【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生物，具体涉及一种利于细胞培养的定向细菌纤维素/壳聚糖复合支架及其制备方法和应用。
技术介绍
1、细胞培养肉是利用组织工程技术，通过体外培养细胞控制其快速增殖、定向分化并收集加工而成的一种新型肉类食品。与动物肉相比，细胞培养肉可节约99％的土地和96％的用水消耗，减少78％～96％的温室气体排放量，同时其生产效率可高达传统养殖肉的20倍以上，具有生产效率高和能量消耗低两大优势。因此发展细胞培养肉，是解决未来人类蛋白质短缺问题的一个重要途径。
2、在细胞培养肉制备的过程中，支架扮演着重要角色，它为细胞提供了黏附、增殖和分化的空间，是细胞获取营养物质、排泄废物和生长代谢的主要介质。在细胞肉中，支架除了满足良好的生物相容性、易加工成型、适宜的结构等基本要求外，还应满足可食用的要求。在各种支架原料中，细菌纤维素(bc)属于新型生物纳米材料，长而灵活，并且像聚合物链一样高度纠缠，具有优异的物化性质。与植物纤维素相比，bc在化学组成和分子结构排列上与植物纤维素相同，但其微纤维显著小于植物纤维素(大约100倍)，同时bc中纤维素含量可达99％以上，在形态学上具有独特的纳米纤维网状结构，能够模拟细胞外基质，具有高纯度、良好的生物相容性、良好的生物降解性、无毒特性以及可调控性。
3、在细胞生长过程中，细胞外基质的基底形态和力学性能都会影响细胞的生长方向、迁移及细胞骨架结构的形成，因此支架的结构指引在细胞行为中起着重要作用。定向的支架具有轴向通道结构和有序的纳米纤维排列，不仅有利于氧气和营养物质的输送，而且能够
4、此外，可用于细胞培养肉的支架需要具备支持细胞黏附的能力，优异的细胞黏附对于诱导细胞分化为成熟肌肉和脂肪组织是非常重要的。纤维素作为支架和生物材料有许多优点，然而天然纤维素表面的非特异蛋白吸附量低，不利于哺乳动物细胞黏附。壳聚糖是自然界中唯一的阳离子多糖，具有良好的生物相容性和生物可降解性，且因其具有很多亲水基团而有利于细胞黏附，常常用来携载、接种细胞。壳聚糖分为虾蟹类壳聚糖和蘑菇基壳聚糖(mc)，其中mc是一种从蘑菇中提取的天然多糖物质，相比于传统虾蟹壳来源壳聚糖，完全是植物来源，可摆脱对饲养动物的依赖。
5、目前，支架的制备仍处于实验室阶段，细菌纤维素长而灵活，并且像聚合物链一样高度纠缠，如何使用细菌纤维素制备得到可用于细胞培养肉的定向纤维支架并实现规模化生产，提高细胞黏附性，依然是一项具有挑战性的工作。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种利于细胞培养的定向细菌纤维素/壳聚糖复合支架，提高支架的生物相容性，诱导细胞定向生长，增强细胞的活力，促进细胞黏附。
2、为了实现上述目的，本专利技术提供了一种定向细菌纤维素/壳聚糖复合支架，包括细菌纤维素和交联于细菌纤维素上的壳聚糖；交联于细菌纤维素上的壳聚糖和所述细菌纤维素/壳聚糖复合支架的质量比为(17.43～63.49)：100。
3、本专利技术还提供了上述技术方案所述的定向细菌纤维素/壳聚糖复合支架的制备方法，将壳聚糖交联到细菌纤维素上的方式包括原位复合培养法或浸渍法；
4、所述原位复合培养法包括：将生产细菌纤维素的细菌接种至含有壳聚糖的培养基中培养；所述含有壳聚糖的培养基中壳聚糖的浓度为0.1～5g/l；
5、所述浸渍法包括：将细菌纤维素浸泡在壳聚糖乙酸溶液中；所述壳聚糖在乙酸溶液中的浓度为0.1～5g/l。
6、优选的，所述原位复合培养法包括如下步骤：
7、将生产细菌纤维素的细菌接种至所述含有壳聚糖的培养基中，进行培养，随后将菌液转移至硅胶管中继续培养，得到管状纤维素；所述含有壳聚糖的培养基以4g/l乙酸溶液为溶剂，包括葡萄糖15～20g/l，酵母提取物4～5g/l，胰蛋白胨4～5g/l和壳聚糖0.1～5g/l，ph为4.3～4.5；
8、去除所述管状纤维素表面的培养基和细菌，得到所述定向细菌纤维素/壳聚糖复合支架。
9、优选的，所述培养的时间为2～3d；所述继续培养的时间为5～7d；
10、所述硅胶管内径为8mm，壁厚为1.0～1.5mm；
11、去除所述管状纤维素表面的培养基和生产细菌纤维素的细菌的方式包括：将所述管状纤维素膜浸泡在0.1m naoh溶液中，100℃恒温水浴1～2h。
12、优选的，去除所述管状纤维素表面的培养基和生产细菌纤维素的细菌后，还包括冻干处理；
13、所述冻干处理的程序为-20℃下预冻24h，-40℃干燥36～48h；所述干燥包括真空干燥，真空度为3～4pa。
14、优选的，所述采用浸渍法包括如下步骤：
15、将生产细菌纤维素的细菌接种至所述液体培养基中，进行培养，随后将菌液转移至硅胶管中继续培养，得到管状纤维素；所述液体培养基以去离子水为溶剂，包括葡萄糖15～20g/l，酵母提取物4～5g/l，胰蛋白胨4～5g/l，十二水合磷酸氢二钠6.5～6.8g/l和无水柠檬酸1.0～1.1g/l，ph为6.0～6.1；
16、去除所述管状纤维素表面的培养基和细菌，得到细菌纤维素；
17、将细菌纤维素浸泡在壳聚糖乙酸溶液中，所述壳聚糖乙酸溶液中壳聚糖的浓度为0.1～5g/l，得到所述定向细菌纤维素/壳聚糖复合支架。
18、优选的，所述培养的时间为2～3d；所述继续培养的时间为5～7d；
19、所述硅胶管内径为8mm，壁厚为1.0～1.5mm；
20、去除所述管状纤维素表面的培养基和生产细菌纤维素的细菌的方式包括：将所述管状纤维素膜浸泡在0.1m naoh溶液中，100℃恒温水浴1～2h；
21、所述浸泡的时间为20～24h。
22、优选的，所述浸泡后，还包括冻干处理；
23、所述冻干处理的程序为-20℃下预冻24h，-40℃干燥36～48h；所述干燥包括真空干燥，真空度为3～4pa。
24、本专利技术还提供了上述技术方案所述的定向细菌纤维素/壳聚糖复合支架在培养动物细胞制备细胞培养肉中的应用。
25、有益效果：
26、本专利技术将壳聚糖交联到细菌纤维素上，壳聚糖具有良好的生物相容性和生物可降解性，并且具有很多亲水基团而有利于细胞黏附，通过限定交联于细菌纤维素上的壳聚糖和所述细菌纤维素/壳聚糖复合支架的质量比为(17.43～63.49)：100，使细胞在得到的细菌纤维素/壳聚糖复合支架具有良好的黏附性。并且细胞实验表明，良好的纳米纤维排列有利于细胞定向生长。本专利技术提供的细菌纤维素/壳聚糖复合支架生物相容性好，能够诱导细胞进行线性排列生长，增强细胞的活力，促进细胞黏附。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种定向细菌纤维素/壳聚糖复合支架，其特征在于，包括细菌纤维素和交联于细菌纤维素上的壳聚糖；所述交联于细菌纤维素上的壳聚糖和所述细菌纤维素/壳聚糖复合支架的质量比为(17.43～63.49)：100。
2.权利要求1所述的定向细菌纤维素/壳聚糖复合支架的制备方法，其特征在于，将壳聚糖交联到细菌纤维素上的方式包括原位复合培养法或浸渍法；
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述原位复合培养法包括如下步骤：
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述培养的时间为2～3d；所述继续培养的时间为5～7d；
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，去除所述管状纤维素表面的培养基和生产细菌纤维素的细菌后，还包括冻干处理；
6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述浸渍法包括如下步骤：
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述培养的时间为2～3d；所述继续培养的时间为5～7d；
8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述浸泡后，还包括冻干处理；
...
【技术特征摘要】
1.一种定向细菌纤维素/壳聚糖复合支架，其特征在于，包括细菌纤维素和交联于细菌纤维素上的壳聚糖；所述交联于细菌纤维素上的壳聚糖和所述细菌纤维素/壳聚糖复合支架的质量比为(17.43～63.49)：100。
2.权利要求1所述的定向细菌纤维素/壳聚糖复合支架的制备方法，其特征在于，将壳聚糖交联到细菌纤维素上的方式包括原位复合培养法或浸渍法；
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述原位复合培养法包括如下步骤：
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述培养的时间为2～3d；所述继续培养的时间为5～7d；
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。