一种仿蚕茧支架及其制备方法和应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114481356A(43)申请公布日2022.05.13(21)申请号202111195403.2(22)申请日2021.10.10(71)申请人南京大学地址210093江苏省南京市栖霞区仙林大道163号(72)发明人陈建美宁兴海(51)Int.Cl.D01F8/02(2006.01)D01F8/12(2006.01)D01F8/16(2006.01)D06M15/15(2006.01)A61L27/38(2006.01)A01N1/02(2006.01)D06M101/10(2006.01)D06M101/34(2006.01)D06M101/30(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种仿蚕茧支架及其制备方法和应用(57)摘要本发明公开了一种仿蚕茧支架及其制备方法和应用。本发明的仿蚕茧支架，具有独特的核壳结构，可以针对化学和物理特性进行优化，能够以最小的低温损伤对生物样品进行低温保存。它不仅可以促进细胞的粘附和生长，还可以实现冻存细胞的快速均匀复温，并且在冻融后最大限度地维持了细胞的活力和增殖，从而能够有效冻存免疫细胞和干细胞。干细胞‑仿蚕茧支架构建的组织工程支架在冻存后保留了较高的细胞存活率，可以直接植入受损部位，促进组织再生和修复。因此，仿蚕茧支架在细胞和组织工程支架的长期保存方面具有较高的安全性和有效性，在基础研究、细胞治疗、组织工程等领域具有广阔的应用前景。CN114481356ACN114481356A权利要求书1/1页1.一种仿蚕茧支架，其特征在于仿蚕茧支架具有核‑壳结构，由丝素蛋白、丝胶蛋白、聚丙氨酸、聚氧化乙烯通过静电纺丝、原位表面功能化和冷冻成形相结合的自底向上制备技术制备而成。2.一种仿蚕茧支架的制备方法，其特征在于包括以下步骤：1)将丝素蛋白、聚丙氨酸以及聚氧化乙烯水溶液进行混合，搅拌均匀，得到电纺溶液；2)采用静电纺丝装置，将步骤1)制备得到的丝素蛋白电纺溶液装入微量注射泵中，调节电纺溶液的流量、静电纺的电压以及接收平板与注射泵针尖的距离，使电纺溶液在电场力的作用下形成稳定的射流，采用1‑(3‑二甲氨基丙基)‑3‑乙基碳二亚胺和N‑羟基琥珀酰亚胺溶液作为接收池，收集纤维。3)将步骤2)收集的纤维加入丝胶蛋白溶液中，室温下继续反应，除去反应液，蒸馏水洗涤，冷冻干燥，收集纤维支架。3.根据权利要求2所述的一种仿蚕茧支架的制备方法，其特征在于：步骤1)中丝素蛋白的质量浓度为5‑20％，聚丙氨酸的浓度为丝素蛋白的1‑20％，聚氧化乙烯的浓度为丝素蛋白质量的0.01‑1％。4.根据权利要求2所述的一种仿蚕茧支架的制备方法，其特征在于：步骤2)中1‑(3‑二甲氨基丙基)‑3‑乙基碳二亚胺和N‑羟基琥珀酰亚胺溶液质量浓度分别为30‑50％、15‑25％。5.根据权利要求2所述的一种仿蚕茧支架的制备方法，其特征在于：步骤3)中室温反应的时间为0.5‑72小时，丝胶蛋白的质量浓度为0.5‑10％。6.权利要求1所述的一种仿蚕茧支架在细胞冻存、组织工程领域的应用。7.根据权利要求6所述的一种仿蚕茧支架的应用，其特征在于所述的细胞为正常细胞、肿瘤细胞、免疫细胞、干细胞。2CN114481356A说明书1/4页一种仿蚕茧支架及其制备方法和应用技术领域[0001]本发明涉及表面修饰、细胞冻存、组织修复及疾病治疗等材料制备和生物医学领域，尤其涉及集静电纺丝、原位表面功能化和冷冻成形于一体的自下而上的新型制备技术，获得一种仿蚕茧支架。背景技术[0002]细胞治疗包括将健康细胞引入患者体内以缓解棘手的身体状况，已逐渐成为传统治疗的有效替代方法，为人类提供了新的治疗选择。然而，目前仍然存在一些障碍阻碍了细胞治疗在临床上的广泛应用，例如与胚胎干细胞相关的伦理争议、治疗欺诈案例以及患者的细胞生物安全性。尤其是，细胞是具有活性的生物物种，难以获得足够的高质量的细胞用于患者移植，这极大地限制了其应用范围。为了满足细胞治疗的需求，迫切需要开发一种有效的方法来改善细胞和组织工程的生产、储存和运输，直接用于临床实践。近年来，细胞冷冻保存已发展成为一项重要的技术，可在极低的温度(‑80℃或‑196℃)下保存细胞，不仅能维持细胞活力，还能最大限度地减少细胞中的基因改变、转化和老化。然而，传统的低温保存方法，如缓慢冷冻和玻璃化冷冻，存在细胞毒性冷冻保护剂、渗透性休克和冷冻损伤等问题，导致细胞复苏后质量差。因此，一种可靠的冻存方法对于支持细胞治疗是极其关键的。[0003]目前，众多基于不同机制的先进生物技术已应用于细胞冻存，包括采用海藻糖、三维(3D)支架和纳米技术，显著提高了解冻后细胞的存活率。特别是3D支架，它具有独特的细胞外基质样结构，为细胞提供了最佳的生