[发明专利]一种成分可调控的3D凝胶的制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种成分可调控的3D凝胶的制备方法，主要包括制备凝胶前体混合溶液和制备含有细胞的成分可调控的3D凝胶两个步骤，同时，还公开了运用其制备的一种成分可调控的3D凝胶应用于细胞组织培养的具体应用；由本发明的制备方法操作简便，制备出的一种成分可调控的3D凝胶为细胞的三维生长提供了支撑，为细胞与生物材料的三维空间复合体搭建了框架。

技术领域

本发明属于的3D凝胶技术领域，具体涉及一种成分可调控的3D凝胶的制备方法及应用。

背景技术

近年来，人体受损组织器官再生技术受到越来越多的关注，而细胞的体外三维培养也成为了细胞培养领域的热点。通过使用不同的技术方法以及材料，构建出接近于体内的生长环境并利用细胞群体内在的固有属性，使细胞呈现出多维立体的生长状态，既有利于诱导细胞的定向分化以及分化后表型的维持与增殖，又有望在体外构建与各类组织、器官相对应的细胞三维生长类似物或等同物。组织工程的核心是构建细胞与生物材料的三维空间复合体。

发明内容

为解决上述现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种成分可调控的3D凝胶的制备方法及应用，由其所制备出的一种成分可调控的3D凝胶为细胞的三维生长提供了支撑，为细胞与生物材料的三维空间复合体搭建了框架。

本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：

一种成分可调控的3D凝胶的制备方法，包括以下步骤：

步骤S1、制备凝胶前体混合溶液；

步骤S2、制备含有细胞的成分可调控的3D凝胶。

作为优选的技术方案，所述步骤S1中具体包括如下步骤：

步骤S11、取出于-80℃温度条件冷冻而呈固态的蒸馏水和碳酸盐缓冲液，并在室温下融解为液态，得到液态蒸馏水和液态碳酸盐缓冲液，再取出于-80℃温度条件冷冻而呈固态的葡萄糖马来酰亚胺聚合物，每170μL固态的葡萄糖马来酰亚胺聚合物加蒸馏水175μL进行溶解，溶解时通过漩涡振荡器进行振荡，得到葡萄糖马来酰亚胺聚合物溶液；

步骤S12、将所述步骤S11中的得到的液态蒸馏水、液态碳酸盐缓冲液、细胞悬液和葡萄糖马来酰亚胺聚合物溶液于一锥形离心管中进行配制，得到凝胶前体混合溶液。

作为优选的技术方案，所述步骤S2中包括具体如下步骤：

步骤S21，取出于-80℃温度条件冷冻而呈固态的聚乙二醇多肽混合物交联剂，每200μL固态的聚乙二醇多肽混合物交联剂加蒸馏水188μL进行溶解，溶解时通过漩涡振荡器进行振荡，得到聚乙二醇多肽混合物交联剂溶液，再将聚乙二醇多肽混合物交联剂溶液滴加到96孔的细胞培养板上；

步骤S22，取所述步骤S12得到的凝胶前体混合溶液与步骤S21中细胞培养板上的聚乙二醇多肽混合物交联剂混合，快速吹打2-3次后静置3-5分钟，得到成分可调控的凝胶；

步骤S23，将所述步骤S22得到的成分可调控的凝胶溶液，加培养基至完全覆盖凝胶后，再盖上细胞培养板盖子，放入培养箱中孵育；

步骤S24，两小时后更换培养基，得到成分可调控的3D凝胶。

作为优选的技术方案，所述步骤S12中得到的凝胶前体混合溶液的组分含量为：液态蒸馏水0-17.0μL、液态碳酸盐缓冲液2.5μL、细胞悬液5.0μL、葡萄糖马来酰亚胺聚合物溶液2.5-9.0μL，所述细胞悬液为培养基细胞悬液。

作为优选的技术方案，步骤S21中所述的滴加到96孔的细胞培养板上的聚乙二醇多肽混合物交联剂溶液的量为3.0-13.5μL。

作为优选的技术方案，所述步骤S22中所述的吹打的过程采用正位移移液枪和正位移吸头在5秒内完成。