[发明专利]一种介孔二氧化硅纳米微球复合物及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种介孔二氧化硅纳米微球复合物及其制备方法与应用，属于纳米技术与生命科学技术领域。

背景技术

干细胞具有自我复制、高度增殖和多向分化的潜能，被认为是人体内所有细胞、组织和器官的“种子”的“万能”细胞。干细胞在再生医学上具有无可估计的应用价值，因此干细胞的相关研究一直吸引着国际上生物与医学各领域科学家的极大关注。我国是世界第一人口大国，因创伤、疾病、遗传和衰老造成的组织器官缺损或功能障碍人数位居世界之首。在肝脏疾病方面，我国乙肝病毒携带者为1.3亿人，乙肝病人有3000万人，其中有相当一部分病人最终发展为肝硬化、肝衰竭等肝脏终末期疾病。这些疾病均缘于脏器在细胞、组织、器官水平上受到不同原因的损伤而导致的功能异常、缺陷和丧失。近年来，虽然在其诊疗方面取得了众多进展，但目前针对这些器官细胞和机能损伤的药物或处理手段远远不足以解决这一日益严重的问题，器官移植虽可挽救终末期病人的生命，但受限于供源短缺、术后后续治疗费用高昂等严峻问题。因此探寻由干细胞定向诱导分化为肝细胞以期替代受损的肝脏细胞组织已成为当今肝脏疾病治疗的研究热点。

过去几年中，已有一系列关于胚胎干细胞向多种特定细胞如血细胞、心肌以及神经上皮等主要细胞系分化的报道。但多数的报道仅限于在随机分化基础上不同程度的纯化，而非定向诱导分化。随着人们对胚胎干细胞定向分化的研究，目前干细胞定向诱导的主要方法有：(1)添加各种细胞因子；(2)与不同种类细胞共培养；(3)小分子化合物诱导；(4)染色体修饰等。但是这些方法仍然存在着分化率低、细胞混杂、不成熟等突出问题，还不能有效地定向诱导胚胎干细胞向单一方向分化和达到纯的分化细胞。而未分化的胚胎干细胞植入人体内会产生畸胎瘤，影响细胞移植治疗的应用，阻碍了它的临床应用。

目前一些经典的技术已成为干细胞研究面临的重要瓶颈，因此，新技术的引入对于推动干细胞相关研究具有非常重要的意义。纳米技术作为一门20世纪80年代末逐步发展起来的新兴学科，在材料学、环境科学、生物医学、化学等方面都有着广泛的应用前景(Zuo L，Wei W，Morris M，et al.New technology and clinical applications of nanomedicine.Med Clin North Am，2007(91)：845-862)，为干细胞的研究和发展提供了新的契机。目前纳米技术在干细胞方面已经有了一些初步的研究，如：纳米材料作为载体向干细胞导入DNA及蛋白质等生物大分子物质以控制干细胞的增殖与分化(Hong Jinkee，Shah Nisarg J，Drake Adam C，et al.Graphene multilayers as gates for multi-week sequential release of proteins from surfaces.ACS Nano，2012(6)：81-88)；基于三维空间结构仿真模拟的纳米材料为干细胞的体外三维培养提供了良好载体(Jung Seung Lee，Jisoo Shin，Hae-Min Park，Yun-Gon Kim，Byung-Gee Kim，Jong-Won Oh，Seung-Woo Cho.Liver extracellular matrix providing dual functions of two-dimensional substrate coating and three-dimensional injectable hydrogel platform for liver tissue engineering.Biomacromolecules，2014(15)：206-218)。总之，纳米技术与干细胞研究的结合将会极大地推动人类更好地理解和控制干细胞命运并进一步开发新的干细胞技术，最终使干细胞在人类疾病的治疗与预防中发挥重要作用。目前，介孔二氧化硅纳米材料在干细胞方面应用的报道还十分有限。本发明提出的介孔二氧化硅纳米微球复合物不仅制备方法简单，而且能够提高体外定向分化胚胎干细胞的效率。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种介孔二氧化硅纳米微球复合物及其制备方法与应用。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种介孔二氧化硅纳米微球复合物，由介孔二氧化硅纳米微球与生长因子Activin A复合而成的复合物，其中，复合物中介孔二氧化硅质量分数为98.5-99.5％，生长因子Activin A质量分数为0.5-1.5％。