[发明专利]用于体外调节细胞培养物的化学微环境的组合物、装置和方法

权利要求书

1.一种用于在体外细胞培养物中使用的组合物，所述组合物包含基质，其特征在于，所述基质包含一种或多种能够催化氧还原的酶，以调节在所述细胞培养物中的氧梯度。

2.根据权利要求1所述的组合物，其中所述基质是聚合物或蛋白质基质。

3.根据权利要求1或2所述的组合物，其中所述酶选自葡萄糖氧化酶(GOx)、NADPH氧化酶、黄嘌呤氧化酶、乳酸氧化酶、细胞色素氧化酶或漆酶。

4.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，还包含过氧化氢酶。

5.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中通过交联助剂(交联剂)将所述酶与所述基质共价结合。

6.根据权利要求5所述的组合物，其中所述交联助剂选自戊二醛(GDA)、辛二酸双(磺基琥珀酰亚胺基)酯、N-羟基琥珀酰亚胺、甲醛、光反应剂。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的组合物，其中通过机械和/或静电相互作用将所述酶捕获在聚合物基质中。

8.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中所述组合物是水凝胶。

9.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中所述水凝胶选自硅酮水凝胶、聚丙烯酰胺、纤维素、纤维素衍生物、胶原、羧甲基纤维素、藻酸盐、壳聚糖、琼脂、polimacon、透明质酸、聚甲基丙烯酸甲酯、水凝胶肽-模拟物。

10.根据权利要求8或9所述的组合物，其中所述水凝胶的所述基质还包含牛血清白蛋白(BSA)。

11.根据权利要求10所述的组合物，其中所述水凝胶的所述聚合物基质包含与戊二醛共价结合的葡萄糖氧化酶(GOx)、过氧化氢酶和牛血清白蛋白(BSA)或由与戊二醛共价结合的葡萄糖氧化酶(GOx)、过氧化氢酶和牛血清白蛋白(BSA)组成。

12.一种用于体外培养细胞的装置，包含用于细胞的容器和根据权利要求1至11中任一项所述的组合物。

13.根据权利要求12所述的装置，其中所述容器是培养皿。

14.根据权利要求12或13所述的装置，其中将所述组合物沉积在所述容器的底部以形成一个或多个层。

15.一种调节细胞培养物的化学微环境和/或模拟体内细胞的生理或病理环境的体外方法，其特征在于，在用于细胞的容器中培养细胞系或原代细胞的步骤，其中已经将根据权利要求1至11中任一项所述的组合物沉积在所述容器中。

16.根据权利要求15所述的方法，还包括测量由所述组合物产生的氧梯度的步骤，特别是其中通过扫描电化学显微镜来进行所述测量。

17.根据权利要求15或16所述的方法，其中所述细胞培养物是癌细胞。

18.根据权利要求15或16所述的方法，其中所述细胞是上皮细胞。

19.一种评估药物或化合物对生理或病理环境的影响的体外方法，包括在用于细胞的容器中培养细胞系的步骤，其中已经将根据权利要求1至10中任一项所述的组合物沉积在所述容器中，和

将所述药物或化合物添加至所述细胞系的后续步骤。

20.根据权利要求15至19中任一项所述的方法，其中将所述组合物的所述基质封装在微球中。

21.根据权利要求20所述的方法，其中所述微球是磁性的。