CN111035807B - 一种超薄apcs植片的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种超薄APCS植片的制备方法,涉及角膜内皮片领域,该制备方法包括对脱细胞猪角膜基质进行清洁并脱水,将冰冻切片机预冷至低于20℃,在样品托上涂抹OCT包埋剂并修平,将脱水后的基质放置在OCT包埋剂上并冷冻,设置冰冻切片机的切片厚度为20~60μm并进行切割,得到超薄APCS植片。本发明得到厚度为20~60μm的超薄APCS植片,有效提高植片与患者眼部的融合性,提高手术的成功率,同时,冷冻切片机的成本较低,操作方法较简单,能够有效降低植片的制备成本,降低患者的医疗成本。

Description

一种超薄APCS植片的制备方法
技术领域
本发明涉及角膜内皮片制备领域,具体涉及一种超薄APCS植片的制备方法。
背景技术
角膜内皮由于其细胞间紧密连接形成的屏障作用及钠钾泵功能从而维持了角膜的透明及厚度,对视力的保护作用至关重要,角膜内皮细胞在体内基本无法再生,而在外伤或外科创伤、屈光手术、早期穿透性或内皮性角膜移植、内皮营养不良或某些疾病应激(如糖尿病或青光眼)时会导致角膜内皮细胞的密度显著降低,一旦角膜内皮细胞的密度低于400~500细胞/mm2时,就会出现间质水肿、角膜混浊、大疱性角膜病变和视力下降等级联反应。
随着人口老龄化的来临,糖尿病、青光眼、白内障的发病率逐渐攀高,白内障手术越来越普遍,而内皮损伤是其常见的并发症,内皮损伤会导致患者致盲,目前主要依赖于角膜移植和DMEK/DSAEK手术(DMEK,Descemet membrane endothelial keratoplasty,角膜后弹力层撕除角膜内皮移植术;DSAEK,后弹力层自动剥除角膜内皮移植术),但是角膜移植和DMEK/DSAEK手术均依赖他人捐献的角膜,由于供体数量极其有限,大多患者难以及时得到治疗。
角膜组织工程技术的兴起使体外重建出组织工程人角膜成为可能,而体外重建的组织工程人角膜基质,作为捐献角膜的替代物,已成为众多角膜病盲患者通过角膜移植而复明的希望,体外培养人角膜内皮细胞,种植于各种模拟人体内角膜后弹力层及后基质的生物材料上构建组织功能角膜用于体内移植,而其中脱细胞猪角膜基质已经作为人角膜基质替代物进行了临床试验,其组织相容性、免疫原性及安全性均通过了测试,是现有的角膜组织工程技术制备较成熟、且应用较广泛的生物材料。
目前在使用猪角膜基质前,通常需要先将猪角膜基质切割成植片再使用,目前通常使用飞秒激光仪进行切割:先将猪角膜切割成厚度为不小于100μm的角膜内皮片,再将角膜内皮片进行脱细胞备用,但是,由于飞秒激光仪的价格较高,操作较复杂,导致角膜内皮片的成本较高,增加了患者的医疗成本,同时,厚度不小于100μm的角膜内皮片由于厚度较厚,在手术后与患者的眼部细胞融合性较差,容易导致手术失败。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷,本发明的目的在于提供一种超薄APCS植片的制备方法,能够在减小角膜内皮片厚度的基础上,降低角膜内皮片的成本,提高手术成功率。
为达到以上目的,本发明采取的技术方案是:
一种超薄APCS植片的制备方法,包括以下步骤:
对脱细胞猪角膜基质进行清洁并脱水,将冰冻切片机预冷至低于20℃,在样品托上涂抹OCT包埋剂并修平,将脱水后的基质放置在OCT包埋剂上并冷冻,设置冰冻切片机的切片厚度为20~60μm并进行切割,得到超薄APCS植片。
进一步的,所述对脱细胞猪角膜基质进行清洁并脱水具体包括以下步骤:吸取脱细胞猪角膜基质表面的甘油,放入带有PBS或生理盐水培养皿中进行水化处理至基质完全水肿并与培养皿底的粘附松解,清洗水肿后的基质至无甘油后,放入高渗溶液中进行脱水至基质沉降到高渗溶液底部。
进一步的,所述高渗溶液包括3g蔗糖及7mlPBS,所述高渗溶液的浓度为30%。
进一步的,所述在样品托上涂抹OCT包埋剂并修平具体包括以下步骤:在样品托上涂抹OCT包埋剂并预冷,所述OCT包埋剂彻底凝固后将样品托夹紧在冷冻切片机上,设置冷冻切片机的切片厚度为30~50μm,启动粗进退键,转动旋钮,将OCT包埋剂修平。
进一步的,所述OCT包埋剂凝固后的直径大于脱细胞猪角膜基质的直径。
进一步的,所述将脱水后的基质放置在OCT包埋剂上并冷冻,设置冰冻切片机的切片厚度为20~60μm并进行切割,得到超薄APCS植片具体包括以下步骤:将脱水后的基质放置在OCT包埋剂上并在基质上涂抹OCT包埋剂至将基质包埋,将带有基质的样品托放置在冷冻架上至基质表面的OCT包埋剂完全冷冻,对基质底部边缘进行标记后,在一次在基质表面涂抹OCT包埋剂并冷冻,先设置冷冻切片机的切片厚度为30~50μm,启动粗进退键,转动旋钮至基质底部边缘的标记位于切割视野中,再设置冷冻切片机的切片厚度为20~60μm并进行切割,得到相应的超薄APCS植片。
进一步的,所述得到相应的超薄APCS植片之后还包括以下步骤:在超薄APCS植片种植内皮细胞至细胞融合,得到可移植的内皮细胞植片。
进一步的,所述在超薄APCS植片种植内皮细胞至细胞融合包括以下步骤:对超薄APCS植片表面进行清洁和灭菌处理后,将超薄APCS植片放入细胞培养孔内,向细胞培养孔内注入内皮细胞悬液并进行培养至细胞融合。
进一步的,所述对超薄APCS植片表面进行清洁和灭菌处理包括以下步骤:将超薄APCS植片放入装有PBS的培养皿内,冲洗植片至其表面无OCT包埋剂,使用带有双抗的PBS浸泡超薄APCS植片30min后,放入带有PBS溶液的培养孔内,缓慢吸除PBS使植片平整贴附于培养板底部,将培养板置于超净台内,打开紫外灯照射30分钟灭菌。
一种超薄APCS植片,该植片的厚度为20~60μm。
与现有技术相比,本发明的优点在于:
(1)本发明中的一种超薄APCS植片的制备方法,过冷冻切片机对脱细胞猪角膜基质进行切割,得到厚度为20~60μm的超薄APCS植片,该植片的厚度远小于飞秒激光仪切割的植片厚度,能够有效提高植片与患者眼部的融合性,提高手术的成功率,同时,冷冻切片机的成本较低,操作方法较简单,能够有效降低植片的制备成本,降低患者的医疗成本。
具体实施方式
以下对本发明的实施例作进一步详细说明。
本发明实施例提供一种超薄APCS(猪角膜基质)植片的制备方法,包括以下步骤:对脱细胞猪角膜基质进行清洁并脱水,将冰冻切片机预冷至低于20℃,在样品托上涂抹OCT包埋剂(optimal cutting temperature compound,一种聚乙二醇和聚乙烯醇的水溶性混合物)并修平,将脱水后的基质放置在OCT包埋剂上并冷冻,设置冰冻切片机的切片厚度为20~60μm并进行切割,得到超薄APCS植片。
具体包括以下步骤:
S1、吸取脱细胞猪角膜基质表面的甘油,放入带有PBS(phosphate buffersaline,磷酸缓冲盐溶液)或生理盐水培养皿中进行水化处理至基质完全水肿并与培养皿底的粘附松解,清洗水肿后的基质至无甘油后,放入高渗溶液中,在温度为4℃的条件下过夜脱水至基质沉降至高糖溶液底部,高渗溶液的浓度为30%,其包括3g蔗糖及7mlPBS。
S2、将冰冻切片机预冷至低于20℃,在样品托上涂抹OCT包埋剂并预冷(OCT包埋剂涂抹的面积较大,以保证OCT包埋剂凝固后的直径大于脱细胞猪角膜基质的直径),OCT包埋剂彻底凝固后将样品托夹紧在冷冻切片机上,设置冷冻切片机的切片厚度为30~50μm,启动粗进退键,转动旋钮,将OCT包埋剂修平。
S3、将脱水后的基质放置在修片后的OCT包埋剂表面,并尽量将脱水后的基质压平,在基质上涂抹OCT包埋剂至将基质包埋,将带有基质的样品托放置在冷冻架上至基质表面的OCT包埋剂完全冷冻,对基质底部边缘进行标记后,在一次在基质表面涂抹OCT包埋剂并冷冻,先设置冷冻切片机的切片厚度为30~50μm,启动粗进退键,转动旋钮至基质底部边缘的标记位于切割视野中,根据实际情况调整防卷板的位置及角度至合适位置,再设置冷冻切片机的切片厚度为20~60μm并进行切割,得到相应的超薄APCS植片。
S4、将超薄APCS植片放入装有PBS的培养皿内,冲洗植片至其表面无OCT包埋剂,使用带有双抗的PBS浸泡超薄APCS植片30min后,放入带有PBS溶液的培养孔内,缓慢吸除PBS使植片平整贴附于培养板底部,将培养板置于超净台内,打开紫外灯照射30分钟灭菌。
S5、将灭菌后的超薄APCS植片放入细胞培养孔内,向每个细胞培养孔内注入0.5~1ml的内皮细胞悬液,轻柔摇匀使细胞均匀分布,在转速为800~1200转/分钟的条件下离心培养板5~10分钟,促进细胞贴附,然后静置培养,每2~3天更换培养基,观察细胞状态,待细胞融合即可获得可移植的内皮细胞植片。
本发明通过冷冻切片机对脱细胞猪角膜基质进行切割,得到厚度为20~60μm的超薄APCS植片,该植片的厚度远小于飞秒激光仪切割的植片厚度(不小于100μm),能够有效提高植片与患者眼部的融合性,提高手术的成功率,同时,冷冻切片机的成本较低,操作方法较简单,能够有效降低植片的制备成本,降低患者的医疗成本。
本发明还提供一种基于上述方法制备的超薄APCS植片,该植片的厚度为20~60μm,其表面融合有内皮细胞。
本发明不仅局限于上述最佳实施方式,任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品,但不论在其形状或结构上作任何变化,凡是具有与本发明相同或相近似的技术方案,均在其保护范围之内。

Claims (5)

1.一种超薄APCS植片的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
对脱细胞猪角膜基质进行清洁并脱水,将冰冻切片机预冷至低于20℃,在样品托上涂抹OCT包埋剂并修平,将脱水后的基质放置在OCT包埋剂上并冷冻,设置冰冻切片机的切片厚度为20~60μm并进行切割,得到超薄APCS植片;
所述对脱细胞猪角膜基质进行清洁并脱水具体包括以下步骤:吸取脱细胞猪角膜基质表面的甘油,放入带有PBS或生理盐水培养皿中进行水化处理至基质完全水肿并与培养皿底的粘附松解,清洗水肿后的基质至无甘油后,放入高渗溶液中进行脱水至基质沉降到高渗溶液底部;
所述在样品托上涂抹OCT包埋剂并修平具体包括以下步骤:在样品托上涂抹OCT包埋剂并预冷,所述OCT包埋剂彻底凝固后将样品托夹紧在冷冻切片机上,设置冷冻切片机的切片厚度为30~50μm,启动粗进退键,转动旋钮,将OCT包埋剂修平;
所述将脱水后的基质放置在OCT包埋剂上并冷冻,设置冰冻切片机的切片厚度为20~60μm并进行切割,得到超薄APCS植片具体包括以下步骤:将脱水后的基质放置在OCT包埋剂上并在基质上涂抹OCT包埋剂至将基质包埋,将带有基质的样品托放置在冷冻架上至基质表面的OCT包埋剂完全冷冻,对基质底部边缘进行标记后,在一次在基质表面涂抹OCT包埋剂并冷冻,先设置冷冻切片机的切片厚度为30~50μm,启动粗进退键,转动旋钮至基质底部边缘的标记位于切割视野中,再设置冷冻切片机的切片厚度为20~60μm并进行切割,得到相应的超薄APCS植片;
所述得到相应的超薄APCS植片之后还包括以下步骤:在超薄APCS植片种植内皮细胞至细胞融合,得到可移植的内皮细胞植片。
2.如权利要求1所述的一种超薄APCS植片的制备方法,其特征在于:所述高渗溶液包括3g蔗糖及7mlPBS,所述高渗溶液的浓度为30%。
3.如权利要求2所述的一种超薄APCS植片的制备方法,其特征在于:所述在超薄APCS植片种植内皮细胞至细胞融合包括以下步骤:对超薄APCS植片表面进行清洁和灭菌处理后,将超薄APCS植片放入细胞培养孔内,向细胞培养孔内注入内皮细胞悬液并进行培养至细胞融合。
4.如权利要求3所述的一种超薄APCS植片的制备方法,其特征在于:所述对超薄APCS植片表面进行清洁和灭菌处理包括以下步骤:将超薄APCS植片放入装有PBS的培养皿内,冲洗植片至其表面无OCT包埋剂,使用带有双抗的PBS浸泡超薄APCS植片30min后,放入带有PBS溶液的培养孔内,缓慢吸除PBS使植片平整贴附于培养板底部,将培养板置于超净台内,打开紫外灯照射30分钟灭菌。
5.一种基于权利要求1至4中任一项所述方法制备的超薄APCS植片,其特征在于:该植片的厚度为20~60μm。
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