[发明专利]一种含间充质干细胞球的生物材料支架的制备方法

说明书

本发明公开了一种含间充质干细胞球的生物材料支架的制备方法，将间充质干细胞与葡聚糖、光敏生物材料进行有序结合，使含间充质干细胞的葡聚糖以球状液滴形态均匀分布在光敏生物材料溶液中，通过光固化后，除去葡聚糖，从而形成球状空洞结构，促使间充质干细胞成球生长，使含间充质干细胞球生物材料支架一步成型。本发明极大的缩短了含间充质干细胞球支架材料的成型时间，避免了制备过程中对间充质干细胞活性的影响，同时使间充质干细胞球在光敏生物材料中均匀分布，从而提高间充质干细胞的疗效。

技术领域

本发明涉及细胞培养技术领域，具体涉及一种含间充质干细胞球的生物材料支架的制备方法。

背景技术

间充质干细胞（Mesenchymal Stem Cells；MSCs）不仅能持续分泌多种促再生因子和抗炎因子，还能根据损伤组织环境调整，实现因子分泌及分化功能的动态反馈调节，促进损伤组织的高效修复，为组织工程及再生医学领域提供了一种强有力的工具。但是，直接将MSCs的单细胞悬液注射到损伤组织部位，会使MSCs随着血液或组织间隙快速迁移至其他部位，导致MSCs在损伤部位的滞留时间较短。并且，在没有保护的情况下，MSCs在递送至体内后的存活率低。同时，离散且相对独立的MSCs由于缺乏细胞间的相互作用和细胞外基质，其分泌、调节再生微环境的能力受到限制。因此，将MSCs球载入生物材料中构建含MSCs球的生物支架可进一步促进损伤组织/器官修复及组织重建；一方面，支架可使MSCs固定在局部位置，维持有效细胞浓度，并阻挡免疫细胞的攻击，提高植入后细胞的存活；另一方面，MSCs球可通过强化细胞间的相互作用显著性提高MSCs促再生能力。

目前，MSCs球与生物材料结合的方式主要有两种：一种是先通过悬滴或旋转等方法制备MSCs球，再与生物材料溶液混合，最后固化生物材料，得到含MSCs球的生物材料支架，然而这种方法操作过程复杂，会影响MSCs的活性；另一种方法是先将生物材料支架制备完成后，再将MSCs单细胞悬液滴加到支架材料表面，通过支架表面特殊的拓扑结构，使MSCs成球生长，但MSCs球主要存在支架的表面，很难使其均匀分布在生物材料支架内部。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于提供一种含间充质干细胞球的生物材料支架的制备方法，以解决现有技术中操作过程繁杂、影响MSCs球活性、且MSCs球无法均匀分布在生物材料内部的问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种含间充质干细胞球的生物材料支架的制备方法，所述生物材料支架通过以下方法获得：

1）配置浓度为0.1%~20%葡聚糖溶液，将间充质干细胞重悬于葡聚糖溶液中；

2）配置浓度为5%~30%光敏生物材料溶液，并在其中加入0.5%~5%光引发剂；

3）将所述葡聚糖溶液与步骤2）得到的光敏生物材料溶液按照一定的体积比例进行混合，采用365~405nm波长的光源对混合后的溶液进行照射固化；

4）将步骤3）固化后的产品进行培养，得到含间充质干细胞球的生物材料支架。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、本发明利用将MSCs与葡聚糖（Dex）和光敏生物材料进行有序结合，使含MSCs的葡聚糖以球状液滴形态均匀分布在光敏生物材料溶液中，再通过光照使光敏生物材料固化，由于葡聚糖不会发生固化，对其中的干细胞起到保护作用，避免光敏生物材料在固化过程中对干细胞的活性造成影响，同时，通过葡聚糖的球状液滴使干细胞能够均匀分布在光敏生物材料中，进而提高干细胞的疗效。

2、本发明制备的生物材料支架在固化后，通过细胞培养基对光敏生物材料进行洗涤，将其中的葡聚糖和光引发剂从光敏生物材料中洗脱出来，给予干细胞足够的生存空间，也使得干细胞在生长过程中能够获得足够的氧气和营养物质；同时，由于葡聚糖是以球状液体的形态存在于光敏生物材料中，使得光敏生物材料的内部在固化并洗去葡聚糖之后形成多个球状空间，干细胞在球状空间中生长发育，最终获得干细胞球。