[发明专利]一种葡聚糖与离子液体混合式3D凝胶、制备方法及其应用方法

说明书

本发明公开了一种葡聚糖与离子液体混合式3D凝胶的制备方法，制备氨基酸离子液体和经过修饰的葡聚糖大分子的初步混合液态产物、在初步混合液态产物中添加含有巯基的接枝分子和细胞悬液得到凝胶前体溶液和在凝胶前体溶液中加入交联分子，得到葡聚糖与离子液体混合式3D凝胶三个步骤，同时也公开了制备出的葡聚糖与离子液体混合式3D凝胶的特征以及其应用方法；能够为胞的三维生长和电激励试验提供体外模型，也为进一步研究细胞在多因素共同作用下自组织过程的研究提供了新手段。

技术领域

本发明属于的3D凝胶技术领域，具体涉及一种葡聚糖与离子液体混合式3D凝胶、制备方法及其应用方法。

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或者四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，构建出接近于体内生长环境并利用细胞群体内在的固有属性，使细胞呈现出立体生长状态，并监测其随着时间的演变规律，有利于控制细胞的生长增殖、诱导细胞的定向分化以及分化后表型的维持与增殖，也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。部分细胞，例如肌肉细胞，在电激励作用下可能会展示出不一样特性，如增殖率提高，分化出现的时间点发生迁移等。由于3D或4D培养的其中一项关键内容就是构建性质优良且调控灵活的细胞三维外基质，而目前采用较多的材料是各类生物兼容性较好的水凝胶，所以如果能够灵活调控水凝胶包括电特性在内的属性，会进一步丰富控制细胞生长和自组织的途径。

发明内容

为解决上述现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种葡聚糖和离子液体混合式成分比例和电特性均可同时调控的3D凝胶的制备方法及应用，由其所制备出的3D凝胶能够为胞的三维生长和电激励试验提供体外模型，也为进一步研究细胞在多因素共同作用下自组织过程的研究提供了新手段。

本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：

一种葡聚糖与离子液体混合式3D凝胶的制备方法，包括以下步骤：

步骤S1、制备氨基酸离子液体和经过修饰的葡聚糖大分子的初步混合液态产物；

步骤S2、在所述步骤S1中的初步混合液态产物中添加含有巯基的接枝分子和细胞悬液，得到凝胶前体溶液；

步骤S3、在所述步骤S2中的凝胶前体溶液中加入交联分子，得到葡聚糖与离子液体混合式3D凝胶。

作为进一步改进的技术方案，所述步骤S1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所述液态蒸馏水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、碳酸盐缓冲液、葡萄糖马来酰亚胺聚合物混合溶液以及离子液体于离心管中混匀，得到初步混合液态产物。

作为进一步改进的技术方案，所述步骤S2具体包括如下步骤：

步骤S21、取出于-20℃或-80℃温度条件下含有巯基的RGD肽链固态物质，加入液态蒸馏水进行溶解，溶解时通过漩涡振荡器进行振荡，得到浓度为20mmol/L的含巯基RGD肽链水溶液；

步骤S22、在所述步骤S1中的初步混合液态产物中添加所述步骤S21得到的含巯基RGD肽链水溶液，吹打混匀后，室温静置3-5分钟，然后加入细胞悬液，得到凝胶前体溶液，所述细胞悬液为培养基细胞悬液，且可含细胞也可不含细胞。

作为进一步改进的技术方案，所述步骤S3具体包括如下步骤：