[发明专利]基于光子晶体水凝胶纤维的心肌细胞检测方法及其应用

权利要求书

1.一种基于光子晶体水凝胶纤维的心肌细胞检测方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

1)光子晶体水凝胶纤维的制备：采用模板牺牲法，利用胶体粒子和生物相容性水凝胶前聚体，制备光子晶体水凝胶纤维；

2)心肌细胞的培养：在步骤1)得到的光子晶体水凝胶纤维表面种植心肌细胞，借助纤维结构进行培养，使心肌细胞在光子晶体纤维表面形成单个有序排列的纤维结构；

3)心肌细胞的检测：光子晶体水凝胶纤维上心肌细胞的收缩和舒张引起光子晶体水凝胶纤维的特征反射峰周期性变化，采集光子晶体水凝胶纤维的特征反射峰周期性变化数据；

4)数据的分析：对步骤3)采集的光子晶体水凝胶纤维的特征反射峰周期性变化数据进行分析，得到心肌细胞的收缩力和跳动频率情况；

其中步骤1)所述的光子晶体水凝胶纤维的具体制备步骤为：

①将单分散的胶体粒子分散在乙醇或者水溶液中，得到浓度为2～20wt％的单分散的胶体粒子溶液，之后将该胶体粒子溶液注入到毛细管中，自然沉积形成光子晶体纤维模板；

②将光子晶体纤维模板浸泡在生物相容性的水凝胶前聚体溶液中1～5h，经固化后得光子晶体-水凝胶杂交体系；

③去除光子晶体-水凝胶杂交体系中的胶体粒子，得到光子晶体水凝胶纤维。

2.根据权利要求1所述的一种基于光子晶体水凝胶纤维的心肌细胞检测方法，其特征在于：所述的胶体粒子为二氧化硅、四氧化三铁、二氧化钛、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙酯或聚乙烯中的一种，且其粒径大小为100～300nm。

3.根据权利要求1所述的一种基于光子晶体水凝胶纤维的心肌细胞检测方法，其特征在于：所述的生物相容性水凝胶前聚体为胶原蛋白、明胶、甲基丙烯酸甲酯修饰的明胶、牛血清白蛋白、丝素蛋白、醋酸丁酸纤维素、海藻酸钙、硅氧烷甲基丙烯酸酯、琼脂糖、聚乙烯醇、甲基丙烯酸缩水甘油酯或二甲基丙烯酸乙二醇酯中的一种或多种的混合物。

4.根据权利要求1所述的一种基于光子晶体水凝胶纤维的心肌细胞检测方法，其特征在于：所述的光子晶体水凝胶纤维的直径为30～300μm。

5.根据权利要求1所述的一种基于光子晶体水凝胶纤维的心肌细胞检测方法，其特征在于：步骤2)所述的培养是指在二氧化碳细胞培养箱中，在36～40℃、2～10wt％CO₂培养环境中培养2～10天。

6.根据权利要求2所述的一种基于光子晶体水凝胶纤维的心肌细胞检测方法，其特征在于：步骤②所述的固化采用的方法为紫外光固化、热固化或者溶剂挥发固化中的一种。

7.根据权利要求2所述的一种基于光子晶体水凝胶纤维的心肌细胞检测方法，其特征在于：步骤③中所述的去除光子晶体-水凝胶杂交体系中的胶体粒子采用的方法为化学腐蚀法、物理溶解法或者高温煅烧法。

8.根据权利要求1所述的一种基于光子晶体水凝胶纤维的心肌细胞检测方法，其特征在于：所述的心肌细胞为不同种属及诱导分化得到的各类心肌细胞。

9.一种如权利要求1所述的基于光子晶体水凝胶纤维的心肌细胞检测方法的应用，其特征在于：该方法应用于心脏药物的筛选评估。