一种物理场辅助细胞分化的方法技术

本发明专利技术公开了一种物理场辅助细胞分化的方法，属于细胞培养技术领域。本发明专利技术的物理场辅助细胞分化的方法，在细胞培养的过程中添加采用不同强度的静磁场进行多阶段培养，有效地提高了细胞分化效果。本发明专利技术的方法，用于辅助脂肪间充质干细胞分化时，脂肪间充质干细胞分化为心肌细胞，且心肌细胞转化率为59.83％，远远超过没有物理场辅助的常规方法；本发明专利技术方法，用于辅助人脐带间充质干细胞分化时，人脐带间充质干细胞可以分化为神经样细胞，且巢蛋白标志物表达占64.88％。白标志物表达占64.88％。

【技术实现步骤摘要】
一种物理场辅助细胞分化的方法


[0001]本专利技术涉及一种物理场辅助细胞分化的方法，属于细胞培养


技术介绍

[0002]物理场辅助细胞培养，是细胞生物学中用于改善细胞生长、增殖、分化和表达的一种技术。多能干细胞具有自我繁殖和分化成特定范围细胞类型的特点，其中间充质干细胞可分化为成骨细胞、脂肪细胞、肌肉细胞、软骨细胞和神经细胞；造血干细胞可分化成血细胞和腺体细胞；神经干细胞则可分化为神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞，干细胞的定向分化可实现组织再生，用于修复损伤组织细胞、刺激机体自身细胞再生和治疗疾病等，广泛应用于生物医学和组织工程领域。干细胞直接植入受损组织时，常伴有副作用及不良并发症，需经过体外适宜的环境诱导干细胞定向分化为特定细胞后，提高细胞利用效率，减少临床风险。
[0003]常见的诱导干细胞定向分化的方法主要为条件诱导、直接接触共培养和Transwell膜非接触共培养。条件诱导中培养液中添加的化学试剂具有一定毒性，容易引发干细胞变异；直接接触培养中诱导细胞和干细胞接触培养，分离纯化困难；Transwell膜非接触共培养通过半透膜将诱导细胞和干细胞非接触培养，不适用大规模体外定向分化。
[0004]近年来，磁场技术受到越来越多的关注，如神经干细胞分化为神经元的过程中，生长因子和第二信使信号钙离子、环磷酸腺苷具有重要作用，而磁场环境影响神经干细胞内钙离子的水平，影响钙离子通道，诱导细胞内发生一系列级联反应，从而调控神经元干细胞分化基因的表达，提高细胞定向分化率。如CN112159791A，利用具有磁电耦合效应的电仿生膜促进干细胞定向分化，但带电放生植入膜材料成本高，难以实现简单快速的大规模定向分化；如CN112210535A，公开了极低频电磁场诱导的促神经细胞生长和交联的方法，但方法还有待改进。
[0005]因此，需要一种新的磁场方法，为细胞定向分化提供简单、高效的培养方法。

技术实现思路

[0006]为了解决上述至少一个问题，本专利技术提供了一种物理场辅助细胞分化的方法，通过在细胞培养的过程中添加不同强度的静磁场进行分阶段培养，并控制分阶段培养条件，有效地提高了细胞分化效果。
[0007]本专利技术的物理场辅助细胞分化的方法，是在细胞培养阶段采用不同强度的磁场进行分阶段磁场培养；所述方法包括以下步骤：
[0008](1)取原代细胞加入培养基清洗后，制成悬浮液，接种于培养皿/瓶，在磁场培养箱中培养至少72h；
[0009](2)待步骤(1)中细胞培养达到一定融合密度时，去掉培养基，PBS清洗；
[0010](3)将步骤(2)收集的细胞加胰蛋白酶消化，离心后弃上清，沉淀物加入培养液，按比率进行传代处理，形成细胞悬浮液，置于培养皿/瓶中；
[0011](4)将步骤(3)的传代细胞接种于培养皿/瓶，待细胞达到一定融合密度时，去掉培养基，PBS清洗，置于磁场培养箱中静置或振荡培养24h后，加入诱导分化培养基，定期更换一次诱导培养基，磁场培养箱中以同一条件循环培养12
‑
18天。
[0012]所述步骤(1)和(4)中在磁场培养箱中培养均采用分阶段培养，具体包括，
[0013]第一培养阶段：将细胞置于第一静磁场环境中并培养第一时间；
[0014]第二培养阶段：将经第一培养阶段后的细胞置于磁场强度不同的第二静磁场环境中并培养第二时间。
[0015]在一种实施方式中，所述第一静磁场的磁场强度为0.5
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20mT。可选地，为0.5
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15mT。
[0016]在一种实施方式中，所述第二静磁场的磁场强度为0.5
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12mT。可选地，为0.5
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9mT。
[0017]在一种实施方式中，所述步骤(1)：第一静磁场强度0.5
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15mT静置培养24
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36h，第二静磁场强度0.5
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9mT静置培养36
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48h；且第一阶段和第二阶段磁场强度相差50％以上。
[0018]在一种实施方式中，所述步骤(4)的培养24h：以第一静磁场强度0.5
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15mT静置培养8
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12小时，再以第二静磁场强度0.5
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9mT静置培养12
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16小时。
[0019]在一种实施方式中，所述第一静磁场环境和第二静磁场环境的磁场强度之比为5:3，第一时间和第二时间之比为1:2。
[0020]在一种实施方式中，所述细胞包括但不限于脂肪间充质干细胞、骨髓间充质干细胞和人脐带间充质干细胞等。
[0021]在一种实施方式中，所述步骤(1)和(3)中的培养基包括但不限于α
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MEM和DMEM等培养基。
[0022]在一种实施方式中，所述步骤(2)中，细胞培养密度达到85％以上。
[0023]在一种实施方式中，所述步骤(2)中，细胞传代培养比率为1:2
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1:5。
[0024]在一种实施方式中，所述步骤(3)中，胰蛋白酶的质量分数为0.2
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0.4wt％。
[0025]在一种实施方式中，所述步骤(1)和(4)是在温度为20
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37℃，CO2浓度为1
‑
20％静磁场环境中静置或振荡培养。
[0026]在一种实施方式中，所述步骤(4)的定期更换是指每3天更换1次。
[0027]在一种实施方式中，所述步骤(4)中，细胞培养密度达到70％以上。
[0028]在一种实施方式中，所述步骤(1)和(4)是在具有二氧化碳发生功能和磁场发生功能的培养箱中培养细胞。
[0029]本专利技术的优点和效果：
[0030]本专利技术的物理场辅助细胞分化的方法，在细胞培养的过程中添加采用不同强度的静磁场进行多阶段培养，有效地提高了细胞分化效果。
[0031]本专利技术的物理场辅助细胞分化的方法，用于辅助脂肪间充质干细胞分化时，脂肪间充质干细胞分化为心肌细胞，特异性抗原呈阳性，且心肌细胞转化率为59.83％，远远超过没有物理场辅助的常规方法(32.56％)，心肌细胞转化率相对提高比例可达83.75％。本专利技术的物理场辅助细胞分化的方法，用于辅助人脐带间充质干细胞分化时，人脐带间充质干细胞可以分化为神经样细胞，且巢蛋白标志物表达占64.88％。
具体实施方式
[0032]针对现有技术的诸多缺陷，本案专利技术人经长期研究和大量实践，得以提出本专利技术的技术方案。但是，应当理解，在本专利技术范围内，本专利技术的上述各技术特征和在下文(实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以相互结合，从而构成新的或者优选的技术方方案。限于篇幅，在此不再一一累述。
[0033]在如下实施例中，若非特别说明，则使用的各种原料、试剂、反应设备、测试设备及方法均可以通过市场购买等途径获取。本专利技术中，磁场的提供可以通过现有的技本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种物理场辅助细胞分化的方法，其特征在于，所述方法包括在细胞培养阶段采用不同强度的磁场进行分阶段磁场培养；所述方法包括以下步骤：(1)取原代细胞制成悬浮液，接种于培养皿/瓶，在磁场培养箱中培养至少72h；(2)待步骤(1)中细胞培养达到一定融合密度时，去掉培养基，清洗；(3)将步骤(2)收集的细胞加胰蛋白酶消化，离心后弃上清，沉淀物加入培养液，按比率进行传代处理，形成细胞悬浮液，置于培养皿/瓶中；(4)将步骤(3)的传代细胞接种于培养皿/瓶，待细胞达到一定融合密度时，去掉培养基，清洗，置于磁场培养箱中静置或振荡培养24h后，加入诱导分化培养基，定期更换一次诱导培养基，磁场培养箱中以同一条件循环培养12
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18天；所述步骤(1)和(4)中在磁场培养箱中培养均采用分阶段培养，具体包括，第一培养阶段：将细胞置于第一静磁场环境中并培养第一时间；第二培养阶段：将经第一培养阶段后的细胞置于磁场强度不同的第二静磁场环境中并培养第二时间。2.根据权利要求1所述的物理场辅助细胞分化的方法，其特征在于，所述第一静磁场的磁场强度为0.5
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20mT；可选地，为0.5
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15mT。3.根据权利要求1所述的物理场辅助细胞分化的方法，其特征在于，所述第二静磁场的磁场强度为0.5
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12mT；可选地，为0.5
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9mT。4.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨哪，周宇益，金亚美，黄文哲，李荣明，周银，孙红波，陈天钦，王天乐，
申请(专利权)人：英都斯特无锡感应科技有限公司，
类型：发明
国别省市：