[发明专利]自组装多肽纳米纤维水凝胶支架材料的制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种搭载人脐带华通胶间充质干细胞的自组装多肽纳米纤维水凝胶支架材料的制备。本发明还公开了一种用于搭载人脐带华通胶间充质干细胞的组织工程材料，其包含自组装多肽纳米纤维水凝胶支架材料。本发明中的自组装多肽纳米纤维水凝胶支架材料为RADA16‑1多肽的水凝胶。本发明的自组装多肽纳米纤维水凝胶支架材料成分明确，性能稳定，且无毒害，生物相容性好，能够为培养人脐带华通胶间充质干细胞提供可靠的微环境，在利用组织工程材料复合人脐带华通胶间充质干细胞的研究中具有良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及医学、组织工程技术领域，特别是涉及一种搭载人脐带华通胶间充质干细胞的自组装多肽纳米纤维水凝胶支架材料的制备方法及应用。

背景技术

间充质干细胞来源于中胚层，是一种非造血来源的多向分化潜能的干细胞。其免疫源性弱，能向多种组织增殖分化，已经成为组织工程技术领域及细胞移植治疗中理想的种子细胞来源。间充质干细胞最早在人骨髓中发现，但骨髓中存在少量其他细胞，如造血细胞、脂肪细胞、成纤维细胞等，而间充质干细胞含量较少，分离纯化困难，并且随着年龄的增长，骨髓间充质干细胞的数量和增殖分化能力呈现出显著下降。不能忽视的还有，获取骨髓组织对供者带来较大困苦和创伤，故广泛应用于临床面临较大困难。

人脐带华通胶间充质干细胞，来源于新生儿脐带，属于医疗废弃组织，对供者不产生困苦和损伤，且来源广泛，因此更容易得到推广应用于临床。华通胶组织是脐带动静脉之间的胶冻样间质，含有较多胶原纤维，胶原酶能够水解华通胶组织的胶原纤维结构，但不会对人脐带华通胶间充质干细胞造成损伤。

随着生物学治疗和组织工程技术的发展，大量新的治疗方法已经在科研层面取得良好的效果和广阔的前景。研究表面，利用组织工程技术构建仿髓核组织的生物支架材料，能够为部分细胞提供生长的微环境，这样若通过此种生物支架材料搭载干细胞，不仅能够保证干细胞的生存，还能够确保干细胞在指定部位稳定的最大限度的发挥干细胞的作用。目前研究发现，RADA16-I(AcN-RADARADARADARADA-GG-KOSSAPTQLN-CONH2)是一种可注射的自组装多肽纳米纤维水凝胶支架材料。可通过微创注射进入髓核组织。这种材料，能够快速形成大量纳米纤维，构成与细胞外基质相似，为细胞的培养提供良好的三维环境。在骨、神经、心肌等方面已经取得良好的研究成果。

本研究从构建自组装多肽纳米纤维水凝胶支架材料出发，探索其在搭载人脐带华通胶间充质干细胞方面的应用，填补利用组织工程方法搭载干细胞的方法发挥治疗作用的空白。

发明内容

本发明提供了一种自组装多肽纳米纤维水凝胶支架材料的制备方法及应用。本发明的自组装多肽纳米纤维水凝胶支架材料成分明确，性能稳定，且无毒害，生物相容性好，能够持续对人脐带华通胶间充质干细胞提供生存支持，在利用组织工程方法搭载干细胞的方法发挥治疗作用的研究中具有良好的应用前景。

为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一、构建自组装多肽纳米纤维水凝胶支架材料

1、将自组装多肽RADA16-I(AcN-RADARADARADARADA-GG-KOSSAPTQLN-CONH2)(纯度>90％)的多肽粉，利用超纯水将其溶解，使溶液浓度达到1％，并采用超声破碎仪探针超声，使其彻底溶解，然后将溶液利用孔径为0.22μm的一次性无菌注射式过滤膜消毒，得到1％自组装多肽RADA16-I溶液备用。

2、向transwell小室每个小孔先后加入400μL培养基和100μL 1％自组装多肽RADA16-I溶液，然后于37℃培养箱内孵育1h。

3、待transwell小室内溶液形成凝胶后，再向凝胶表面缓慢加入400μL培养基，然后于37℃培养箱内孵育30min。然后每隔30min对培养孔及凝胶表面的完全培养基进行更换，共两次以平衡多肽水凝胶表面的pH值。

4、培养基的配制成分为：