CN109395095B - 体内用生物膜及其制备方法和用途 - Google Patents

体内用生物膜及其制备方法和用途 Download PDF

Info

Publication number
CN109395095B
CN109395095B CN201710842161.9A CN201710842161A CN109395095B CN 109395095 B CN109395095 B CN 109395095B CN 201710842161 A CN201710842161 A CN 201710842161A CN 109395095 B CN109395095 B CN 109395095B
Authority
CN
China
Prior art keywords
mass
parts
vivo
cells
tissue
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
Application number
CN201710842161.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109395095A (zh
Inventor
刘东旭
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wuhan Pricells Biomedical Technology Co ltd
Original Assignee
Wuhan Pricells Biomedical Technology Co ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wuhan Pricells Biomedical Technology Co ltd filed Critical Wuhan Pricells Biomedical Technology Co ltd
Priority to CN201710842161.9A priority Critical patent/CN109395095B/zh
Publication of CN109395095A publication Critical patent/CN109395095A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109395095B publication Critical patent/CN109395095B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K49/00—Preparations for testing in vivo
    • A61K49/0004—Screening or testing of compounds for diagnosis of disorders, assessment of conditions, e.g. renal clearance, gastric emptying, testing for diabetes, allergy, rheuma, pancreas functions
    • A61K49/0008—Screening agents using (non-human) animal models or transgenic animal models or chimeric hosts, e.g. Alzheimer disease animal model, transgenic model for heart failure
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/5005—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving human or animal cells
    • G01N33/5008—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving human or animal cells for testing or evaluating the effect of chemical or biological compounds, e.g. drugs, cosmetics

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Diabetes (AREA)
  • Endocrinology (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Rheumatology (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

本发明提出了一种体内用生物膜，包括基质吸附物、生物添加物、支架添加物、交联剂和通透剂。该体内用生物膜适用于包裹人源性或动物源性组织和细胞，利用这种发明的新型生物膜，观察包裹内人源性或动物源性组织和细胞在实验性动物体内对多种因素影响的反应，重点可以对药物筛选、药物疗效评价、药物适应症评估、药物毒性和药物副作用评价、药物配伍研究等进行检测和分析，同时，也可以对包裹内组织和细胞进行检测和分析。

Description

体内用生物膜及其制备方法和用途
技术领域
本发明涉及生物膜技术领域，具体的，本发明涉及与一种体内用生物膜及其制备方法和用途。
背景技术
近年来，由于分子生物学、细胞生物学技术的不断发展，国内外学者致力于寻找简便易行、准确可靠的化疗药物敏感性检测方法。常规的体外组织细胞培养方法，是将组织以组织块的形式在胶原上进行培养，然后加入药物，观察组织块对药物的敏感性。然则该方法并不能接近体内组织和细胞生长环境的组成成分，不能保持组织和细胞的生长内环境或微环境，不能始终保持组织细胞的生物学特性等，结果的可靠性较差，对药效研究和药物研发成功率低。
而在体内组织细胞培养方法中，常见2种模型：(1)人源性肿瘤细胞系移植瘤模型(Standard Cell Line Derived Xenograft Model，CDX)：将标准的人源性肿瘤细胞系接种到免疫缺陷小鼠体内，细胞肿瘤可以在小鼠体内形成肿瘤组织。特点：不能理想的模拟体内对组织细胞的作用；具有较低的肿瘤异质性；较少的分子、细胞、组织的多样性和多态性，仅表现为鼠源间质；并不再持有原始患者肿瘤细胞的分子特性，不能准确反映原始肿瘤的特征；难以预测临床结果。该模型操作简单，成瘤率高且价格低廉，以前广泛用于肿瘤药物体内药效研究和抗癌药物研发。根据《自然》杂志网站报道，NCI-60细胞系人源性肿瘤细胞系移植瘤模型一直是用来进行抗癌药物测试的癌细胞样本群。这种细胞系让科学家们不断的提高了对癌症的理解。可是经过时间的变化，NCI-60细胞系经过上千代的不断培育，NCI-60细胞已经逐渐适应了与原生环境完全不同的塑料培养皿环境，很多细胞的基因组成和行为都已经出现了一些改变。美国国家癌症研究所(NCI)已宣布，全球所有国家地区研究人员使用了长达25年的NCI-60细胞系人源性肿瘤细胞系移植瘤模型已于2016年停止使用。(2)人源性肿瘤原代细胞移植瘤模型(Patient Derived Xenograft Model，PDX)：将人源性肿瘤组织细胞移植到免疫缺陷型不同的种属动物体内，可以在不同种属动物体内形成人源性肿瘤组织。特点：较理想的模拟了体内对组织细胞的作用；具有较高的肿瘤异质性；较多的分子、细胞、组织的多样性和多态性，表现为鼠源和人源间质；持有原始患者肿瘤细胞的分子特性，准确反映原始肿瘤的特征；可以预测临床结果。利用PDX模型进行药物筛选，可以将结果作为治疗适应性的评估，得出更加适宜的用药方案，针对患者有更强的特异性，也可以提高治疗的成功率。同时，也减少了病人使用多种药物对身体造成的伤害。现广泛用于药物体内药效研究和抗癌药物研发。缺点：成瘤成功率并不高，平均为25％左右；原代组织细胞培养周期较长，至少需要2-3月；由于B细胞和NK细胞在不同种属动物的存在，不可避免的存在不同种属动物体内可能对人源性组织细胞排斥；有时不同种属动物体内造成人源性组织细胞会死亡、凋亡、融合、吞噬；方法操作繁杂。
目前，尚未发现应用本发明生物膜包裹人源性或动物源性组织和细胞在不同种属实验动物(包括免疫缺陷小鼠或无免疫缺陷小鼠)体内培养和生长。
发明内容
在本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一或至少提供一种有用的商业选择。为此，本发明的一个目的在于提出一种能够应用于组织细胞培养生长的体内用生物膜。
在本发明的第一方面，本发明提出了一种体内用生物膜，根据本发明的实施例，该体内用生物膜包括：基质吸附物、生物添加物、支架添加物、交联剂、通透剂。
发明人意外发现，本发明的体内用生物膜具备非常好的通透性、透明性、柔韧性和富含水性；双向性进行水自由进入，小分子物质和气体如氧和二氧化碳可以自由通过，具有重要的生物医药领域的应用价值。
根据本发明的实施例，该体内用生物膜中所含的基质吸附物包括5～10质量份的胶原蛋白和蚕丝蛋白，10～25质量份的明胶和基质胶，5～10质量份的壳聚糖、透明质酸和硫酸软骨素，1～5质量份的藻酸盐、1～5质量份的聚乙二醇、1～5质量份的细胞基质。
根据本发明的具体实施例，所述基质吸附物包括5质量份的胶原蛋白和蚕丝蛋白，10质量份的明胶和基质胶，5质量份的壳聚糖、透明质酸和硫酸软骨素，1质量份的藻酸盐，1质量份的聚乙二醇，1质量份的细胞基质。
根据本发明的具体实施例，所述基质吸附物包括8质量份的胶原蛋白和蚕丝蛋白，20质量份的明胶和基质胶，8质量份的壳聚糖、透明质酸和硫酸软骨素，3质量份的藻酸盐，4质量份的聚乙二醇，2质量份的细胞基质。
根据本发明的具体实施例，所述基质吸附物包括10质量份的胶原蛋白和蚕丝蛋白，25质量份的明胶和基质胶，10质量份的壳聚糖、透明质酸和硫酸软骨素，5质量份的藻酸盐，5质量份的聚乙二醇，5质量份的细胞基质。
根据本发明的实施例，所述胶原蛋白与所述蚕丝蛋白的质量比为1：1。
根据本发明的实施例，所述明胶与所述基质胶的质量比为1：1。
根据本发明的实施例，所述壳聚糖、所述透明质酸与所述硫酸软骨素的质量比为1：1：1。
根据本发明的实施例，该体内用生物膜中所含的生物添加物为选自种属细胞提取物。
根据本发明的实施例，优选为选自种属的血管内皮细胞提取物。
根据本发明的实施例，所述种属的血管内皮细胞提取物为选自人、小鼠、大鼠、兔、猪、牛的血管内皮细胞提取物中的至少一种。
根据本发明的具体实施例，所述种属的血管内皮细胞提取物的添加量为占本发明所述体外用生物膜总量的1质量％～30质量％，优选为15质量％。
根据本发明的实施例，该体内用生物膜中的支架添加物为1～10质量份，优选为6质量份。根据本发明的具体实施例，所述支架添加物包括聚碳酸酯和聚己内酯。
根据本发明的具体实施例，所述聚碳酸酯与所述聚己内酯的质量比为1：5～1：20，优选为1：10。由此，可以获得不同硬度的生物膜。
根据本发明的实施例，该体内用生物膜中所含的交联剂为1～10质量份，优选为6质量份。根据本发明的实施例，所述交联剂为物理交联剂。根据本发明的具体实施例，所述物理交联剂为选自硫酸钠、柠檬酸钠、三聚磷酸钠中的至少一种。
根据本发明的实施例，该体内用生物膜中所含的通透剂为1～10质量份，优选为6质量份，根据本发明的实施例，所述通透剂为选自碳酸氢铵和碳酸铵中的至少一种。
在本发明的第二方面，本发明提出了一种制备体内用生物膜的方法，根据本发明的实施例，该方法包括：将所述基质吸附物、生物添加物、支架添加物、交联剂和通透剂在水环境下相接触。本发明的制备方法在工艺上比较简单、无需特殊的大型设备、原料容易获得、价格合理、成本低廉，易于实现产业化。
根据本发明的实施例，本发明制备体内用生物膜的方法进一步包括：(1)在反应器中，将所述基质吸附物加入双蒸水中，机械搅拌均匀；(2)加入所述生物添加物，机械搅拌均匀；(3)加入所述支架添加物，机械搅拌均匀；(4)加入所述交联剂，机械搅拌均匀；(5)加入所述通透剂，机械搅拌均匀；(6)冷却，即得。
所述步骤(1)～(6)中，按基质吸附物>生物添加物>支架添加物>交联剂>通透剂的顺序先后加入。
根据本发明的实施例，步骤(1)～(6)的加入过程均是缓慢加入。由此，使所添加的物质充分接触。
根据本发明的实施例，步骤(1)～(6)的搅拌过程均为机械搅拌，搅拌转速100r～150r/min。根据本发明的具体实施例，所述搅拌的时间均为10min～30min。由此，使后添加的物质更好的融入至之前所形成的体系中。
根据本发明的实施例，所述步骤(1)在加入所述基质吸附物之前，先将双蒸水加热至55摄氏度～65摄氏度。由此，便于基质吸附物更好的融入双蒸水体系中。
根据本发明的实施例，所述步骤(6)冷却至16摄氏度～26摄氏度。
根据本发明的具体实施例，本发明的制备方法为：(1)取双蒸水100ml倒入200ml的反应容器中，将反应容器放在机械搅拌器上加热至55摄氏度～65摄氏度；(2)依次缓慢加入5～10质量份的胶原蛋白和蚕丝蛋白(质量比1：1)，10～25质量份的明胶和基质胶(质量比1：1)，5～10质量份的壳聚糖、透明质酸和硫酸软骨素(质量比1：1：1)、1～5质量份的藻酸盐、1～5质量份的聚乙二醇、1～5质量份的细胞基质到反应容器中，进行机械搅拌，搅拌转速100r～150r/min,搅拌时间10min～30min；(3)缓慢依次加入质量百分比1％～30％种属的血管内皮细胞提取物到反应容器中，进行机械搅拌，搅拌转速100r～150r/min，搅拌时间10min～30min；(4)缓慢加入1～10质量份聚碳酸酯和聚己内酯(质量比为1：5～1：20)到反应容器中，进行机械搅拌，搅拌转速100r～150r/min,搅拌时间10min～30min；(5)缓慢依次加入1～10质量份硫酸钠或柠檬酸钠或三聚磷酸钠至少一种到反应容器中，进行机械搅拌，搅拌转速100r～150r/min,搅拌时间10min～30min；(6)缓慢加入1～10质量份碳酸氢铵和碳酸铵中的至少一种到反应容器中，进行机械搅拌，搅拌转速100r～150r/min,搅拌时间10min～30min；(7)均匀后，将冷却至16摄氏度～26摄氏度。即得体内用生物膜。
发明人对本发明的体内用生物膜进行常规方法检测，得到不同产品，其厚度：0.1mm～2.0mm(应用计量尺检测生物膜的厚度)；含量水：20％～60％(对体内用生物膜进行干燥后进行重量前后对比)；pH值：6.8～7.6(应用pH值检测仪或检测条对体内用生物膜进行pH值检测)。
生物膜有效期检测：生物膜放入保护液中保存，于4摄氏度条件下保存1年后，仍可将保存后的生物膜对组织、原代细胞、细胞系进行培养。结果发现该生物膜的有效期可达1年(生物膜放入保护液中保存，4摄氏度条件下保存1年)，保护液为市面上的RPMI1640和DMEM。
在本发明的第三方面，本发明提出了前面所述体内用生物膜在培养种属组织和细胞中中的用途。所述种属组织和细胞为选自种属细胞系、原代细胞和组织中的至少一种。根据本发明的实施例，所述种属组织和细胞的来源为人、小鼠、大鼠、豚鼠、兔、羊、猪、牛。
目前，尚未发现应用本发明生物膜包裹人源性或动物源性组织和细胞在不同种属实验动物(包括免疫缺陷小鼠或无免疫缺陷小鼠)体内培养和生长。
根据本发明的实施例，所述种属细胞系为选自人肺癌细胞A549、人肝癌细胞HepG2、人结直肠癌细胞HT-29、人巨噬细胞RAW264.7中的至少一种。根据本发明的实施例，细胞系来源优选为人、小鼠、大鼠、豚鼠、兔、羊、猪、牛。
根据本发明的实施例，所述种属原代细胞为选自人组织源性血管内皮细胞、小鼠组织源性肺上皮细胞、大鼠组织源性肝细胞和大兔组织源性平滑肌细胞中的至少一种。根据本发明的实施例，原代细胞来源优选为人、小鼠、大鼠、豚鼠、兔、羊、猪、牛。
根据本发明的实施例，所述种属组织为选自人肺组织、大鼠平滑肌组织、小鼠肝组织和大兔肾组织中的至少一种。根据本发明的实施例，组织来源优选为人、小鼠、大鼠、豚鼠、兔、羊、猪、牛。
在本发明的第四方面，本发明提出了前面所述体内用生物膜的应用方法。该方法包括：
(1)将体内用生物膜包裹组织块或分离培养的细胞，以形成“微球包裹体”；
根据本发明的实施例，组织和细胞来源，优选为人、小鼠、大鼠、豚鼠、兔、羊、猪、牛。
(2)将微球包裹体放入实验性动物体内的目的位置处；
根据本发明的实施例，实验动物，优选为小鼠、大鼠、豚鼠、兔、羊、猪、牛。
(3)使被包裹的组织块或细胞在体内经过培养和生长；
(4)取出微球包裹体并打开，取出组织块或细胞；
(5)对组织块和细胞进行目的性检测和分析。整个操作过程是在无菌条件下进行。
根据本发明实施例的体内用生物膜，可以实现下列优点至少之一：
(1)该体内用生物膜具有高通透性、柔软性、富含水性，膜双面的水分、物质、气体可以进行自由交换；生物膜的有效期：4摄氏度条件下可保存1年；
(2)该体内用生物膜的多种组成成分非常接近体内组织和细胞生长内环境的组成成分；
(3)该体内用生物膜能保持包裹的组织和细胞的生长内环境或微环境；
(4)该体内用生物膜既可使用于包裹组织在体内培养和生长，也可使用于包裹分离的原代细胞在体内培养和生长；
(5)该体内用生物膜可以始终保持组织细胞的生物学特性(包括分化程度、形态特征、结构特点以及分子特性)；
(6)该体内用生物膜可以始终保持组织或细胞较高的组织学、细胞学、分子生物学(包括DNA、RNA、蛋白质、脂质)多样性；
(7)该体内用生物膜可以加快细胞的培养和生长，防止细胞死亡或凋亡，也防止细胞的融合或吞噬，提高细胞培养和生长的成功率；
(8)该体内用生物膜包裹的组织细胞样品用量少，节约组织细胞样品量；
(9)该体内用生物膜包裹的组织细胞方法操作简单，易于放入体内和从体内取出的操作过程；
(10)该体内用生物膜既具有非常好的柔软性也具有不易破碎的物理特性，可以包裹各种形状的组织；
(11)该体内用生物膜包裹的组织细胞放入体内的实验周期可以短，5天～7天即可出结果。实验周期也可以长，2月～3月出结果；
(12)该体内用生物膜包裹的组织细胞在体内存在对器官和组织无刺激性、无过敏性、无毒性反应、无异物感；
(13)该体内用生物膜包裹的组织细胞在体内存在，阻止体内具有免疫功能的B细胞、T细胞、N细胞、NK细胞作用，无类移植性排斥反应；
(14)该体内用生物膜具有非常好的通透性，易于药物或小分子物质或大分子物质等自由的通过生物膜而进入包裹的组织细胞中，可应用于药物筛选、药物疗效评价、药物适应症评估、药物毒性评估、药物副作用、药物配伍等的检测和分析；
(15)该体内用生物膜可非常好的保持组织学多样性，可应用于生物标记物、组织类型、细胞生物学、分子生物学(包括DNA、RNA、蛋白质、脂质)的检测和分析。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为根据本发明一个实施例，不同组织进行体内培养的实验结果对比图；
图2为根据本发明一个实施例，不同原代细胞进行体内培养的实验结果对比图；
图3为根据本发明一个实施例，不同细胞系进行体内培养的实验结果比对图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，需要说明的是下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。另外，如果没有明确说明，在下面的实施例中所采用的所有试剂均为市场上可以购得的，或者可以按照文本或已知的方法合成的，对于没有列出的反应条件，也均为本领域技术人员容易获得的。
体内用生物膜的生物材料来源：组织和细胞培养所用的培养皿、培养方瓶、常用实验用耗材购于Corning公司；组织和细胞完全培养液购于Invitrogen公司；组织、原代细胞、细胞系分别购于Invitrogen、ScieCells公司和中国科学院细胞保藏中心。
小鼠来源：C57BL/6小鼠来源于湖北省疾病预防控制中心。
实施例1 20％含水量的体内生物膜制备
(1)取双蒸水100ml倒入200ml的反应容器中，将反应容器放在机械搅拌器上加热至55摄氏度；
(2)依次缓慢加入5质量份的胶原蛋白和蚕丝蛋白(质量比1：1)，10质量份的明胶和基质胶(质量比1：1)，5质量份的壳聚糖、透明质酸和硫酸软骨素(质量比1：1：1)、1质量份的藻酸盐、1质量份的聚乙二醇、1质量份的细胞基质到反应容器中，进行机械搅拌，搅拌转速150r/min,搅拌时间10min；
(3)依次缓慢加入质量百分比1％的种属的血管内皮细胞提取物到反应容器中，进行机械搅拌，搅拌转速150r/min,搅拌时间10min；
(4)缓慢加入1质量份的聚碳酸酯和聚己内酯(质量比为1：5)到反应容器中，进行机械搅拌，搅拌转速150r/min,搅拌时间10min；
(5)缓慢依次加入1质量份的硫酸钠到反应容器中，进行机械搅拌，搅拌转速150r/min,搅拌时间10min；
(6)缓慢加入1质量份碳酸氢铵到反应容器中，进行机械搅拌，搅拌转速150r/min,搅拌时间10min；
(7)均匀后，将冷却至16摄氏度。即得生物膜。
应用计量尺检测生物膜的厚度为0.1mm；对生物膜进行干燥后对比前后重量，其含水量为20％；应用pH值检测仪或检测条对生物膜进行pH值检测，其pH值为6.8。
实施例2 60％含水量的体内生物膜制备
(1)取双蒸水100ml倒入200ml的反应容器中，将反应容器放在机械搅拌器上加热至65摄氏度；
(2)依次缓慢加入10质量份的胶原蛋白和蚕丝蛋白(质量比1：1)，25质量份的明胶和基质胶(质量比1：1)，10质量份的壳聚糖、透明质酸和硫酸软骨素(质量比1：1：1)、5质量份的藻酸盐、5质量份的聚乙二醇、5质量份的细胞基质到反应容器中，进行机械搅拌，搅拌转速100r/min,搅拌时间30min；
(3)依次缓慢加入质量百分比30％的种属的血管内皮细胞提取物到反应容器中，进行机械搅拌，搅拌转速100r/min,搅拌时间30min；
(4)缓慢加入10质量份的聚碳酸酯和聚己内酯(质量比为1：20)到反应容器中，进行机械搅拌，搅拌转速100r/min,搅拌时间30min；
(5)缓慢依次加入10质量份的柠檬酸钠到反应容器中，进行机械搅拌，搅拌转速100r/min,搅拌时间30min；
(6)缓慢加入10质量份的碳酸铵到反应容器中，进行机械搅拌，搅拌转速100r/min,搅拌时间30min；
(7)均匀后，将冷却至26摄氏度。即得生物膜。
应用计量尺检测生物膜的厚度为2.0mm；对生物膜进行干燥后对比前后重量，其含水量为60％；应用pH值检测仪或检测条对生物膜进行pH值检测，其pH值为7.6。
实施例3 40％含水量的体内生物膜制备
(1)取双蒸水100ml倒入200ml的反应容器中，将反应容器放在机械搅拌器上加热至55摄氏度～65摄氏度；
(2)依次缓慢加入8质量份的胶原蛋白和蚕丝蛋白(质量比1：1)，20质量份的明胶和基质胶(质量比1：1)，8质量份的壳聚糖、透明质酸和硫酸软骨素(质量比1：1：1)、3质量份的藻酸盐、4质量份的聚乙二醇、2质量份的细胞基质到反应容器中，进行机械搅拌，搅拌转速120r/min，搅拌时间20min；
(3)依次缓慢加入质量百分比15％的种属的血管内皮细胞提取物到反应容器中，进行机械搅拌，搅拌转速120r/min，搅拌时间20min；
(4)缓慢加入6质量份的聚碳酸酯和聚己内酯(质量比为1：10)到反应容器中，进行机械搅拌，搅拌转速120r/min，搅拌时间20min；
(5)缓慢依次加入6质量份的硫酸钠或柠檬酸钠或三聚磷酸钠至少一种到反应容器中，进行机械搅拌，搅拌转速120r/min，搅拌时间20min；
(6)缓慢加入6质量份的碳酸氢铵和碳酸铵中的至少一种到反应容器中，进行机械搅拌，搅拌转速120r/min，搅拌时间20min；
(7)均匀后，将冷却至20摄氏度。即得生物膜。
应用计量尺检测生物膜的厚度为1.0mm；对生物膜进行干燥后对比前后重量，其含水为40％；应用pH值检测仪或检测条对生物膜进行pH值检测，其pH值为7.0。
实施例4进行体内组织培养
将实施例3所制得的的体内用40％含水量的体内生物膜包裹人源性组织肺组织、平滑肌组织、肝组织、肾组织(1×1×1mm)，放入小鼠腹腔内进行培养。观察第1天和第5天的组织培养和生长状态。肺组织、平滑肌组织、肝组织、肾组织的对比结果如附图1和表1所示。
另一方面，采用常规方法(与采用本发明所述的方法培养的唯一区别点在于：采用常规培养方法的，没有应用本发明所述的体内用生物膜)，将人源性组织肺组织、平滑肌组织、肝组织、肾组织(1×1×1mm)，直接放入小鼠腹腔内进行培养。观察第1天和第5天的组织培养和生长状态，肺组织、平滑肌组织、肝组织、肾组织的对比结果如附图1和表2所示。
表1 应用本发明所述体内用生物膜包裹组织在体内培养时间与组织体积大小(mm3)关系
Figure DEST_PATH_IMAGE001
表2 常规组织在体内培养(未应用本发明体内用生物膜)时间与组织体积大小(mm3)关系
Figure DEST_PATH_IMAGE002
结果表明：体内用生物膜包裹人肺组织培养第5天，组织体积是常规人肺组织培养第5天组织体积4.0倍。体内用生物膜包裹小鼠肝组织培养第5天，组织体积是常规小鼠肝组织培养第5天组织体积2.67倍。体内用生物膜包裹大鼠平滑肌组织培养第5天，组织体积是常规大鼠平滑肌组织培养第5天组织体积2.25倍。体内用生物膜包裹兔肾组织培养第5天，组织体积是常规兔肾组织培养第5天组织体积3.33倍。
实施体内用40％含水量的体内生物膜进行组织培养，体积增大的顺序为肺组织>肾组织>平滑肌组织>肝组织，体内生物膜包裹组织培养体积第5天与第1天比较，平均增大9.75倍；而常规组织培养体积第5天与第1天比较，平均增大仅3.25倍。
实施例5进行原代细胞体内培养
将实施例3所制得的体内用40％含水量的体内生物膜包裹人源性原代细胞内皮细胞、上皮细胞、肝细胞、平滑肌细胞(1×105细胞数)，放入小鼠腹腔内进行培养。观察第1天和第5天的原代细胞培养和生长状态。内皮细胞、上皮细胞、肝细胞、平滑肌细胞的对比结果如附图2和表3所示。原代细胞培养数第1天与第5天比较，细胞数平均增大为3.28倍。
另一方面，采用常规方法(与采用本发明所述的方法培养的唯一区别点在于：采用常规方法的，没有应用本发明所述的体内用生物膜)培养的内皮细胞、上皮细胞、肝细胞、平滑肌细胞的结果如附图2和表4所示。
表3应用本发明所述体内用生物膜包裹原代细胞在体内培养时间与细胞数(×105)关系
Figure DEST_PATH_IMAGE003
表4常规原代细胞在体内培养(未应用本发明体内用生物膜)时间与细胞数(×105)关系
Figure 420712DEST_PATH_IMAGE004
结果表明：体内用生物膜包裹人内皮细胞培养第5天，细胞数是常规人内皮细胞培养第5天细胞数2.4倍。体内用生物膜包裹人上皮细胞培养第5天，细胞数是常规人上皮细胞培养第5天细胞数2.8倍。体内用生物膜包裹人肝细胞培养第5天，细胞数是常规人肝细胞培养第5天细胞数2.92倍。体内用生物膜包裹人平滑肌细胞培养第5天，细胞数是常规人平滑肌细胞培养第5天细胞数2.9倍。
实施体内用40％含水量的体内生物膜进行细胞培养，细胞数增长的顺序为内皮细胞>肝细胞>平滑肌细胞>上皮细胞，体内用生物膜包裹原代细胞培养细胞数第5天与第1天比较，平均增加3.28倍；而常规原代细胞培养细胞数第5天与第1天比较，平均增加仅1.2倍。
实施例6进行细胞系体内培养
将实施例3所制得的体内用40％含水量的体内生物膜包裹人源性细胞系人肺癌细胞(A549)、人肝癌细胞(Hep G2)、人结直肠癌细胞(HT-29)、人巨噬细胞(RAW264.7)(1×105细胞数)，放入小鼠腹腔内进行培养。观察第1天和第5天的细胞系培养和生长状态。人肺癌细胞(A549)、人肝癌细胞(Hep G2)、人结直肠癌细胞(HT-29)、人巨噬细胞(RAW264.7)的对比结果如附图3和表5所示。
另一方面，采用常规方法(与采用本发明所述的方法培养的唯一区别点在于：采用常规方法的，没有应用本发明所述的体内用生物膜)培养的人肺癌细胞(A549)、人肝癌细胞(Hep G2)、人结直肠癌细胞(HT-29)、人巨噬细胞(RAW264.7)的结果如附图3和表6所示。
表5应用本发明所述体内用生物膜包裹细胞系在体内培养时间与细胞数(×105)关系
Figure DEST_PATH_IMAGE005
表6常规细胞系在体内培养(未应用本发明体内用生物膜)时间与细胞数(×105)关系
Figure 400169DEST_PATH_IMAGE006
结果表明：体内用生物膜包裹A549培养第5天，细胞数是常规A549培养第5天细胞数2.88倍。体内用生物膜包裹HT-29培养第5天，细胞数是常规HT-29培养第5天细胞数3.77倍。体内用生物膜包裹HepG2细胞培养第5天，细胞数是常规HepG2细胞培养第5天细胞数2.94倍。体内用生物膜包裹RAW264.7培养第5天，细胞数是常规RAW264.7培养第5天细胞数3.0倍。
实施体内用40％含水量的体内生物膜进行细胞培养，细胞数增长的顺序为人巨噬细胞(RAW264.7)>人结直肠癌(HT-29)>人肝癌细胞(Hep G2)>人肺癌细胞(A549)，体内生物膜包裹细胞系培养细胞数第5天与第1天比较，平均增加5.13倍；而常规细胞系培养细胞数第5天与第1天比较，平均增加仅1.65倍。
同样的，应用本发明实施例1、实施例2所述的体内用生物膜，分别对不同组织、不同原代细胞、不同细胞系进行体内培养，均得到了与本发明实施例4-6同理的结果。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (22)

1.一种体内用生物膜，其特征在于，包括：基质吸附物、生物添加物、支架添加物、交联剂、通透剂；
所述基质吸附物包括5～10质量份的胶原蛋白和蚕丝蛋白，10～25质量份的明胶和基质胶，5～10质量份的壳聚糖、透明质酸和硫酸软骨素，1～5质量份的藻酸盐，1～5质量份的聚乙二醇，1～5质量份的细胞基质；其中，所述胶原蛋白与所述蚕丝蛋白的质量比为1：1；所述明胶与所述基质胶的质量比为1：1；所述壳聚糖、所述透明质酸与所述硫酸软骨素的质量比为1：1：1；
所述生物添加物为选自种属细胞提取物；所述种属细胞提取物为选自种属的血管内皮细胞提取物；所述种属的血管内皮细胞提取物为选自人、小鼠、大鼠、兔、猪和牛的血管内皮细胞提取物中的至少一种；所述种属的血管内皮细胞提取物的添加量为占所述体内用生物膜总量的1质量％～30质量％；
所述支架添加物包括聚碳酸酯和聚己内酯；所述聚碳酸酯与所述聚己内酯的质量比为1：5～1：20；所述支架添加物为1～10质量份；
所述交联剂为物理交联剂；所述物理交联剂为选自硫酸钠、柠檬酸钠、三聚磷酸钠中的至少一种；所述交联剂为1～10质量份；
所述通透剂为选自碳酸氢铵和碳酸铵中的至少一种；所述通透剂为1～10质量份。
2.根据权利要求1所述的体内用生物膜，其特征在于，所述基质吸附物包括5质量份的胶原蛋白和蚕丝蛋白，10质量份的明胶和基质胶，5质量份的壳聚糖、透明质酸和硫酸软骨素，1质量份的藻酸盐，1质量份的聚乙二醇，1质量份的细胞基质。
3.根据权利要求1所述的体内用生物膜，其特征在于，所述基质吸附物包括8质量份的胶原蛋白和蚕丝蛋白，20质量份的明胶和基质胶，8质量份的壳聚糖、透明质酸和硫酸软骨素，3质量份的藻酸盐，4质量份的聚乙二醇，2质量份的细胞基质。
4.根据权利要求1所述的体内用生物膜，其特征在于，所述基质吸附物包括10质量份的胶原蛋白和蚕丝蛋白，25质量份的明胶和基质胶，10质量份的壳聚糖、透明质酸和硫酸软骨素，5质量份的藻酸盐，5质量份的聚乙二醇，5质量份的细胞基质。
5.根据权利要求1所述的体内用生物膜，其特征在于，
所述种属的血管内皮细胞提取物的添加量为占所述体内用生物膜总量的15质量％。
6.根据权利要求1所述的体内用生物膜，其特征在于，所述支架添加物为6质量份。
7.根据权利要求1所述的体内用生物膜，其特征在于，所述聚碳酸酯与所述聚己内酯的质量比为1：10。
8.根据权利要求1所述的体内用生物膜，其特征在于，所述交联剂为6质量份。
9.根据权利要求1所述的体内用生物膜，其特征在于，所述通透剂为6质量份。
10.一种如权利要求1～9中任一项所述的体内用生物膜的制备方法，其特征在于，包括：
将所述基质吸附物、所述生物添加物、所述支架添加物、所述交联剂和所述通透剂在水环境下相接触。
11.根据权利要求10所述的体内用生物膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法进一步包括：
（1）在反应器中，将所述基质吸附物加入双蒸水中，机械搅拌均匀；
（2）加入所述生物添加物，机械搅拌均匀；
（3）加入所述支架添加物，机械搅拌均匀；
（4）加入所述交联剂，机械搅拌均匀；
（5）加入所述通透剂，机械搅拌均匀；
（6）冷却，即得。
12.根据权利要求11所述的体内用生物膜的制备方法，其特征在于，步骤（1）～（6）的加入过程均是缓慢加入。
13.根据权利要求11所述的体内用生物膜的制备方法，其特征在于，步骤（1）～（6）的搅拌过程中，搅拌转速均为100r～150r/min。
14.根据权利要求11所述的体内用生物膜的制备方法，其特征在于，步骤（1）～（6）的搅拌过程中，所述搅拌的时间均为10min～30min。
15.根据权利要求11所述的体内用生物膜的制备方法，其特征在于，步骤（1）在加入所述基质吸附物之前，先将双蒸水加热至55摄氏度～65摄氏度。
16.根据权利要求11所述的体内用生物膜的制备方法，其特征在于，步骤（6）冷却至室温，所述室温为16摄氏度～26摄氏度。
17.一种如权利要求1～9中任一项所述的体内用生物膜在培养种属组织和细胞中的用途。
18.一种如权利要求17所述的体内用生物膜在培养种属组织和细胞中的用途，其特征在于，所述种属组织和细胞为选自种属细胞系、原代细胞和组织中的至少一种。
19.一种如权利要求17所述的体内用生物膜在培养种属组织和细胞中的用途，其特征在于，所述种属组织和细胞的来源为人、小鼠、大鼠、豚鼠、兔、羊、猪或牛。
20.一种如权利要求18所述的体内用生物膜在培养种属组织和细胞中的用途，其特征在于，所述种属细胞系为选自种属人肺癌细胞A549、人肝癌细胞HepG2、人结直肠癌细胞HT-29和人巨噬细胞RAW264.7中的至少一种。
21.一种如权利要求18所述的体内用生物膜在培养种属组织和细胞中的用途，其特征在于，所述原代细胞为选自人组织源性血管内皮细胞、小鼠组织源性肺上皮细胞、大鼠组织源性肝细胞和大兔组织源性平滑肌细胞中的至少一种。
22.一种如权利要求18所述的体内用生物膜在培养种属组织和细胞中的用途，其特征在于，所述组织为选自人肺组织、大鼠平滑肌组织、小鼠肝组织和大兔肾组织中的至少一种。
CN201710842161.9A 2017-09-18 2017-09-18 体内用生物膜及其制备方法和用途 Active CN109395095B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710842161.9A CN109395095B (zh) 2017-09-18 2017-09-18 体内用生物膜及其制备方法和用途

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710842161.9A CN109395095B (zh) 2017-09-18 2017-09-18 体内用生物膜及其制备方法和用途

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109395095A CN109395095A (zh) 2019-03-01
CN109395095B true CN109395095B (zh) 2021-09-24

Family

ID=65462912

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710842161.9A Active CN109395095B (zh) 2017-09-18 2017-09-18 体内用生物膜及其制备方法和用途

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109395095B (zh)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1280509A (zh) * 1997-10-10 2001-01-17 埃德盖斯特利希索恩化学工业股份公司 导引组织再生的薄膜
CN1429628A (zh) * 2001-12-31 2003-07-16 财团法人工业技术研究院 一种促进血管再生的生物可降解性复合材料及其制造方法
WO2005005609A2 (en) * 2003-06-30 2005-01-20 Liefscan, Inc. Multi-staged absorbable nonwoven structures for culturing pancreatic cells
CN101632841A (zh) * 2009-08-21 2010-01-27 暨南大学 含海藻酸盐、糖胺聚糖和胶原的组织工程支架及其制备方法
CN101829361A (zh) * 2009-03-10 2010-09-15 广州迈普再生医学科技有限公司 一种用于组织修复的纳米仿生材料及其制备方法
CN205077067U (zh) * 2015-07-27 2016-03-09 天津卫凯生物工程有限公司 一种用于细胞培养的复合支架
CN106635949A (zh) * 2011-12-22 2017-05-10 生命技术公司 细胞培养基和方法
US9932559B2 (en) * 2012-11-16 2018-04-03 The Johns Hopkins University Platform for creating an artificial blood brain barrier
CN109402059A (zh) * 2017-09-18 2019-03-01 武汉原生原代生物医药科技有限公司 体外用生物膜及其制备方法和用途

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015095651A1 (en) * 2013-12-20 2015-06-25 Essential Pharmaceuticals, Llc Media for cell culture

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1280509A (zh) * 1997-10-10 2001-01-17 埃德盖斯特利希索恩化学工业股份公司 导引组织再生的薄膜
CN1429628A (zh) * 2001-12-31 2003-07-16 财团法人工业技术研究院 一种促进血管再生的生物可降解性复合材料及其制造方法
WO2005005609A2 (en) * 2003-06-30 2005-01-20 Liefscan, Inc. Multi-staged absorbable nonwoven structures for culturing pancreatic cells
CN101829361A (zh) * 2009-03-10 2010-09-15 广州迈普再生医学科技有限公司 一种用于组织修复的纳米仿生材料及其制备方法
CN101632841A (zh) * 2009-08-21 2010-01-27 暨南大学 含海藻酸盐、糖胺聚糖和胶原的组织工程支架及其制备方法
CN106635949A (zh) * 2011-12-22 2017-05-10 生命技术公司 细胞培养基和方法
US9932559B2 (en) * 2012-11-16 2018-04-03 The Johns Hopkins University Platform for creating an artificial blood brain barrier
CN205077067U (zh) * 2015-07-27 2016-03-09 天津卫凯生物工程有限公司 一种用于细胞培养的复合支架
CN109402059A (zh) * 2017-09-18 2019-03-01 武汉原生原代生物医药科技有限公司 体外用生物膜及其制备方法和用途

Also Published As

Publication number Publication date
CN109395095A (zh) 2019-03-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Kirsch et al. Gelatin-methacryloyl (GelMA) formulated with human platelet lysate supports mesenchymal stem cell proliferation and differentiation and enhances the hydrogel’s mechanical properties
Rimann et al. Synthetic 3D multicellular systems for drug development
Enrione et al. Edible scaffolds based on non-mammalian biopolymers for myoblast growth
CN104640974B (zh) 培养基组合物以及使用所述组合物培养细胞或组织的方法
Cho et al. Bioinspired tuning of glycol chitosan for 3D cell culture
JP6873985B2 (ja) インビトロで肝臓構築物を産生する方法およびその使用
EP2138571B1 (en) Process for the preparation of multicellular spheroids
CN108617638A (zh) 组织和/或细胞冻存保护液及其制备与应用
Wu et al. The effect of the microgravity rotating culture system on the chondrogenic differentiation of bone marrow mesenchymal stem cells
CN108779440A (zh) 改进的成体肝脏祖细胞制备物
Abuwatfa et al. Scaffold-based 3D cell culture models in cancer research
US20200338218A1 (en) Hydrogel particle and method for producing same, cell or cell structure each enclosing hydrogel particle therein, method for evaluating activity of cell using hydrogel particle, and use of hydrogel particle as sustained release preparation
CN102952279A (zh) 用于肿瘤细胞三维培养的水凝胶及应用
Souza et al. Advances in cell culture: more than a century after cultivating cells
Ari et al. Poly (vinyl alcohol)-tannic acid cryogel matrix as antioxidant and antibacterial material
Tirella et al. Functionalized enzyme-responsive biomaterials to model tissue stiffening in vitro
CN105085938B (zh) 白芨多糖水凝胶、培养基质及其应用与诱导脐带间充质干细胞向角膜上皮细胞分化的方法
CN106367393A (zh) 小鼠前列腺癌循环肿瘤细胞系及前列腺癌循环肿瘤细胞分离和培养方法
Park et al. Hyaluronic acid microparticles for effective spheroid culture and transplantation in liver tissue
Tsai et al. Developing a glyoxal-crosslinked chitosan/gelatin hydrogel for sustained release of human platelet lysate to promote tissue regeneration
Badekila et al. Engineering alginate/carboxymethylcellulose scaffolds to establish liver cancer spheroids: Evaluation of molecular variances between 2D and 3D models
CN103893821B (zh) 一种仿生复合补片及其制备方法和用途
CN109395095B (zh) 体内用生物膜及其制备方法和用途
Lucchetti et al. An Organ‐on‐Chip Platform for Simulating Drug Metabolism Along the Gut–Liver Axis
Guo et al. The effect of porosity and stiffness of glutaraldehyde cross-linked egg white scaffold simulating aged extracellular matrix on distribution and aggregation of ovarian cancer cells

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