[发明专利]一种水凝胶、制备方法及其三维细胞培养方法

说明书

本发明揭示了一种水凝胶、制备方法及其三维细胞培养方法,水凝胶的制备方法包括：步骤S1、制备猪脱细胞真皮和/或猪脱细胞膀胱；步骤S2、冻干所述猪脱细胞真皮和/或所述猪脱细胞膀胱；步骤S3、研磨冻干的所述猪脱细胞真皮和/或冻干所述猪脱细胞膀胱成细颗粒；步骤S4、将所述细颗粒加入胃蛋白酶消化液中，搅拌48h‑72h，形成细胞外基质支架；以及步骤S5、调节所述胃蛋白酶消化液的PH值和盐浓度，使得所述胃蛋白酶灭活，所述细胞外基质支架中的蛋白质进行重组形成所述水凝胶。

技术领域

本发明涉及生物材料技术领域，更具体的说是涉及一种基于脱细胞化制备的水凝胶及其制备方法，以及使用其进行三维细胞培养方法。

背景技术

长期以来，人们一直认为，细胞外基质(extracellular matrix，ECM)不仅提供结构支持，而且还调节细胞生长、存活、成熟、分化和常驻细胞的发育。虽然ECM的许多组分可在不同的组织类型中保存，但每个组织都被认为具有独特的组成。

最近，从各种组织(包括皮肤、脂肪、心包、心脏、骨骼肌和肝脏)的ECM中衍生出来的ECM支架，在活体和体外实验中用作生物材料时被观察到有助于构建性重塑或形成适当部位的组织。在某些情况下，这些ECM支架对细胞行为具有组织特异性影响。

尽管ECM和常驻细胞之间存在独特的相互作用，但二维体外细胞研究通常评估涂层上的细胞行为，而涂层是由单个纯化蛋白或直接在聚苯乙烯培养皿组成。这些方法不能准确模拟细胞外微环境的复杂性，并可能会显著改变体外观察到的结果，使得体外研究很难在体内进行适当的转化。

在三维体外细胞实验中，使用ECM基质越来越普遍，因为这些基质被认为能够更好地模拟细胞自然环境，实现适当的细胞功能。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种通过机械分层脱细胞制备水凝胶的方法，和以此水凝胶为支架用于两种细胞类型(NIH 3T3成纤维细胞和C2C12成肌细胞)后续三维培养的培养方法。

本发明提供一种用于三维细胞培养的水凝胶的制备方法，所述制备方法包括：

步骤S1、制备猪脱细胞真皮和/或猪脱细胞膀胱；

步骤S2、冻干所述猪脱细胞真皮和/或所述猪脱细胞膀胱；

步骤S3、研磨冻干的所述猪脱细胞真皮和/或冻干所述猪脱细胞膀胱成细颗粒；

步骤S4、将所述细颗粒加入胃蛋白酶消化液中，搅拌48h-72h，形成细胞外基质支架；以及

步骤S5、调节所述胃蛋白酶消化液的PH值和盐浓度，使得所述胃蛋白酶灭活，所述细胞外基质支架中的蛋白质进行重组形成所述水凝胶。

作为可选的技术方案，所述步骤S1中还包括：步骤S11：猪脱细胞真皮原材料处理，其包括：收集来自市场重量的成年猪的全厚皮肤切片；以及将全厚皮肤切片切成35cm×50cm的矩形切块，将矩形切块的皮肤皮下脂肪和结缔组织层与猪真皮层分离。

作为可选的技术方案，将所述猪真皮层在脱细胞处理前可储存至-80℃的冷冻室中，并在脱细胞处理前取出解冻至室温。

作为可选的技术方案，从成年猪的背部外侧侧面收集全厚皮肤切片。