[发明专利]一种从牛、驴皮肤中提取基质凝胶的方法

说明书

本发明公开一种从牛、驴皮肤中提取基质凝胶的方法，涉及生物材料技术领域。基质凝胶是从细胞外基质中提取的一种可溶性基底膜基质，可作为细胞三维培养的生物支架材料，用于细胞三维培养的基质凝胶能够更好的模拟细胞的体内生长环境，使细胞更好的发挥其功能和特性。基质凝胶的特点是在4℃为水溶液，在37℃为凝胶。本发明属于生物技术领域，试验以3‑6月龄胎牛的皮肤为研究对象，从中提取基质凝胶，目的是为了建立并验证所提凝胶在细胞三维培养方面的作用，为细胞和类器官的三维培养筛选出更为优良的生物材料。

技术领域

本发明涉及生物材料技术技术领域，具体为一种从牛、驴皮肤中提取基质凝胶的方法。

背景技术

动物细胞的体外培养为研究生物体外的细胞和组织在生理学和病理生理学研究上提供了一个明确的平台，并为再生医学培养替代组织。传统上，这是通过在二维(2D)基质上培养单细胞群体来完成的，然而，已经证明当在三维环境中培养时，细胞表现得更自然。细胞生物学的研究通常依赖于组织培养，然而塑料或玻璃等人工基质可能会迫使细胞适应平坦和坚硬的表面，从而扭曲研究结果。相比之下，活生物体中大多数细胞的真正基质是细胞外基质，其分子组成是三维的、复杂的和动态的，柔韧性是可变的。在细胞的天然3D环境中，围绕细胞的结构支架是基底膜，基底膜是细胞外基质中一种特殊的异质实体。微环境影响基因表达，因此细胞的行为很大程度上取决于其与细胞外基质、邻近细胞以及可溶性局部和全身信号的相互作用。各种类型的膜相关结构中的整合素，称为细胞基质粘附，以双向方式在细胞外基质和细胞质之间传递信息。细胞-基质粘附介导调节细胞生长、迁移、分化、存活、组织结构和基质重塑的生理反应。由整合素在体外组织的细胞-基质粘附的类型及其传递的信号受到组织培养皿的平坦、坚硬表面的强烈影响；因此，应该通过在三维凝胶或基质中培养细胞才更接近体内环境。

合成的水凝胶和天然的水凝胶已经成为流行的三维细胞培养平台。用于开发支架的天然生物材料可以由细胞外基质(ECM)中的成分组成，如胶原蛋白、纤维蛋白原、透明质酸、糖胺聚糖、羟基磷灰石等，因此具有生物活性、生物相容性和与天然组织相似的机械性能的优点。其他天然材料包括来自植物、昆虫或动物成分的材料(如纤维素、壳聚糖、丝素蛋白、藻酸盐等)。基质凝胶为细胞培养提供有利的微环境。由于存在无数内源性因子，它们还促进细胞的许多功能，这对于许多类型细胞的生存力、增殖和发育是有利的。基质凝胶就是从动物细胞外基质提取的一种用于三维培养的生物支架，被广泛用于细胞的三维培养。基底膜是一种重要的细胞外基质，存在于所有上皮和内皮组织中。基质胶由层粘连蛋白、ⅳ型胶原、硫酸乙酰肝素、蛋白聚糖、五肽素和巢蛋白组成。室温聚合后，基质凝胶产生类似哺乳动物细胞产生的细胞外基质的生物活性基质。根据市场上可买到的肿瘤来源基质的成分数量和类型，该物质的成分更像胚胎，这可能解释了为什么这么多细胞类型(包括干细胞和组织外植体)对此有反应。