[发明专利]一种光响应细胞外基质复合薄膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种光响应细胞外基质复合薄膜及其制备方法，该方法如下：在可光致细胞脱附的细胞培养表面如(TiO₂纳米点薄膜)上高密度培养细胞，在培养的过程中加入光响应纳米颗粒，如TiO₂纳米颗粒、ZnO纳米颗粒等，这些纳米颗粒会被细胞内吞，分散在细胞内及细胞间，当细胞培养成片层后，通过光致细胞脱附，获得一层完整的细胞片层，将其清洗后再进行脱细胞处理进而获得光响应细胞外基质复合薄膜。本发明方法制得的光响应细胞外基质复合薄膜，可应用于生物医用材料等领域。此外本发明的制备方法，工艺简单，易于实现，有利于进行推广应用。

技术领域

本发明涉及生物医用材料领域，具体涉及一种光响应细胞外基质复合薄膜及其制备方法。

背景技术

细胞外基质是由细胞生长过程分泌的胶原、糖蛋白、蛋白聚糖以及多种生长因子等组成的复杂网络结构，可以为宿主细胞提供支持位点和生物学作用，对细胞的形状、生长、迁移和分化，胚胎的发育以及受损组织或器官的修复等有至关重要的作用。有研究表明，材料表面的润湿性影响不同功能蛋白在其表面的吸附，疏水性的表面更有利于白蛋白的吸附，而亲水性表面则更有利于粘附蛋白的吸附。[Arima,Y.and H.Iwata(2007).Effect of wettability and surface functional groups on protein adsorption andcell adhesion using well-defined mixed self-assembled monolayers.Biomaterials 28(20):3074-3082.]。光响应材料能在光照前后有效调节材料表面的润湿性，因此，如能在体外获得光响应细胞外基质薄膜，有效调节复合薄膜的亲疏水性，从而调节不同功能蛋白在其表面的吸附具有很强的实际应用意义和研究价值。

细胞在体外培养过程中就可在与基板连接处分泌出一层细胞外基质。如果进行胰酶处理，在细胞脱离培养表面之前细胞外基质就会被消化掉，无法获得所需的细胞外基质层。而单纯的机械剥离，则会使细胞外基质超微结构发生一定改变，影响其后续对其它细胞的功能性作用。

本发明在近年来报道的光致细胞薄层获取技术基础上，开发了一种光响应细胞外基质复合薄膜。该方法利用光致细胞薄层脱附技术能够获得具有细胞外基质含量高、活性功能良好的细胞薄层的特点[Y.Hong,M.F.Yu,W.J.Weng,K.Cheng,H.M.Wang,J.Lin.Light-induced cell detachment for cell sheet technology.Biomaterials,2013,34(1):11-18]，在细胞培养过程中加入光响应颗粒，并经过一系列的处理获取了一种光响应细胞外基质复合薄膜。该方法获得的细胞外基质薄膜保持了原有的超微结构和组成成分，同时具有良好的机械性能，并且光响应颗粒均匀分布于复合薄膜中，能有效调控复合薄膜的亲疏水性，可应用于生物医用材料等领域。本发明的制备方法，工艺简单，易于实现，有利于进行推广应用，所得到的复合薄膜具有良好的光响应性、生物相容性及组织修复特性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光响应细胞外基质复合薄膜及其制备方法，所述的光响应细胞外基质复合薄膜可通过控制纳米光响应颗粒的浓度及添加时间去调控细胞外基质的结构及光响应性能。

一种光响应细胞外基质复合薄膜，由细胞外基质与光响应纳米颗粒组成，其中光响应纳米颗粒的含量为1～100μg/cm³，所述的复合薄膜具有均匀致密的纤维网状结构。

其制备方法，包括如下步骤：

(1)对可光致细胞脱附的细胞培养表面进行灭菌处理；