[发明专利]一种多孔间充质干细胞复合胰岛微凝胶的制备方法

说明书

本发明公开了一种多孔间充质干细胞复合胰岛微凝胶的制备方法，属于生物医学工程技术领域。该方法基于高分子溶液相分离原理结合单乳液液滴模板微流控技术制备包裹间充质干细胞和胰岛β细胞的微凝胶，通过洗涤去除致孔相聚氧化乙烯溶液，经培养得到多孔间充质干细胞复合胰岛微凝胶。该多孔微载体具有良好的生物相容性，孔隙之间相互联通提高物质交换的效率，从而促进胰岛β细胞及骨髓间充质干细胞快速增殖，改善细胞体内存活率，并提高胰岛β细胞的胰岛素分泌功能及间充质干细胞的免疫调节能力，进一步改善了一般的β细胞替代治疗方案，使得胰岛β细胞移植便于转化为临床应用。

技术领域

本发明涉及生物医学工程技术领域，具体涉及一种多孔间充质干细胞复合胰岛微凝胶的制备方法。

背景技术

1型糖尿病是一种严重危害人类健康的慢性代谢性疾病，其患病率在全球范围内呈快速上升趋势。当前对于1型糖尿病的治疗方法的研究聚焦于通过胰岛β细胞替代疗法来恢复内源性胰岛素分泌。胰岛β细胞替代疗法目前多以移植为主，移植细胞可根据血糖浓度的变化分泌胰岛素从而控制血糖代谢。然而，这一策略的长期有效性受到持续性移植物免疫排斥反应的限制。针对这一问题，研究者已开发出用于包裹β细胞及具有免疫隔离作用的生物材料，从而改善移植结果。但目前的大多数封装系统缺乏合适的辅助细胞或者因子与β细胞共定位的设计，无法模拟天然的胰岛微环境，从而导致移植的β细胞的功能和活性不佳。基于此，提出一种多孔间充质干细胞复合胰岛微凝胶的制备方法。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种多孔间充质干细胞复合胰岛微凝胶的制备方法，基于高分子溶液相分离原理，结合微流控技术制备多孔微凝胶，在提高营养物质供应的基础上，还能通过骨髓间充质干细胞(MSCs)促进胰岛β细胞存活和功能，从而用于组织工程研究和糖尿病治疗。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种多孔间充质干细胞复合胰岛微凝胶的制备方法，包括以下步骤：

制备W/O单乳液液滴，其中外相为油相溶液、内相为双水相水凝胶细胞预聚溶液；双水相水凝胶细胞预聚溶液包含有可交联水溶性聚合物溶液、致孔相聚合物溶液、光引发剂、胰岛β细胞及骨髓间充质干细胞；

对W/O单乳液液滴进行辐射交联，将内相交联成为微凝胶，并去除外相的油相溶液；洗涤微凝胶去除致孔相聚合物溶液得到多孔间充质干细胞复合胰岛微凝胶。

进一步地，所述制备W/O单乳液液滴包括以下步骤；

将乳化剂溶于油性溶液中，将油性溶液通入外相通道；

将光引发剂溶于可交联水溶性聚合物溶液，过滤除菌后加入胰岛β细胞及骨髓间充质干细胞；将光引发剂溶于致孔相聚合物溶液；混合两种水相溶液制备双水相水凝胶细胞预聚溶液，将预聚溶液通入内相通道；

通过调节内相、外相溶液的流速，利用液体的剪切力形成油包水的W/O单乳液液滴。

进一步地，所述对W/O单乳液液滴进行辐射交联，将内相交联成为微凝胶，并去除油相溶液；洗涤微凝胶去除致孔相聚合物溶液得到多孔间充质干细胞复合胰岛微凝胶具体包括以下步骤：

使用紫外光照射W/O单乳液液滴，交联内相水凝胶细胞预聚溶液，形成载有胰岛β细胞及骨髓间充质干细胞微凝胶；

将载有胰岛β细胞及骨髓间充质干细胞微凝胶置于1×PBS缓冲液中，经过离心去除外相的油相溶液；

将载有胰岛β细胞及骨髓间充质干细胞的微凝胶置于培养皿中，加入培养基，于37℃培养箱中培养，24h后去除未成胶的致孔相聚合物得到多孔间充质干细胞复合胰岛微凝胶。

进一步地，所述外相中的乳化剂与油性溶剂的质量比为8：100；乳化剂为司班80，油性溶剂为液体石蜡。