[发明专利]一种多孔碳球纳米酶掺杂的氢键有机框架壳层及其制备方法

说明书

本发明提供一种多孔碳球纳米酶掺杂的氢键有机框架壳层及其制备方法，属于有机框架壳层制备技术领域。该有机框架壳层是以有机构筑单元为框架主体材料，内部均匀掺杂多孔碳球纳米酶，通过静电相互作用和氢键相互作用直接在细胞表面生长而成的；所述的有机构筑单元为1,4‑苯二甲脒氢氯酸盐和四(4‑羧基苯基)甲烷。本发明的有机框架壳层的刚性和对细胞的屏蔽能力可以确保包裹的神经干细胞维持全能性，在显微注射的过程中防止细胞膜损伤，保护细胞以提高细胞移植的存活率，同时为包裹的神经干细胞提供保护作用。

技术领域

本发明属于有机框架壳层制备技术领域，尤其涉及一种辅助神经干细胞存储和植入的多孔碳球纳米酶掺杂的氢键有机框架壳层及其制备方法。

背景技术

神经干细胞是一种具有自我更新能力的细胞群体，可以在体外分离、增殖、基因操控和分化，产生发育中的大脑的神经元和神经胶质细胞用于补偿或更新神经网络用于发生突触联系维持正常的神经功能。优良的全能性、充足的神经干细胞数量以及健康的移植微环境是干细胞成功移植的关键。然而研究表明，神经干细胞在体外培养条件下，由于细胞-基质之间相互作用以及细胞因子的存在不可避免会发生自动分化而造成全能性丢失。此外，在显微注射过程中，外力的作用会损伤细胞膜，造成细胞活力降低。移植位点不良的组织微环境如高水平的氧化压力同样会导致移植的神经干细胞活性降低。这几个因素显著限制了神经干细胞移植的治疗效果。

因此，神经干细胞存储过程中面临全能性丢失和移植过程中面临存活率低是干细胞再生医学领域面临的难点和挑战。

发明内容

本发明的目的是提供一种多孔碳球纳米酶掺杂的氢键有机框架壳层及其制备方法，该保护性壳层明显降低神经干细胞在体外培养过程中的全能性的丢失，并提高在细胞移植过程中细胞存活率，促进干细胞疗法效果。

本发明首先提供一种多孔碳球纳米酶掺杂的氢键有机框架壳层，该有机框架壳层是以有机构筑单元为框架主体材料，内部均匀掺杂多孔碳球纳米酶，通过静电相互作用和氢键相互作用直接在细胞表面生长而成的；

所述的有机构筑单元为1,4-苯二甲脒氢氯酸盐和四(4-羧基苯基)甲烷。

优选的是，所述的多孔碳球纳米酶掺杂比例为20％。

本发明还提供上述多孔碳球纳米酶掺杂的氢键有机框架壳层的制备方法，该方法包括：

步骤一：将多孔碳球和1,4-苯二甲脒氢氯酸盐溶解在缓冲液中混合均匀，得到溶液A；

步骤二：在步骤一得到的溶液A中加入单分散的神经干细胞，经过摇晃离心去除上清，继续向沉淀中加入缓冲液得到溶液B；

步骤三：将多孔碳球和四(4-羧基苯基)甲烷溶解在缓冲液中混合均匀，得到溶液C；

步骤四：将溶液B和溶液C混合，经过摇晃离心去除上清，即可得到包裹在神经干细胞上的多孔碳球纳米酶掺杂的氢键有机框架层。

优选的是，所述的步骤一多孔碳球和1,4-苯二甲脒氢氯酸盐的质量比为0.59:0.78。

优选的是，所述步骤一的缓冲液为磷酸缓冲液，pH 7.4。

优选的是，所述步骤一的混合时间为5-10min。

优选的是，所述的步骤三多孔碳球和四(4-羧基苯基)甲烷的质量比为0.59:1.56。

优选的是，所述步骤三的缓冲液为磷酸缓冲液，pH 7.4。

优选的是，所述步骤三的混合时间为5-10min。

优选的是，所述的多孔碳球的制备方法，包括：

1)将三聚氰胺、福尔马林水溶液溶液和蒸馏水混合在三口烧瓶中在80℃下搅拌，得到无色透明的溶液，