和效率，如微载体培养技术，具有均相培养兼具平板培养和悬浮培养的优势，培养条件(温度、PH值、二氧化碳浓度等)容易控制，并且培养过程系统化、自动化，不易被污染。但是，目前市面上的细胞载体(例如Cytodex系列微载体)大多价格昂贵，不适于工业化大规模培养细胞。目前用于干细胞大规模扩增的载体材料包括天然材料和人工合成材料两种，人工合成的材料主要有聚乙交醋、聚丙交醋以及两者的共聚物等。人工合成材料的缺点是疏水性，不利于细胞的粘附，并且降解产物呈酸性，对细胞。而天然材料来源于动物或人体，其网状结构、成分、生物力学环境适合种子细胞的生长、发育及新陈代谢，材料可降解，因此越来越受到研究者的重视。经对现有技术文献的检索发现，M.PohlSCheidt等人在《VaCCine》Volume26,SSuel2,17Mareh2008，PageS1552-1565 报道了使用 Cytodex-3 微载体进行了 50L 牛肾细胞BKKL3A株反应器悬浮培养，并且对工业大规模工程放大做了基础研究，而这种大规模的细胞培养和重复性的生产活动需耗费大量的微载体，目前常用的商品化微载体有Cytodex系列、biosilon系列、5010微载体等，这些微载体对用于细胞培养来说，价格往往过于昂贵，用于大规模生产成本大，不适合进行工业化生产；同时，作为成型商品，这些细胞载体的形状和大小已经固定，不易加以改动，影响了相应工艺的设计、改进和优化。静电纺丝技术，因其操作简便、可纺材料广泛，在过去二十年中得到了飞速发展，正成为超细纤维制备工艺中最常用的技术之一。电纺纤维的直径多为纳米或亚微米级，具有极高的比表面积和孔隙率，在组织工程领域具备一定应用潜力。有资料表明，纳米纤维支架纺织状的形貌结构以及纳米级别的纤维直径与动物体内的天然蛋白纤维非常类似，该种结构可极大地促进种子细胞的黏附、生长以及繁殖。但是静电纺丝材料的缺点是疏水性强，不利于细胞的粘附，并且降解产物呈酸性，在体内容易引起炎症反应。存在于细胞间的纤维状和球形蛋白质的网状系统称之为细胞外基质(ECM)，ECM是细胞环境的一种重要组成部分，细胞分泌的各种ECM成分形成基质间质和基质膜，在体内细胞锚定在该构架上。这些结构提供了组织特异性组织学的机体形成和发展所需要的空间定位和稳定性。细胞外基质(ECM)包括胶原、非胶原糖蛋白、氨基聚糖与蛋白聚糖、以及弹性蛋白，通过维持细胞存活、决定细胞形状、调节细胞增殖、控制细胞分化并参与细胞迁移来保持组织功能正常，维持新陈代谢旺盛。脱细胞基质由于去除了细胞和可溶性蛋白等引起免疫反应的物质，并且保留了原先的天然结构，已经得到了广泛的应用。但是单纯使用细胞外基质作为组织工程修复材料具有机械力学性能差，不能有效的抵抗软组织的压力等缺点。
技术实现思路
本专利技术的专利技术目的在于克服现有细胞外基质材料作为细胞载体的不足，公开一种静电纺丝纳米纤维-细胞外基质复合材料的制备方法，该方法工艺简单，成本低廉，操作简便，有利于降低日后工业化大规模贴壁细胞载体培养的成本。本专利技术另一个目的在于公开一种静电纺丝纳米纤维-细胞外基质复合材料。本专利技术还有一个目的在于公开一种静电纺丝纳米纤维-细胞外基质复合材料的应用。本专利技术的上述目的通过如下技术方案予以实现: 一种静电纺丝纳米纤维-细胞外基质复合材料的制备方法，包括如下步骤: 51.制备生物降解材料的静电纺丝纤维膜，所述生物降解材料为聚己内酯(PCL)、左旋聚乳酸(PLLA)、聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)； 52.将步骤SI制得的静电纺丝纤维膜平铺在细胞培养容器中，用培养基浸泡，然后接种干细胞，于CO2培养箱中培养5~10天，每隔2~3天更换培养基，接着进行脱细胞处理，最后干燥即可得到静电纺丝纳米纤维-细胞外基质复合材料。本专利技术选用特定种类的生物降解材料作为静电纺丝原料，制得三维静电纺丝纤维支架，再于ECM结合制得生物相容性好、机械力学性能和降解性能优异、易于细胞黏附增殖的复合材料，所述生物降解 材料为聚己内酯(PCL)、左旋聚乳酸(PLLA)、聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)(共混比例9: f 3:1)，所述生物降解材料的重均分子量为10万~20万。本专利技术所述静电纺丝纤维膜采用常规静电纺丝技术制备即可，作为一种实施方案，步骤Si的具体步骤为先将生物降解材料溶解制得纺丝溶液，接着纺丝溶液通过常规静电纺丝装置进行纺丝，最后分离纺丝纤维即得静电纺丝纤维膜。优选地，所述静电纺丝装置的参数设置为:微量推进泵的推进速度为0.Π.0毫升/小时，高压电源电压值为10-20千伏，制得的静电纺丝纤维膜结构和性能更优，纤维粗细均匀，大小适中，有利于后续与ECM的结合。优选地，所述纺丝溶液中生物降解材料的浓度为6(T100 mg/mL，溶液的粘度适中，利于后续的静电纺丝。优选地，所述纺丝溶液的溶剂为二氯甲烷与N，N-二甲基甲酰胺的混合溶剂，二氯甲烷与N，N- 二甲基甲酰胺的体积比为6: f 9:1，采用特定配比的混合溶剂更有利于分散生物降解材料，有利于后续的静电纺丝。优选地，步骤S2中所述培养基中含有浓度为2(T30mM的抗坏血酸，抗坏血酸能够刺激诱导干细胞分泌细胞外基质。步骤S2中接种干细胞的密度为100(T3000/Cm2，所述干细胞为人源P3代骨髓间充质干细胞、脐带间充质干细胞、脂肪干细胞或滑膜干细胞。步骤S2中所述脱细胞的步骤为:将细胞培养容器放入_80°C冰箱冷冻5~10min，接着取出室温解冻，用去离子水冲洗细胞培养容器表面，循环操作21次。优选地，步骤S2中所述干燥为冷冻干燥，冷冻干燥的时间为12~72小时，目的是除去复合材料表面残余的水且不破坏复合材料的形态和结构。一种根据本专利技术静电纺丝纳米纤维-细胞外基质复合材料的制备方法制备得到的静电纺丝纳米纤维-细胞外基质复合材料。本专利技术制备得到的静电纺丝纳米纤维-细胞外基质复合材料在组织工程领域中的应用。本专利技术制备得到的静电纺丝纳米纤维-细胞外基质复合材料在间充质干细胞体外培养中的应用。本专利技术所述体外培养为细胞增殖、分化或迁移。本专利技术制备得到的静电纺丝纳米纤维-细胞外基质复合材料中，静电纺丝纳米纤维既可以增强细胞外基质的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种静电纺丝纳米纤维‑细胞外基质复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1. 制备生物降解材料的静电纺丝纤维膜，所述生物降解材料为聚己内酯、左旋聚乳酸、聚乳酸‑羟基乙酸共聚物；S2. 将步骤S1制得的静电纺丝纤维膜平铺在细胞培养容器中，用培养基浸泡，然后接种干细胞，于CO2培养箱中培养5~10天，每隔2~3天更换培养基，接着进行脱细胞处理，最后干燥即可得到静电纺丝纳米纤维‑细胞外基质复合材料。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：龚逸鸿，徐勇，张栩杰，何帆，李燕，蒋庆，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：广东;44
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