[发明专利]一种干细胞3D培养用毛细管型明胶与氨基多糖共聚载体及其制备方法

说明书

提供了一种仿真人体干细胞的3D生长环境的胶原与氨基多糖共聚载体，包括将明胶、氨基聚糖与纳米碳酸钙、三偏磷酸钠混合制成胶液，将胶液拉制成薄壁毛细管，利用碳酸钠溶液激活三偏磷酸钠完成交联固定；再用厚壁胶管将多根薄壁毛细管包裹形成毛细管束，利用碳酸钠溶液激活三偏磷酸钠完成交联固定；在冷冻状态下将毛细管束切割后形成小段，在稀酸溶液中脱除纳米碳酸钙增加载体内孔道，清洗后低温干燥后无菌处理即得毛细管型干细胞3D培养用胶原与氨基多糖共聚载体。

技术领域

本发明涉及干细胞培养领域，尤其是涉及一种干细胞3D培养用毛细管型明胶与氨基多糖共聚载体及其制备方法 。

背景技术

干细胞种类很多，已经在疾病治疗、医美、抗衰、药物筛选等众多领域大量应用。干细胞培养已经成为整个干细胞产业链发展的制约瓶颈，干细胞培养器已经成为干细胞培养领域的开发热点。按干细胞培养装置的特点，分为2D培养与3D培养两大类。2D培养主要通过增大皿进行，批量换液、扩散法供气。3D培养主要在立体容器中完成，可以自主调控培养液的组成，可以主动向培养液供气，对培养过程的调控手段更丰富，3D培养技术逐渐成为干细胞产业链的主流。

干细胞3D培养载体是影响干细胞3D培养产业链发展的重要因素，有众多厂家进行干细胞3D培养载体研究开发，但多数厂家在制造干细胞3D培养载体尤其是多孔微载体时都是采用有机溶剂，包括苯，作为致孔剂，对培养的干细胞有潜在的危害，迫切需要探索对干细胞友好的致孔剂。

同时，传统的干细胞培养都采用胰酶消化干细胞，从而使干细胞从不溶的载体上解离下来；这样分离干细胞的方法对干细胞损伤极大，更好的方式是专一性裂解培养载体从而释放干细胞，最大限度地减少对干细胞的操作。干细胞产业急需要能够在不伤害干细胞条件下裂解的、多孔的、适宜于干细胞生存与系列的新型干细胞3D培养载体。

发明内容

针对上述不足，本发明提供一种干细胞3D培养用毛细管型明胶与氨基多糖共聚载体及其制备方法，其实质以对干细胞友好的碳酸钙材料为致孔剂，利用稀酸就可以把碳酸钙溶解除去，整个干细胞3D培养用胶原载体制造过程中不使用有机溶剂，有效避免利用挥发法去除致孔用有机溶剂造成的干细胞3D培养载体内有机溶剂残留问题。同时，可以利用胶原蛋白酶和完成多孔载体的温和裂解，有效减少裂解载体释放干细胞时对干细胞的损伤。

本发明提供一种干细胞3D培养用毛细管型明胶与氨基多糖共聚载体及其制备方法，具体如下：

S1 将明胶、氨基聚糖与三偏磷酸钠按比例制备混合胶液，再将纳米碳酸钙充分分散在胶液中；

S2 将胶液拉制成薄壁毛细管，利用碳酸钠溶液激活三偏磷酸钠进行交联与固定；

S3将胶液制成厚壁管并将多根毛细管包裹形成毛细管束，利用碳酸钠溶液激活三偏磷酸钠进行交联与固定；

S4 将完成交联固定后的毛细管束冷冻并切割制成小段；

S5将小段的毛细管束置于稀酸溶液中，利用稀酸使碳酸钙溶解并形成毛细管束中管壁的微孔管道；

S6 将小段的毛细管束充分洗净，低温干燥脱水，无菌处理后检测与保存，得到毛细管型干细胞3D培养用明胶与氨基多糖共聚载体。

优选地，利用三偏磷酸钠在碱性条件下进行多羟基物质的交联，交联后的载体可以用磷酸酯酶温和水解。

优选地，使用纳米碳酸钙做致孔剂，明胶与纳米碳酸钙的质量混合比例范围1：0.2-2，

优选地，S2中纳米碳酸钙有效增强毛细管的机械强度，拉制的毛细管直径为0.1-2mm。

优选地，S2中胶液中可以使用更多的含羟基的人体干细胞巢内组份，如：明胶、氨基多糖等，更有利于提升干细胞3D培养载体的性能。

优选地，毛细管型明胶与氨基多糖共聚载体是小段的毛细管束，由长的毛细管束经过冷冻切割、稀酸溶解纳米碳酸钙形成微孔管道、清洗、低温干燥、辐照灭菌等后处理过程制备。