一种工程化微载体及其制备方法和应用技术

本申请涉及细胞培养的技术领域，具体公开了一种工程化微载体及其制备方法和应用。上述工程化微载体包括：位于中心的海藻酸钠微球、包覆于海藻酸钠微球外部的黄芪多糖层以及包覆于黄芪多糖层外部的PDGF

【技术实现步骤摘要】
一种工程化微载体及其制备方法和应用


[0001]本申请涉及细胞培养的
，具体公开了一种工程化微载体及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]间充质干细胞(mesenchymal stem cells，MSC)来源广泛，是一种自我更新能力强且能够分化成多种类型的成体细胞，其自身具有免疫调节能力，不易引发免疫排斥反应，在干细胞功能分化研究和临床应用中具有巨大应用前景和应用潜力。然而，MSC原始含量很少，需要进行体外大规模扩增培养才能满足临床治疗对MSC的需求。
[0003]在过去的几十年里，利用传统的二维细胞培养工艺扩增培养MSC，是大规模扩增MSC较为广泛的方式。但是，二维细胞培养工艺不能准确模拟生物体内丰富的环境和复杂的扩增过程，如细胞信号转导、化学梯度或空间结构变化等，使得细胞培养过程中收集的数据准确度较低。另外，二维细胞培养工艺扩增获得的细胞扩增倍数较少，细胞之间的均一性较差。因此，传统的二维细胞培养方式不能满足MSC培养日益增长的研究和应用需求。
[0004]基于微载体的三维(3D)细胞培养技术能够较好地模拟生物体内细胞存活的自然环境，促进细胞的贴壁与增殖。相对于二维细胞培养方式，将上述3D细胞培养技术用于细胞培养时，获得的细胞的扩增倍数更高，以满足细胞的大规模扩增。然而，将3D细胞培养技术用于MSC扩增培养的关键因素是微载体的选择。但是，我国目前使用的商品化微载体均为进口产品，价格昂贵，使得我国MSC培养技术从传统的二维细胞培养向3D细胞培养转型受到了限制。

技术实现思路
/>[0005]为了进一步提高培养获得的细胞的扩增倍数，本申请提供一种工程化微载体及其制备方法和应用。
[0006]第一方面，本申请提供一种工程化微载体，采用如下的技术方案：
[0007]一种工程化微载体，所述工程化微载体包括：位于中心的海藻酸钠微球、包覆于海藻酸钠微球外部的黄芪多糖层以及包覆于黄芪多糖层外部的PDGF
‑
BB层。
[0008]本申请提供的技术方案，以海藻酸钠微球为中心，将黄芪多糖层作为中间层包覆在海藻酸钠微球外部，然后将人血小板源生长因子(PDGF
‑
BB)层作为外层包覆在黄芪多糖层外部，制备得到工程化微载体。其中，方案中使用的黄芪多糖能够促进各类血细胞的生成、发育及成熟过程，具有刺激骨髓造血功能和增强免疫功能的作用；PDGF
‑
BB可以与MSC表面受体结合，激活信号通路，具有细胞增殖的作用。本申请将黄芪多糖层包覆在海藻酸钠微球外部，然后将PDGF
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BB层包覆在黄芪多糖层外部，制备的工程化微载体可以用于MSC的三维培养，有利于增强细胞的贴壁与增殖能力，能够提高MSC的培养效果，从而有效提高细胞的扩增倍数。
[0009]经过试验分析可知，相比于采用二维细胞培养工艺培养MSC，或者利用商品化的微
载体cytodex用于三维培养MSC，选择使用本申请提供的工程化微载体用于三维培养MSC，细胞的扩增倍数能够获得明显提高。
[0010]另外，相比于对海藻酸钠微球仅包被黄芪多糖层，或者对海藻酸钠微球仅包被PDGF
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BB层，再或者先将PDGF
‑
BB层包覆在海藻酸钠微球外部，然后将黄芪多糖层包覆在PDGF
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BB层外部，本申请选择使用先将黄芪多糖层包覆在海藻酸钠微球外部，然后将PDGF
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BB层包覆在黄芪多糖层外部，制备得到的工程化微载体用于MSC的三维培养时，能够有效提高细胞的扩增倍数。因此，本申请采用先将黄芪多糖层包覆在海藻酸钠微球外部，然后将PDGF
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BB层包覆在黄芪多糖层外部，制备得到工程化微载体，用于大规模扩增MSC。
[0011]第二方面，本申请还提供了上述工程化微载体的制备方法，具体包括以下步骤：
[0012](1)利用海藻酸钠溶液和氯化钙溶液进行交联反应，得到所述海藻酸钠微球；
[0013](2)将明胶溶液与黄芪多糖溶液混合均匀制得混合溶液，将步骤(1)所述海藻酸钠微球加入到所述混合溶液中，进行包被反应，得到中间体；
[0014](3)将步骤(2)所述中间体加入到PDGF
‑
BB溶液中，进行包被反应，得到所述工程化微载体。
[0015]本申请中，通过海藻酸钠与氯化钙的交联反应得到海藻酸钠微球，随后使用明胶与黄芪多糖的混合溶液对海藻酸钠微球进行包被，得到中间体，然后用PDGF
‑
BB对中间体进行包覆，即可获得工程化微载体。其中，明胶具有生物可降解性以及具有与胶原相同的组分和生物性质，且无免疫原性有利于增强细胞的黏附作用，且能够提高黄芪多糖对海藻酸钠微球的包被效果。本申请提供的制备方法可以适应于规模化生产工艺，连续生产尺寸均一的微载体，具有良好的生物相容性及细胞黏附性，能够促进细胞的黏附、生长和增殖，从而能够快速且大规模地生产细胞。
[0016]经过试验分析可知，相比于使用不含黄芪多糖的明胶对海藻酸钠微球进行中间层包被，选择使用含有黄芪多糖的明胶对海藻酸钠微球进行中间层包被，制备得到的工程化微载体用于MSC的三维培养时，能够有效提高细胞的扩增倍数。因此，本申请采用含有黄芪多糖的明胶对海藻酸钠微球进行中间层包被，制备得到工程化微载体。
[0017]在一个具体的实施方式中，所述海藻酸钠溶液的质量浓度为50mg/mL。
[0018]在一个具体的实施方式中，所述氯化钙溶液的质量浓度为100mg/mL。
[0019]在一个具体的实施方式中，所述明胶溶液的质量浓度为50mg/mL。
[0020]优选的，所述黄芪多糖溶液的质量浓度为0.03
‑
0.10mg/mL。
[0021]优选的，所述黄芪多糖溶液的质量浓度为0.05
‑
0.08mg/mL。
[0022]在一个具体的实施方式中，所述黄芪多糖溶液的质量浓度可以为0.03mg/mL、0.05mg/mL、0.07mg/mL、0.08mg/mL、0.10mg/mL。
[0023]在一些具体的实施方式中，所述黄芪多糖溶液的质量浓度还可以为0.03
‑
0.05mg/mL、0.03
‑
0.07mg/mL、0.03
‑
0.08mg/mL、0.05
‑
0.07mg/mL、0.05
‑
0.10mg/mL、0.07
‑
0.08mg/mL、0.07
‑
0.10mg/mL、0.08
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0.10mg/mL。
[0024]经过试验分析可知，当控制黄芪多糖溶液的质量浓度在上述范围内时，制备得到的工程化微载体用于MSC的三维培养时，能够进一步有效提高细胞的扩增倍数。因此，本申请将黄芪多糖溶液的质量浓度控制在上述范围内。
[0025]进一步地，所述明胶溶液与所述黄芪多糖溶液的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种工程化微载体，其特征在于，所述工程化微载体包括位于中心的海藻酸钠微球、包覆于海藻酸钠微球外部的黄芪多糖层以及包覆于黄芪多糖层外部的PDGF
‑
BB层。2.如权利要求1所述的工程化微载体的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：(1)利用海藻酸钠溶液和氯化钙溶液进行交联反应，得到所述海藻酸钠微球；(2)将明胶溶液与黄芪多糖溶液混合均匀制得混合溶液，将步骤(1)所述海藻酸钠微球加入到所述混合溶液中，进行包被反应，得到中间体；(3)将步骤(2)所述中间体加入到PDGF
‑
BB溶液中，进行包被反应，得到所述工程化微载体。3.根据权利要求2所述的工程化微载体的制备方法，其特征在于，所述黄芪多糖溶液的质量浓度为0.03
‑
0.10mg/mL。4.根据权利要求3所述的工程化微载体的制备方法，其特征在于，所述黄芪多糖溶液的质量浓度为0.05
‑
0.08mg/mL。5.根据权利要求2所述的工程化微载体的制备方法，其特征在于，所述明胶溶液与所述黄芪多糖溶液的体积比为1：(0.3
‑
3)。6.根据权利要求2所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：田猛，曹毓琳，张海林，李伟，李洁，滕睿頔，
申请(专利权)人：唐颐控股深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：