【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生物材料，涉及一种细胞培养微载体及其制备方法和应用，尤其涉及一种可用于体细胞、干细胞和肿瘤细胞培养的微载体及其制备方法和应用。
技术介绍
1、干细胞已广泛用于多种疾病的临床研究，在一些病症治疗中已经展现出良好的效果。干细胞的应用还存在一些普遍问题，首先干细胞临床应用需要量大，但是干细胞数量远远不能满足广泛的临床需求；另一方面干细胞在输入体内后，会很快被清除，植入率较低，影响细胞的治疗效果。
2、多孔微载体培养细胞可以很好的解决以上两个问题，首先多孔微载体可以提供较大的比表面积，适合细胞的大规模培养；另一方面，相对于2d培养，3d培养提供给细胞更接近于体内的3d生长环境，对于维持细胞的活性和功能更有优势。另外，多孔微载体提供的空间可以使细胞进入微载体内部培养，将细胞保护起来，使其免受注射过程中的机械损伤以及体内的免疫细胞的攻击，提高细胞的植入率，从而增强细胞的治疗效果。同样，将肿瘤细胞培养于3d多孔微载体，一方面可以大大提高细胞的收获率，另一方面3d的生长环境相较于2d环境，更加有利于模拟真实的体内肿瘤微环境，用于肿瘤病理研究和治疗药物的筛选。
3、目前，国内外的多孔微载体主要以天然高分子材料为主，天然高分子材料如明胶、壳聚糖、纤维素等生物相容性好、且具有利于细胞粘附生长的位点，但是天然高分子材料存在批次重复性差、成分不明确，不便于控制其培养效果、机械性能、降解性能等特性。
4、此外，从多孔微球的结构来看，由于成孔方式的限制，仍存在一些不足。多孔微载体的成孔方式通常通过冷冻干燥法、
5、目前所制备得到的多孔微载体大多数内部孔腔不均一，连通性有待改善，缺少壁上孔(次级孔)，影响营养物质和代谢产物的传质，导致在载体内部生长的细胞状态变差甚至死亡。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种细胞培养微载体及其制备方法和应用，尤其提供一种可用于体细胞、干细胞和肿瘤细胞培养的微载体及其制备方法和应用。
2、为达到此专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、第一方面，本专利技术提供一种细胞培养微载体，所述细胞培养微载体包括具有内外贯穿孔道结构的聚合物多孔微球。
4、优选地，所述细胞培养微载体具有初级孔结构和次级孔结构；所述初级孔的孔径为5-200μm，例如10μm、30μm、40μm、50μm、60μm、70μm、80μm、90μm、100μm、110μm、120μm、150μm、200μm等；所述次级孔的孔径为0.1-50μm，例如0.5μm、1μm、1.5μm、2μm、2.5μm、3μm、4μm、5μm、8μm、10μm、15μm、20μm、25μm、30μm、35μm、40μm、50μm等。
5、优选地，所述初级孔的孔径为10-150μm，进一步优选30-100μm。
6、优选地，所述次级孔的孔径为0.1-30μm，进一步优选1-10μm。
7、本专利技术所涉及的细胞培养微载体具有多孔贯通结构，具有特定孔径范围的初级孔和次级孔(壁上孔)，次级孔较小，存在于初级孔的孔壁上，便于营养物质的输送；初级孔较大，形成大的孔腔和窗口，便于细胞向微球内部迁移生长。这种初级孔和次级孔结合的双孔型微载体结构，既有利于细胞在载体内部的生长，又有利于营养物质和代谢产物的传质，从而促进细胞的生长，使所培养的细胞保持良好的活性与功能、增殖效率高。且该细胞培养微载体既包括可生物降解微载体，也包括不可降解的微载体。
8、优选地，所述细胞培养微载体的粒径为50-1000μm，例如100μm、150μm、200μm、250μm、300μm、400μm、500μm、600μm、700μm、800μm、900μm、1000μm等，优选100-500μm，进一步优选150-300μm。
9、本专利技术所涉及的细胞培养微载体的粒径控制在上述特定范围内，有利于为细胞提供足够的生长空间，但是又不至于过大而导致内部营养输送困难、吸取操作困难等问题；另一方面微载体粒径不至于过小而导致细胞生长空间受限，以及避免细胞培养后期微球过度聚集等问题，从而影响微载体的空间利用率以及应用。
10、优选地，所述多孔微球的基质的制备原料包括改性或未改性的聚合物材料以及聚合物单体。
11、优选地，所述聚合物材料包括聚己内酯、聚乳酸、聚乳酸乙醇酸、聚乙醇酸、聚羟基脂肪酸酯、聚l-谷氨酸、聚甲基丙烯酸、聚苯乙烯、聚氧乙烯、聚氧丙烯共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙二醇、单甲氧基聚乙二醇聚乳酸共聚物、聚苯乙烯和聚氧丙烯共聚物、聚苯乙烯和聚乙二醇共聚物、聚苯乙烯和聚丙烯酸共聚物、聚苯乙烯和聚丙烯酸羟基乙酯共聚物、聚甲基丙烯酸酯和聚丙烯酸共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯和聚丙烯酸羟基乙酯共聚物、聚甲基丙烯酸酯和甲基丙烯酸共聚物、甲基丙烯酸甲酯与甲基丙烯酸β羟乙酯共聚物、聚氯甲基苯乙烯或聚甲基丙烯酸缩水甘油酯中的任意一种或至少两种的组合。
12、优选地，所述聚合物单体包括甲基丙烯酸缩水甘油醚、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸十八烷酯、甲基丙烯酸羟乙酯或苯乙烯中的任意一种或至少两种的组合。
13、本专利技术选择合成聚合物材料或聚合物单体作为多孔微球的基质材料是因为合成聚合物材料或聚合物单体性能稳定，可以实现微载体的降解速率、机械性能等各方面的性质可控。
14、优选地，所述细胞培养微载体还包括修饰于所述聚合物多孔微球表面的蛋白、糖蛋白、多糖、多肽或粘附材料中的任意一种或至少两种的组合。
15、为了使细胞能够很好地粘附并且生长，尤其是干细胞对所处的微环境的化学性质比较敏感，可对微载体表面进行修饰，例如蛋白、糖蛋白、多糖、多肽或粘附材料中的任意一种或至少两种的组合。
16、优选地，所述蛋白包括明胶、胶原蛋白、层粘连蛋白、弹性蛋白、纤维粘连蛋白、成纤维细胞生长因子，骨形态发生蛋白、神经生长因子、表皮生长因子、白细胞介素转化生长因子或钙黏蛋白中的任意一种或至少两种的组合。
17、优选地，所述多肽包括rgd、yigsr、ikvav、phsrn、ldv、redv、krsr、dgea、gfoger、fhrrika、tyrsrky、rretawa、多聚赖氨酸、多聚鸟氨酸或e7多肽中的任意一种或至少两种的组合。
18、上述多肽来自细胞外基质上粘附位点的氨基酸序列，有利于细胞的粘附本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种细胞培养微载体，其特征在于，所述细胞培养微载体包括具有内外贯穿孔道结构的聚合物多孔微球。
2.根据权利要求1所述的细胞培养微载体，其特征在于，所述细胞培养微载体具有初级孔结构和次级孔结构；所述初级孔的孔径为5-200μm，所述次级孔的孔径为0.1-50μm；
3.根据权利要求1或2所述的细胞培养微载体，其特征在于，所述细胞培养微载体的粒径为50-1000μm，优选100-500μm，进一步优选150-300μm。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的细胞培养微载体，其特征在于，所述多孔微球的基质的制备原料包括改性或未改性的聚合物材料以及聚合物单体；
5.根据权利要求1-4中任一项所述的细胞培养微载体，其特征在于，所述细胞培养微载体还包括修饰于所述聚合物多孔微球表面的蛋白、糖蛋白、多糖、多肽或粘附材料中的任意一种或至少两种的组合；
6.根据权利要求1-5中任一项所述的细胞培养微载体的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
7.根据权利要求6所述的细胞培养微载体的制备方法，其特征在于，所述油相中
8.根据权利要求6或7所述的细胞培养微载体的制备方法，其特征在于，所述外水相中表面活性剂包括非离子水溶性表面活性剂；
9.根据权利要求1-5中任一项所述的细胞培养微载体在细胞培养中的应用。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述细胞包括体细胞、干细胞或肿瘤细胞；
...【技术特征摘要】
1.一种细胞培养微载体，其特征在于，所述细胞培养微载体包括具有内外贯穿孔道结构的聚合物多孔微球。
2.根据权利要求1所述的细胞培养微载体，其特征在于，所述细胞培养微载体具有初级孔结构和次级孔结构；所述初级孔的孔径为5-200μm，所述次级孔的孔径为0.1-50μm；
3.根据权利要求1或2所述的细胞培养微载体，其特征在于，所述细胞培养微载体的粒径为50-1000μm，优选100-500μm，进一步优选150-300μm。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的细胞培养微载体，其特征在于，所述多孔微球的基质的制备原料包括改性或未改性的聚合物材料以及聚合物单体；
5.根据权利要求1-4中任一项所述的细胞培养微载体，其特征在于，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：马光辉，周炜清，燕星燃，那向明，李娟，魏炜，岳华，
申请(专利权)人：中国科学院过程工程研究所，
类型：发明
国别省市：
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