[发明专利]一种利用分型纳米纤维培养三维细胞球体的方法

说明书

本发明提供了一种利用分型纳米纤维培养三维细胞球体的方法，属于纳米生物界面与组织工程技术领域，包括以下步骤：(1)将PLLA与明胶溶于六氟异丙醇，通过静电纺丝技术制备得到PLLA/明胶纳米纤维基体；(2)通过液相/气相诱导结晶方法，在步骤(1)所述的PLLA/明胶纳米纤维基体的表面包裹PLLA晶体得到分型纳米纤维；(3)将细胞培养于步骤(2)所述的分型纳米纤维上得到三维细胞球体。本发明基于静电纺丝技术和液相/气相界面诱导结晶方法，制备了一种分型纳米纤维，此纳米纤维支架为细胞球体的形成及培养提供了一个新的生物平台。

技术领域

本发明属于纳米生物界面与组织工程技术领域，尤其涉及一种利用分型纳米纤维培养三维细胞球体的方法。

背景技术

自上世纪70年代科学家们意识到细胞二维培养的局限后，越来越多的研究投入到三维细胞培养中，尤其是细胞球体。然而，3D培养技术的高昂成本大大限制了其在再生医学、基础研究和药物研发的广泛应用。目前，细胞球体的形成方法包括悬滴法、旋转瓶法、微流体装置法和阵列法等等。这些方法存在着无法避免的局限，悬滴法工作量大，操作繁琐；旋转瓶法由于其自身的机械力，使得细胞球体活性降低；微流体装置法和阵列法需要复杂的仪器或特殊的材料。尤其是干细胞，其产量低、成本高、提取过程会导致巨大的伤害。因此，细胞球体的形成方法亟待改善。

静电纺丝纳米纤维制备方法简单，且与细胞外基质(ECM)极为相似。然而由于其纳米纤维较长且相互缠绕的二维结构，因此很难应用于细胞三维培养。此外，有研究报道称，已形成的细胞球体在纳米纤维膜上培养几天后，其三维立体结构会消失。因此，现有技术中还未有利用静电纺丝纤维长期稳定培养细胞球体的相关报道。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种利用分型纳米纤维培养三维细胞球体的方法。本发明基于静电纺丝技术和液相/气相界面诱导结晶方法，制备了一种分型纳米纤维，此纳米纤维支架为细胞球体的形成及培养提供了一个新的生物平台。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供了一种利用分型纳米纤维培养三维细胞球体的方法，包括以下步骤：

(1)将PLLA与明胶溶于六氟异丙醇，通过静电纺丝技术制备得到PLLA/明胶纳米纤维基体；

(2)通过液相/气相诱导结晶方法，在步骤(1)所述的PLLA/明胶纳米纤维基体的表面包裹PLLA晶体得到分型纳米纤维；

(3)将细胞培养于步骤(2)所述的分型纳米纤维上得到三维细胞球体。

优选的，所述步骤(1)中PLLA的含量为50wt％～90wt％，明胶的含量为10wt％～50wt％。

优选的，所述步骤(1)中静电纺丝技术的纺丝液浓度为6～15wt％，电压为15～25kV，挤出速度为1～3ml/h，喷丝头与接收板间距为12～15cm。

优选的，所述步骤(2)中液相诱导结晶的方法包括：将PLLA溶于对二甲苯中，加热后得到均一溶液，然后将步骤(1)所述的PLLA/明胶纳米纤维基体浸没于上述得到的均一溶液中，结晶，然后用对二甲苯溶液对上述结晶进行清洗，烘干，得到分型纳米纤维。

优选的，所述加热的温度为120～140℃，加热的时间为0.5～1.5h。

优选的，所述结晶的温度为80～85℃，结晶的时间为3～15h。

优选的，所述PLLA的重均分子量为17-26万。

优选的，所述细胞为干细胞、体细胞或癌细胞。

优选的，所述细胞的种植密度为10000～50000细胞/cm²。

优选的，所述细胞在分型纳米纤维上的培养时间为1～7d。