[发明专利]用于细胞包膜的藻酸盐微胶囊及其制备方法

说明书

本发明涉及表面改性藻酸盐微胶囊和其的制备方法及利用其的细胞包膜方法，上述表面改性藻酸盐微胶囊的核为流态的藻酸盐，壳为由表没食子儿茶素没食子酸酯二聚物交联而成的藻酸盐水凝胶，具有核壳结构。

技术领域

本发明涉及表面改性藻酸盐微胶囊、其制备方法及利用其的细胞包膜方法，更详细地，涉及可用于细胞包膜以在细胞移植过程中从外部环境保护细胞，并且提高了细胞存活率的表面改性藻酸盐微胶囊、其制备方法及利用其的细胞包膜方法。

本发明提及核为流态的藻酸盐，壳为由表没食子儿茶素没食子酸酯二聚物交联而成的藻酸盐水凝胶，具有核壳结构的表面改性藻酸盐微胶囊、其制备方法及利用其的细胞包膜方法。

背景技术

由于藻酸盐的生物相容性优异且具有生物惰性，在组织工程学、细胞治疗、人工器官制造等多种领域中可用作生物材料。

在1型糖尿病的治疗中，作为有效治疗法提出了胰岛细胞移植(islet celltransplantation)。但是，由于相比于需求同种移植的供应非常不足，因此需要异种移植。异种移植可通过移植对象的免疫反应破坏移植的细胞，因此抑制其非常重要。为了保护要移植的异种细胞，已经进行了与利用生物材料的包膜有关的研究，并作为包膜材料提出了藻酸盐，以在治疗糖尿病的胰岛细胞移植(islet cell transplantation)中防止胰岛暴露在免疫反应(Desai et al.Nature reviews Drug discovery16.5(2017)，338)。

用于胰岛包膜的代表性材料为藻酸盐水凝胶。通过使用Ca²⁺等的二价阳离子来交联藻酸盐钠，可迅速并容易制备藻酸盐水凝胶。但是，在存在大量Na⁺等的一价阳离子的环境中，由于一价阳离子与用于交联的二价阳离子交换，水凝胶可在溶液状态下溶胶凝胶相变(sol-gel phase transition)。另一方面，体内为存在大量Na⁺的环境。因此，当体内移植时，可具有如下问题：由于Ca²⁺在体内与Na⁺交换或自然扩散(diffusion)，用于包膜的藻酸盐水凝胶在体内逐渐融解。由于这种融解成为缩短微胶囊的寿命并无法从外部免疫系统中保护内部细胞的原因，限制微胶囊化、胰岛相容化。不仅如此，形成的水凝胶通过阻止细胞完全移植存活来在细胞中诱发缺氧症(hypoxia)等。不仅如此，相比于胶囊自身的体积，具有氧或营养素的扩散量少的限制。

为了克服这种限制，最近对不依赖Ca²⁺形成水凝胶的藻酸盐(alginate)接合体、中空胶囊(hollow capsule)、表面改性细胞(surface modified cell)等的开发进行了许多研究。作为不依赖Ca²⁺形成水凝胶的藻酸盐(alginate)接合体开发了藻酸盐-多巴胺接合体及透明质酸(hyaluronic acid)-表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)接合体。在藻酸盐-多巴胺接合体的情况下，可通过多巴胺(dopamine)的氧化相互结合，但结合需要H₂O₂与辣根过氧化物酶(HRP)，结合力并不强，具有抗增殖效果(antiproliferative effect)、清除自由基(radical scavenging)等的功能性略差的限制。在透明质酸(hyaluronic acid)-表没食子儿茶素没食子酸酯接合体的情况下，由于透明质酸是可以在体内自然分解的物质，制备的接合体可在生物体内分解，基于表没食子儿茶素没食子酸酯结合的水凝胶形成反应速度慢，物性并不强，因此难以适用于微细包膜。

发明内容

技术问题

本发明所要解决的问题在于，提供用于细胞包膜的表面改性藻酸盐微胶囊。

本发明所要解决的再一问题在于，提供用于细胞包膜的表面改性藻酸盐微胶囊的制备方法。

本发明所要解决的另一问题在于，提供利用上述表面改性藻酸盐微胶囊的细胞包膜方法。