包含用于细胞培养的营养物质的多层膜、其制备方法及用途技术

本申请涉及包含用于细胞培养的营养物质的多层膜、制备所述多层膜的方法和所述多层膜的用途。本申请的多层膜可用于制备培养肉的细胞培养。胞培养。胞培养。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包含用于细胞培养的营养物质的多层膜、其制备方法及用途


[0001]本申请涉及包含用于细胞培养的营养物质的多层膜，其制备方法及用途。

技术介绍

[0002]培养肉是在不屠宰牲畜的情况下，通过大量培养细胞制备的人造肉，与需要饲养牲畜和屠宰牲畜过程并且使用抗生素的实际肉类不同，培养肉是通过伦理和生态友好的方法制备的。培养肉的制备方法通过以下过程进行：首先，从牲畜中分离出肌肉卫星细胞，然后在生物反应器中，分离的细胞在含有氨基酸、维生素、糖、无机盐、矿物质和各种生长因子的培养基中大量增殖。所制备的细胞在分化培养基中通过细胞间的自组装转移到特定的载体上或分化为肌肉组织。
[0003]虽然全世界有很多公司都在挑战培养肉产业，但培养肉的生产工艺复杂，生产成本高，很难实现商业化。由于用于从牲畜中分离的肌肉细胞的大量增殖过程的培养基的成本占培养肉的总生产成本的至少70％，因此降低培养基成本的研究是不可或缺的因素。用于细胞增殖的常规培养物包括胎牛血清(FBS)，所述胎牛血清含有细胞生长所必需的各种生长因子、细胞因子、蛋白质等。然而，由于使用衍生自动物的成分不适合培养肉的原始目的，因此需要开发一种能够排除或减少FBS的技术。
[0004][现有技术文件][0005]分子药剂学2017,14,3322
‑
3330
[0006]韩国专利公开号10
‑
2014
‑
0100671

技术实现思路

[0007]技术问题
[0008]本专利技术者致力于开发一种能够在制备培养肉的细胞培养期间替代或减少衍生自动物的血清的营养递送平台。因此，本专利技术人通过实验证明，通过从聚合物衍生材料制备具有孔隙的多层膜，将营养物质掺入所制备的多层膜的孔隙中，并将得到的多层膜应用于细胞培养基中来释放营养物质，可以实现优于使用血清的培养基的细胞增殖效果，从而完成本申请。
[0009]因此，本申请的一个方面提供了用于在细胞培养期间递送营养物质的多层膜。
[0010]此外，本申请的另一方面提供了包括多层膜的用于细胞培养的组合物。
[0011]此外，本申请的另一方面还提供了包括多层膜的用于细胞培养的装置。
[0012]此外，本申请的另一方面还提供了制备培养肉的方法，所述方法包括使多层膜与含有细胞的细胞培养基接触。
[0013]此外，本申请的另一方面提供了减少细胞培养基中血清成分的方法，所述方法包括使多层膜与含有细胞的细胞培养基接触。
[0014]此外，本申请的另一方面还提供了制备用于在细胞培养期间递送营养物质的多层膜的方法。
[0015]技术方案
[0016]为了实现本专利技术的目的，
[0017]根据本申请的一个方面，提供了用于细胞培养的多层膜，其包括基材、以及在基材上形成的多层结构。
[0018]根据本申请的另一方面，提供了包括多层膜的用于细胞培养的组合物。
[0019]根据本申请的另一方面，提供了包括多层膜的细胞培养装置。
[0020]根据本申请的另一方面，提供了制备培养肉的方法，所述方法包括使多层膜与含有细胞的细胞培养基接触。
[0021]根据本申请的另一方面，提供了减少细胞培养基中血清成分的方法，所述方法包括使多层膜与含有细胞的细胞培养基接触。
[0022]根据本申请的另一方面，提供了制备用于细胞培养的多层膜的方法。
[0023]下面将详细介绍本申请。
[0024]根据一个方面，本申请提供了用于细胞培养的多层膜，所述多层膜包括：(a)基材；以及(b)多层结构，所述多层结构是将侧链上具有胺基的阳离子材料和侧链上具有羧基的阴离子材料在基材上交替堆叠形成的，并含有孔隙，并且其中阳离子材料和阴离子材料相互交联。
[0025]基材
[0026]在本申请中可以使用的基材在基材具有支撑特性的情况下可以不受限制地使用，同时，在侧链中具有羧基的阴离子材料或在侧链中具有胺基的阳离子材料可以被键合以堆叠在基材上。
[0027]可用作基材的材料可以是聚合物、塑料(例如聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯等)、金属、金属氧化物、硅酮、陶瓷、Si/SiO2晶片、玻璃、碳、碳纳米管或可生物降解聚合物，但不限于此。
[0028]可以对基材进行表面处理以促进与稍后将描述的阳离子材料或阴离子材料的结合。
[0029]基材的形状没有特别的限制，但考虑到本申请的多层膜应用于细胞培养，可以是孵育器、培养皿、平板、烧瓶、载玻片、管、细胞培养器、滚瓶、旋转瓶、中空纤维、微载体、珠粒、片段等形式。
[0030]多层结构
[0031]本文的多层结构是将在侧链中具有羧基的阴离子材料和在侧链中具有胺基的阳离子材料交替堆叠在基材上而形成的。
[0032]阴离子材料可以附着在带正电荷的基材表面，而阳离子材料可以附着在带负电荷的基材表面。因此，当基材带负电荷时，阳离子材料可以形成第一层，当基材带正电荷时，阴离子材料可以形成第一层。
[0033]在本申请中，在侧链中具有胺基的阳离子材料可以与基材键合以形成第一层。
[0034]在实施方案中，在侧链中具有胺基的阳离子材料可以溶解在溶液中以与基材表面接触，从而形成第一层。阳离子材料的电离程度，即质子化程度，可以通过将溶液的pH值调节到预定的范围来控制。当将溶液的pH调至3
‑
5时，阳离子材料的至少50％、至少60％、至少70％、至少80％或至少90％的胺基可被质子化。通过静电吸引，质子化胺基(
‑
NH
3+
)可与侧链
上具有羧基的阴离子材料的去质子化羧基(
‑
COO
‑
)结合。可以通过静电吸引在阳离子材料与阴离子材料之间形成多层结构。
[0035]在侧链中具有胺基的所述阳离子材料可以是选自壳聚糖、明胶、胶原蛋白、纤维蛋白原、丝心蛋白、酪蛋白、弹性蛋白、层粘连蛋白、纤维连接蛋白、聚多巴胺、聚乙烯亚胺、聚l
‑
赖氨酸、聚(乙烯胺)盐酸盐和聚(氨基酸)中的任一种。
[0036]在本申请中，在侧链中具有胺基的阳离子材料可以是壳聚糖。
[0037]在本申请中，在侧链中具有羧基的阴离子材料可以被键合在第一层上以形成第二层。
[0038]在实施方案中，在其侧链中具有羧基的阴离子材料可以溶解在溶液中以与阳离子材料的第一层的表面接触，以形成第二层。
[0039]阴离子材料的电离程度，即去质子化程度，可以通过将溶液的pH值调节到预定的范围来控制。当溶液的pH调整为3
‑
5时，至少50％、至少60％、至少70％、至少80％或至少90％的羧基可以被去质子化(
‑
COO
‑
)。
[0040]如上所述，阴离子材料的去质子化羧基(
‑
COO
‑
)可通过静电吸引与阳离子材料的质子化胺基(
‑
NH
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.用于细胞培养的多层膜，包括：(a)基材；以及(b)在所述基材上交替堆叠在侧链上具有胺基的阳离子材料和在侧链上具有羧基的阴离子材料形成的多层结构，并且所述多层结构含有孔隙，其中所述阳离子材料和所述阴离子材料相互交联。2.根据权利要求1所述的多层膜，还包括掺入所述多层结构的所述孔隙中的用于细胞培养的营养物质。3.根据权利要求1所述的多层膜，其中所述在侧链上具有胺基的阳离子材料是选自壳聚糖、明胶、胶原蛋白、纤维蛋白原、丝心蛋白、酪蛋白、弹性蛋白、层粘连蛋白、纤维连接蛋白、聚多巴胺、聚乙烯亚胺、聚l
‑
赖氨酸、聚(乙烯胺)盐酸盐和聚(氨基酸)中的一种。4.根据权利要求1所述的多层膜，其中所述在侧链上具有羧基的阴离子材料是选自透明质酸、聚
‑
l
‑
乳酸、海藻酸、硫酸葡聚糖、木质素、单宁酸、硫酸软骨素、基于纤维素的聚合物、岩藻多糖和肝素中的一种。5.根据权利要求1所述的多层膜，还包括形成在所述多层结构上的覆盖层。6.根据权利要求5所述的多层膜，其中所述覆盖层由多糖制备。7.根据权利要求6所述的多层膜，其中所述多糖选自琼脂糖、卡拉胶、岩藻多糖、褐藻淀粉、纤维素、半纤维素和木酚素。8.根据权利要求2所述的多层膜，其中所述用于细胞培养的营养物质为C
‑
藻蓝蛋白；选自IGF
‑
1、BMP
‑
2和FGF
‑
1的生长因子；氨基酸；或者抗坏血酸。9.根据权利要求1所述的多层膜，其中所述多层膜的厚度为0.1
‑
10μm。10.根据权利要求1所述的多层膜，其中所述多层结构具有双层(BL)，所述双层是包含阳离子材料层和阴离子材料层的堆叠单元，并且所述BL...

【专利技术属性】
技术研发人员：李炯来，李承姸，白胜真，洪辰基，朴昭炫，
申请(专利权)人：CJ第一制糖株式会社，
类型：发明
国别省市：