[发明专利]一种用于培养干细胞聚集体的培养皿的制作方法

说明书

技术领域

本发明属于生物再生医学技术领域，具体涉及一种干细胞聚集体的培养方法和用于培养干细胞聚集体的培养皿的制作方法。

背景技术

干细胞是一类是具有自我复制能力的多潜能细胞，能够诱导分化为骨，软骨，神经，脂肪等细胞，可以作为种子细胞应用到组织工程，自发现以来受到广泛关注。

传统的干细胞培养方式一般是在培养皿上进行二维单层贴壁培养。目前有研究发现，相比于传统的二维单层贴壁培养的干细胞，干细胞三维聚集体培养的干细胞具有如下优势：干细胞聚集体中存在广泛的细胞-细胞间相互作用，更好地模拟了细胞在体内所处的微环境，使得干细胞的诱导分化能力和干性维持能力更强，细胞活性更高。

目前细胞聚集体的培养方法有持续搅拌的悬浮培养，悬滴培养，离心和磁性纳米颗粒介导等方法。利用这些方法均能形成细胞聚集体，但是或操作复杂，或需要特殊装置，耗时费力且不利于技术人员操作和大范围的应用。理想的细胞聚集体培养方法是既能便捷、高效、可控地实现细胞聚集体形成，同时又能方便技术人员收集和应用细胞聚集体。总之，目前细胞聚集体的培养方法还不够理想。

发明内容

为了解决现有干细胞聚集体的培养技术问题，本发明的目的在于克服已有技术存在的不足，提供一种培养干细胞聚集体的培养皿的制作方法，这种培养皿可直接用于培养干细胞聚集体。本发明依据抗细胞粘附原理，将亲水性材料的单组份或者多组分进行交联，应用各类涂覆方式涂覆于普通培养皿表面，再通过不同的干燥方法制作用于干细胞聚集体培养的培养皿。这种培养皿可用于大范围干细胞聚集体的培养，且操作便捷、高效、可控，使干细胞聚集体能够更广泛地用于细胞学研究，干细胞治疗或组织工程。

为达到上述发明创造目的，本发明采用下述技术方案：

一种用于培养干细胞聚集体的培养皿的制作方法，采用单组份亲水性材料进行溶解或者多组分亲水性材料进行溶解交联后制备得到的材料体系作为涂覆材料，并控制涂覆材料的溶液的质量浓度为1-5wt%，然后将涂覆材料均匀涂布于传统培养皿表面上形成湿膜，再通过干燥方法，将培养皿上的湿膜固化在培养皿表面上，干燥成膜，制备得到用于培养干细胞聚集体的培养皿。

作为本发明优选的技术方案，所述亲水性材料优选采用壳聚糖、聚丙烯酸、聚乙二醇、聚L-谷氨酸、海藻酸钠、透明质酸、葡聚糖和透明质酸中的任意一种材料或任意几种材料，其中壳聚糖的脱乙酰度为60～90%。

作为本发明上述方案的进一步优选的技术方案，所述培养皿的基质材料为塑料。所述培养皿的基质材料进一步优选为聚丙烯或聚苯乙烯。

本发明制作的用于培养干细胞聚集体的培养皿，在培养干细胞聚集体之前，首先对用于干细胞聚集体培养的培养皿进行消毒和杀菌处理，然后将干细胞接种于洁净的培养皿上，使干细胞在培养皿上自发聚集，形成直径为50～200μm的球状的微团聚集体，微团形成时间少于72h。本发明利用抗细胞粘附原理，利用涂覆在传统培养皿上的亲水性材料阻断细胞在所制备的培养皿上的粘附，让细胞在所制备的培养皿上自发聚集形成直径范围约50-200μm的聚集体，具体直径可通过涂层材料调控。而直径50-200μm的聚集体是较为适宜的聚集体培养尺寸，聚集体内细胞的存活能力强，在诱导因子的作用下，定向分化能力高。

本发明制备的用于干细胞聚集体培养的培养皿适用的干细胞可为以下细胞，包括但不限于：胚胎干细胞和间充质干细胞，间充质干细胞包括脂肪干细胞、骨髓干细胞和滑膜间充质干细胞。

作为本发明上述方案的进一步优选的技术方案，优选通过在培养皿上制备不同的亲水性材料薄膜涂层来制备不同的培养皿，进而来调节控制形成微团聚集体的直径尺寸。

本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点：

1.本发明制备的培养皿可直接用于干细胞聚集体的培养，且操作便捷、高效、可控，使干细胞聚集体能够更广泛地用于细胞学研究，干细胞治疗或组织工程；

2.本发明所选的传统培养皿直径范围不限，适用于多种尺寸的培养皿，扩大了培养皿的应用范围和适用生物领域；

3.本发明制备的培养皿可阻断细胞的贴壁粘附，使干细胞自发聚集形成干细胞聚集体，且所形成的干细胞聚集体中包含大量的细胞-细胞相互作用，模拟体内细胞所处的微环境，表现出优异的干性维持能力和诱导分化能力。

附图说明

图1是荧光显微镜拍摄的人脂肪干细胞在本发明实施例一制作的培养皿上自发聚集形成的聚集体照片。