CN108096690B - 一种诱导循环肿瘤细胞转移的可移植支架的制备方法 - Google Patents
一种诱导循环肿瘤细胞转移的可移植支架的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108096690B CN108096690B CN201710225197.2A CN201710225197A CN108096690B CN 108096690 B CN108096690 B CN 108096690B CN 201710225197 A CN201710225197 A CN 201710225197A CN 108096690 B CN108096690 B CN 108096690B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pdms
- spin coating
- film
- preparation
- added dropwise
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M31/00—Devices for introducing or retaining media, e.g. remedies, in cavities of the body
- A61M31/002—Devices for releasing a drug at a continuous and controlled rate for a prolonged period of time
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Hematology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Anesthesiology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
- Medicinal Preparation (AREA)
- Materials For Medical Uses (AREA)
Abstract
本发明公开了一种诱导循环肿瘤细胞转移的可移植支架的制备方法，具体步骤如下：将PDMS旋涂形成薄膜，固化；对上述得到的PDMS膜进行等离子体处理，使其表面带负电；在PDMS膜表面滴加阳离子聚合物溶液，旋涂，再滴加清水，旋涂，再喷含涂外泌体的PBS溶液，再滴加阴离子聚合物溶液，旋涂，再滴加清水，旋涂，依此循环，在PDMS表面形成负载有外泌体的层层自组装膜；将PDMS从基底上揭下，使用环氧己烷气体消毒即得。本发明为柔性薄膜，具有很好的变性能力和机械性能，可克服因空间受限导致的移植困难；利用层层自组装技术对PDMS进行了修饰，在保留生物相容性、不可降解性以及良好的变形能力和机械性能的同时实现了外泌体/药物的负载和缓释。
Description
技术领域
本发明涉及组织工程技术领域，具体是一种诱导循环肿瘤细胞转移的可移植支架的制备方法。
背景技术
恶性肿瘤转移至功能器官(肺部、肝脏、脑部等)所导致的并发症是肿瘤死亡的主要原因。循环肿瘤细胞(circulating tumor cells，CTCs)是一类由实体瘤或转移灶释放进入外周血循环的肿瘤细胞，现有的研究证明它在恶性肿瘤术后复发和远端转移中发挥重要作用。然而，目前主流的肿瘤治疗手段，例如化疗、放疗、手术切除都难以彻底清除这些循环肿瘤细胞。
外泌体是一种细胞分泌的具有脂质双分子层结构的纳米囊泡，粒径分布为30-100nm，在体内分布十分广泛。其囊泡内含有脂质、蛋白、核酸等具有生物活性的分子，在细胞间的相互通讯中发挥着十分重要的作用。
近期的研究发现CTCs对转移器官的选择是通过其与转移前微环境相互沟通实现的。而外泌体在这种沟通机制中担任信使的角色，它像“侦察舰”一样，触发转移前微环境中必要的炎症、血管形成等分子反应来欢迎肿瘤细胞的“归巢”。蛋白质组学研究显示，肿瘤外泌体中的整合素(integrin)蛋白质对肿瘤的特异性转移起到决定作用，不同种类整合素决定肿瘤的不同转移方向，在肺转移中外泌体integrinsα6β4和α6β1起关键作用，而外泌体中integrinαvβ5在肝转移中起关键作用。如果下调integrinsα6β4和αvβ5，能分别阻止肝肺转移。这些蛋白存在于外泌体膜上，理论上，目的地“标记”应该存在于这里。层层自组装所构建的局部结构作为一个孵育场所，给肿瘤细胞转移首先提供一个物理的微环境，其内的肿瘤来源的外泌体带有以上等成分，以此招募循环肿瘤细胞，在层层自组装所在部位驻留。
综上，利用外泌体的在非关键部位形成转移前微环境来诱导循环肿瘤细胞向这些非关键部位转移从而控制肿瘤转移方向将成为一种肿瘤治疗的新方法。
为了实现在体内长期定植以诱导CTCs转移的目的，要求支架材料具有很好生物相容性的同时具有缓慢的降解性。但目前满足此类要求的支架材料，例如硅胶类材料，其结构比较致密无法用于外泌体及药物的负载和缓释，而且其制备过程也很容易使具有生物活性的分子失活。因此需要对其作必要的修饰和改进。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有很好的变性能力和机械性能的诱导循环肿瘤细胞转移的可移植支架，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种诱导循环肿瘤细胞转移的可移植支架的制备方法，具体步骤如下：
(1)将PDMS旋涂形成薄膜，固化；
(2)对上述得到的PDMS膜进行等离子体处理，使其表面带负电；
(3)在PDMS膜表面滴加阳离子聚合物溶液，400-5000rpm/min旋涂30-90s，再滴加清水，400-5000rpm/min旋涂30-90s，再喷含涂外泌体的PBS溶液，再滴加阴离子聚合物溶液，400-5000rpm/min旋涂30-90s，再滴加清水，400-5000rpm/min旋涂30-90s，依此循环20-200次，在PDMS表面形成负载有外泌体的层层自组装膜；
(4)将PDMS从基底上揭下，使用环氧己烷气体消毒即得诱导循环肿瘤细胞转移的可移植支架。
所述的步骤(1)将PDMS旋涂成膜步骤为将PDMS滴加到置于匀胶机上的基底上，旋涂30-90s，转速为400-5000rpm/min。
所述的步骤(1)固化PDMS薄膜是指在PDMS中按照10-15:1混入固化剂，使其交联固化。
所述交联固话是在60-120℃条件下加热固化。
所述的步骤(2)中对PDMS薄膜进行等离子体处理步骤采用对PDMS薄膜进行1-10min的等离子体照射，使其表面带负电。
所述步骤(3)中所述的阳离子聚合物为聚二烯丙基二甲基氯化铵、聚丙烯胺盐酸盐、壳聚糖、聚赖氨酸中的一种或多种；所述的阴离子聚合物聚苯乙烯磺酸盐、透明质酸、明胶中的一种或多种。
所述的步骤(3)中阳离子离子聚合物溶液和阴离子离子聚合物溶液的浓度均为1-5g/L。
所述的步骤(3)中外泌体是指拟招募的肿瘤细胞分泌的外泌体。
在所述步骤(3)的一个或多个循环过程中，用具有电性的大分子药物溶液替换相同电性的离子聚合物溶液作为自组装材料进行层层组装；得到负载有药物的层层自组装薄膜，所述的大分子药物溶液为前列腺环素E2、巨噬细胞刺激因子、髓源抑制性细胞中的一种或多种。
所述诱导循环肿瘤细胞转移的可移植支架使用时是植入腹腔大网膜脂肪垫中。
作为本发明进一步的方案：
作为本发明再进一步的方案：
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明使用后将外源的外泌体和药物长期定植于体内，形成转移前微环境，控制肿瘤转移方向；柔性薄膜，具有很好的变性能力和机械性能，可克服因空间受限导致的移植困难；PDMS在体内不降解，且细胞易于在PDMS表面贴壁生长，因此这种支架可以作为一种CTCs的捕获工具；利用层层自组装技术对PDMS进行了修饰，在保留生物相容性、不可降解性以及良好的变形能力和机械性能的同时实现了外泌体/药物的负载和缓释。
附图说明
图1为本发明使用后的缓释性能示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
实施例1
请参阅图1，将PDMS与固化剂按照10:1混合，滴加到盖玻片上，置于匀胶机上旋涂90s，转速为400rpm/min，60℃下加热20min，PDMS固化；将固化后的PDMS用等离子体处理1min；在PDMS膜表面滴加聚丙烯胺盐酸盐溶液，400rpm/min旋涂90s，再滴加清水，2000rpm/min旋涂60s，再喷涂含外泌体的PBS溶液，再滴加聚苯乙烯磺酸盐水溶液，400rpm/min旋涂90s，再滴加清水，2000rpm/min旋涂60s，依此循环20次，在PDMS表面形成负载有外泌体的层层自组装膜。其中聚苯乙烯磺酸盐、聚丙烯胺盐酸盐水溶液，浓度5g/L，加入0.15M氯化钠，调PH值为3。
将PDMS膜从基底上揭下，使用环氧己烷气体消毒，植入大网膜脂肪垫。
实施例2
将PDMS与固化剂15:1混合，滴加到盖玻片上，置于匀胶机上旋涂30s，转速为5000rpm/min，120℃下加热20min，PDMS固化；将固化后的PDMS用等离子体处理10min；在PDMS膜表面滴加聚赖氨酸溶液，3000rpm/min旋涂40s，再滴加清水，3000rpm/min旋涂40s，再喷含涂外泌体的PBS溶液，再滴加透明质酸水溶液，3000rpm/min旋涂40s，再滴加清水，3000rpm/min旋涂40s，依此循环100次，在PDMS表面形成负载有外泌体的层层自组装膜。其中透明质酸、聚赖氨酸水溶液，浓度1g/L，加入0.15M氯化钠，调PH值为3。
将PDMS膜从基底上揭下，使用环氧己烷气体消毒，植入大网膜脂肪垫。
实施例3
将PDMS与固化剂10:1混合，滴加到盖玻片上，置于匀胶机上旋涂90s，转速为3000rpm/min，100℃下加热20min，PDMS固化；将固化后的PDMS用等离子体处理5min；在PDMS膜表面滴加壳聚糖水溶液，4000rpm/min旋涂20s，再滴加清水，4000rpm/min旋涂20s，再喷含涂外泌体的PBS溶液，再滴加透明质酸水溶液，4000rpm/min旋涂20s，再滴加清水，4000rpm/min旋涂20s，依此循环50次，在PDMS表面形成负载有外泌体的层层自组装膜。其中透明质酸、壳聚糖水溶液，浓度2g/L，加入0.15M氯化钠，调PH值为3。
将PDMS膜从基底上揭下，使用环氧己烷气体消毒，植入大网膜脂肪垫。
试验：外泌体层层自主装装置植入腹腔步骤：裸鼠一只，4W；4％水合氯醛100ul，腹腔注射；待小鼠失去活动能力后，用镊子夹持动物皮肤，看痛觉反应，以无反应或极弱反应为佳；将老鼠仰卧位于手术台，四肢固定，暴露腹部；手术区域常规消毒3遍；一手轻提小鼠皮肤，另一只手持剪刀逐层剪开腹部，露出腹腔；下翻小肠，露出小鼠大网膜；用镊子将自主装植入大网膜后，小肠覆盖；逐层关腹。
本发明使用后将外源的外泌体和药物长期定植于体内，形成转移前微环境，控制肿瘤转移方向；柔性薄膜，具有很好的变性能力和机械性能，可克服因空间受限导致的移植困难；PDMS在体内不降解，且细胞易于在PDMS表面贴壁生长，因此这种支架可以作为一种CTCs的捕获工具；利用层层自组装技术对PDMS进行了修饰，在保留生物相容性、不可降解性以及良好的变形能力和机械性能的同时实现了外泌体/药物的负载和缓释。
上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (9)
1.一种诱导循环肿瘤细胞转移的可移植支架的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
(1)将PDMS旋涂形成PDMS膜，固化PDMS膜；
(2)对上述得到的PDMS膜进行等离子体处理，使其表面带负电；
(3)在PDMS膜表面滴加阳离子聚合物溶液，400-5000rpm旋涂30-90s，再滴加清水，400-5000rpm旋涂30-90s，再喷涂含外泌体的PBS溶液，再滴加阴离子聚合物溶液，400-5000rpm旋涂30-90s，再滴加清水，400-5000rpm旋涂30-90s，依此循环20-200次，在PDMS膜表面形成负载有外泌体的层层自组装膜；
(4)将PDMS膜揭下，使用环氧己烷气体消毒即得诱导循环肿瘤细胞转移的可移植支架。
2.根据权利要求1所述的诱导循环肿瘤细胞转移的可移植支架的制备方法，其特征在于，所述的步骤(1)将PDMS旋涂形成PDMS膜步骤为将PDMS滴加到置于匀胶机上的基底上，旋涂30-90s，转速为400-5000rpm。
3.根据权利要求1所述的诱导循环肿瘤细胞转移的可移植支架的制备方法，其特征在于，所述的步骤(1)固化PDMS膜是指在PDMS中按照10-15:1混入固化剂，使其交联固化。
4.根据权利要求3所述的诱导循环肿瘤细胞转移的可移植支架的制备方法，其特征在于，所述交联固化是在60-120℃条件下加热固化。
5.根据权利要求1所述的诱导循环肿瘤细胞转移的可移植支架的制备方法，其特征在于，所述的步骤(2)中对PDMS膜进行等离子体处理步骤采用对PDMS膜进行1-10min的等离子体照射，使其表面带负电。
6.根据权利要求1所述的诱导循环肿瘤细胞转移的可移植支架的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中所述的阳离子聚合物为聚二烯丙基二甲基氯化铵、聚丙烯胺盐酸盐、壳聚糖、聚赖氨酸中的一种或多种；所述的阴离子聚合物为聚苯乙烯磺酸盐、透明质酸、明胶中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的诱导循环肿瘤细胞转移的可移植支架的制备方法，其特征在于，所述的步骤(3)中阳离子聚合物溶液和阴离子聚合物溶液的浓度均为1-5g/L。
8.根据权利要求1所述的诱导循环肿瘤细胞转移的可移植支架的制备方法，其特征在于，所述的步骤(3)中外泌体是指拟招募的肿瘤细胞分泌的外泌体。
9.根据权利要求1所述的诱导循环肿瘤细胞转移的可移植支架的制备方法，其特征在于，在所述步骤(3)的一个或多个循环过程中，用具有电性的大分子药物溶液替换相同电性的离子聚合物溶液作为自组装材料进行层层组装；得到负载有药物的层层自组装膜，所述的大分子药物溶液为前列腺环素E2、巨噬细胞刺激因子、髓源抑制性细胞中的一种或多种。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710225197.2A CN108096690B (zh) | 2017-04-07 | 2017-04-07 | 一种诱导循环肿瘤细胞转移的可移植支架的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710225197.2A CN108096690B (zh) | 2017-04-07 | 2017-04-07 | 一种诱导循环肿瘤细胞转移的可移植支架的制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108096690A CN108096690A (zh) | 2018-06-01 |
| CN108096690B true CN108096690B (zh) | 2019-08-20 |
Family
ID=62206230
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710225197.2A Active CN108096690B (zh) | 2017-04-07 | 2017-04-07 | 一种诱导循环肿瘤细胞转移的可移植支架的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108096690B (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114196503B (zh) * | 2020-09-17 | 2024-07-12 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种基于外泌体富集芯片的外泌体分离富集方法 |
| CN113274410A (zh) * | 2021-04-07 | 2021-08-20 | 深圳玄鸟生物科技有限公司 | 外泌体水凝胶复合物在制备修复皮肤瘢痕的药物中的应用 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101460156A (zh) * | 2006-05-08 | 2009-06-17 | 帝国制药株式会社 | 抗痴呆药的经皮吸收制剂 |
| CN102847200A (zh) * | 2011-06-28 | 2013-01-02 | 先健科技(深圳)有限公司 | 静电自组装载药层的制备方法 |
| CN106511318A (zh) * | 2016-10-10 | 2017-03-22 | 北京科技大学 | 具有载药和杀伤癌细胞的纳米复合纤维薄膜的制备方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011130322A1 (en) * | 2010-04-12 | 2011-10-20 | University Of Miami | Macroporous bioengineered scaffolds for cell transplantation |
-
2017
- 2017-04-07 CN CN201710225197.2A patent/CN108096690B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101460156A (zh) * | 2006-05-08 | 2009-06-17 | 帝国制药株式会社 | 抗痴呆药的经皮吸收制剂 |
| CN102847200A (zh) * | 2011-06-28 | 2013-01-02 | 先健科技(深圳)有限公司 | 静电自组装载药层的制备方法 |
| CN106511318A (zh) * | 2016-10-10 | 2017-03-22 | 北京科技大学 | 具有载药和杀伤癌细胞的纳米复合纤维薄膜的制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN108096690A (zh) | 2018-06-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Fan et al. | Exosome-functionalized polyetheretherketone-based implant with immunomodulatory property for enhancing osseointegration | |
| US11702623B2 (en) | Device and method for microfluidics-based 3D bioprinting | |
| Abdollahiyan et al. | The triad of nanotechnology, cell signalling, and scaffold implantation for the successful repair of damaged organs: An overview on soft-tissue engineering | |
| Lin et al. | Marine‐Derived Hydrogels for Biomedical Applications | |
| US10953133B2 (en) | Process to create 3D tissue scaffold using electrospun nanofiber matrix and photosensitive hydrogel | |
| CN108096690B (zh) | 一种诱导循环肿瘤细胞转移的可移植支架的制备方法 | |
| JP2009213716A (ja) | 血管組織形成法 | |
| Liu et al. | Electrical signals triggered controllable formation of calcium-alginate film for wound treatment | |
| Li et al. | 3D tumor model biofabrication | |
| CN110234313A (zh) | 具有皮肤护理特性的弹性体制品及其生产方法 | |
| David | Collagen-based 3D structures—Versatile, efficient materials for biomedical applications | |
| Esmaeili et al. | Employing hydrogels in tissue engineering approaches to boost conventional cancer-based research and therapies | |
| Al-Jawuschi et al. | Self-assembly-driven Bi2S3 nanobelts integrated a silk-fibroin-based 3D-printed aerogel-based scaffold with a dual-network structure for photothermal bone cancer therapy | |
| Zhang et al. | A multifunctional nano-hydroxyapatite/MXene scaffold for the photothermal/dynamic treatment of bone tumours and simultaneous tissue regeneration | |
| JP7061356B2 (ja) | 培養装置、２種類以上の細胞構造体を構築する方法及びオンチップ臓器デバイス | |
| Xu et al. | Engineered artificial skins: current construction strategies and applications | |
| Muzzio et al. | Soft nano and microstructures for the photomodulation of cellular signaling and behavior | |
| Swarupa et al. | Techniques, applications and prospects of polysaccharide and protein based biopolymer coatings: A review | |
| KR101498364B1 (ko) | 천연 고분자를 이용한 유효 물질의 경구 전달용 마이크로 캡슐 제조 방법 | |
| CN114699524B (zh) | 一种跨尺度多功能智能疗修性系统及其制备方法 | |
| Osmani et al. | Conductive polymers and composite-based systems: A quantum leap in the drug delivery arena and therapeutics | |
| Singhal et al. | Injectable Hydrogels: A Paradigm Tailored with Design, Characterization, and Multifaceted Approaches | |
| Mittal et al. | Hydrogel Breakthroughs in Biomedicine: Recent Advances and Implications | |
| Kopeć et al. | System for Patterning Polydopamine and VAPG Peptide on Polytetrafluoroethylene and Biodegradable Polyesters for Patterned Growth of Smooth Muscle Cells In Vitro | |
| KR101583159B1 (ko) | 대면적 세포시트 제작용 세포배양용기, 이의 제조방법, 이를 이용한 세포시트 수확시스템 및 수확방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20190731 Address after: 310020 Room 202, Block B, 91 Tiancheng Road, Jianggan District, Hangzhou City, Zhejiang Province Applicant after: Hangzhou dotai Technology Co., Ltd. Address before: 201900 Qilian Mountain Road 2500 Lane Qilian Village, Baoshan District, Shanghai Applicant before: Wang Jiao |
|
| TA01 | Transfer of patent application right |