[发明专利]一种生物质核壳结构细胞微载体的制备方法

说明书

本发明涉及一种生物质核壳结构细胞微载体的制备方法，其制备方法包括以下步骤：配制生物质材料水溶液作为外相，配置含有干细胞的羧甲基纤维素钠溶液作为内相,采用微流控电喷技术，制备细胞微载体，并通过设置微流控电喷的相关参数调整细胞微载体的大小和形态；配置氯化钙水溶液，交联固化细胞微载体，经细胞培养液清洗后，得到可用于干细胞体外扩增和干细胞治疗的核壳结构细胞微载体。本发明提供了一种生物质核壳结构细胞微载体的制备方法，该细胞微载体可用干细胞体外扩增和临床疾病治疗。本发明中借助微流控电喷技术，以生物质材料溶液为外相，以干细胞纤维素钠溶液为内相，实现生物质核壳结构细胞微载体的高效制备。

技术领域

本发明涉及生物材料领域，具体涉及一种生物质核壳结构细胞微载体的制备方法。

背景技术

干细胞是一类具有强大的增殖能力和多种分化潜能的细胞，有着广阔的医学应用前景。然而干细胞在临床治疗过程中面临着一些问题，例如体外培养过程中干细胞活性低、无法大量扩增。此外，临床上直接采用干细胞注射方法治疗疾病导致干细胞活性降低，达到目标部位的细胞有限，其容易引发免疫排斥，因而难以取得令人满意的治疗效果。相反，开发出相应的干细胞微载体则有望解决上述问题。

常见的干细胞微载体多采用人工合成或者天然的材料制备，例如透明质酸，明胶，丝素蛋白等。然而这些材料不可避免地都面临着一些问题。例如，生产过程繁琐、价格昂贵、机械性能差等。生物质材料是地球上最为存在的最为广泛的材料之一，绿色、天然、可再生、价格便宜、易于获得。其中纤维素纳米晶和海藻酸盐是生物质材料的代表，因其良好的生物相容性、低廉的价格和易于加工等特点，因而广泛应用于生物传感，组织工程，药物递送等领域。

微流控技术能够通过微管道精确控制微流体的单分散性、大小和结构，因而广泛地应用于生物分析、药物递送和细胞包封等领域。然而普通的微流控技术多引入的有机溶剂作为连续相来产生液滴，导致生物相容性差、造成细菌污染、降低生产效率，从而增加生产成本。微流控在高压电场存在的条件下可实现微载体的高效生成，同时并可通过选取合适的生物材料，一次性实现核壳结构为载体的批量生产。

发明内容

为了解决传统细胞微载体加工过程复杂、价格昂贵、生物相容性差等问题的缺点，本发明提供了一种生物质核壳结构细胞微载体的制备方法，该细胞微载体可用干细胞体外扩增和临床疾病治疗。本发明中借助微流控电喷技术，以生物质材料溶液为外相，以干细胞纤维素钠溶液为内相，实现生物质核壳结构细胞微载体的高效制备。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案是：

一种生物质核壳结构细胞微载体，其制备方法包括以下步骤：

(1)配制生物质材料水溶液作为外相，配置含有干细胞的羧甲基纤维素钠溶液作为内相，在微流控电喷装置内形成互不相容的液体，在设置的电场条件下，内、外相液体被切割为微滴，并通过设置微流控电喷的参数调整细胞微载体形成具有核壳结构的圆形细胞微载体；

(2)配置氯化钙水溶液，用于交联固化步骤(1)制备的细胞微载体，将固化后得到的细胞微载体经细胞培养液清洗后，最终得到可用于干细胞体外扩增和干细胞治疗的核壳结构细胞微载体。

所述的生物质材料水溶液为纤维素纳米晶CNC和海藻酸钠ALG的一种或两者以的任意比例的混合溶液。

所述的生物质材料水溶液浓度为1％-4％w/v。

所述的含有干细胞的羧甲基纤维素钠溶液为含有骨髓间充质干细胞浓度为1～1000×10⁶/mL，羧甲基纤维素钠1％w/v的水溶液。

所述的微流控电喷的相关参数：电场强度8KV、收集距离5cm、内相流速为100μL/min外相流速为300μL/min。

氯化钙水溶液的浓度为1％-4％w/v。