[发明专利]一种用于无血清细胞培养的多肽生物纳米表面及制备方法

说明书

技术领域

本发明属于细胞培养表面处理技术领域，具体涉及一种用于无血清细胞培养的多肽生物纳米表面及其制备方法。

背景技术

随着现代科学的不断发展，尤其是生物医学的快速进步，细胞培养成为很多研究及应用领域中十分重要的基础性工作。

一直以来，人们普遍采用聚苯乙烯材质的培养板或培养瓶作为细胞培养的工具。聚苯乙烯是一种无色透明的热塑性塑料，通常为无毒、无臭、无色的透明颗粒，似玻璃状脆性材料，通式是[(CH₂CHC₆H₅)_n]，英文名称为Polystyrene，简称PS。其制品具有优越的抗水、防潮性。在人们的生产生活中，聚苯乙烯的用途十分广泛，作为细胞培养材料便是其中的一大用途。

聚苯乙烯材质的细胞培养表面为非极性，亲水性很差，不利于细胞的贴壁生长。因此，人们在培养细胞之前常常会对培养表面进行改性处理，并由此衍生出生命科学领域中一个新的研究方向——细胞培养表面处理技术。

在过去的研究和应用中，针对细胞贴壁培养采用最多的方法是在培养基中添加血清成分来增强细胞贴壁能力，如间质干细胞(MSC)、肝癌细胞(HepG2)等；然而，这种方法所获得的细胞不能满足临床应用的要求，这主要是因为血清用于细胞培养存在成份不明确、来源复杂及每个批次之间由于个体的不同差异性较大等问题，给细胞培养的试验研究及临床应用增加了较大的风险。此外，在无血清培养体系下增强细胞粘附能力的方法主要有：在培养表面进行生物蛋白包被，如在神经干细胞培养中以层粘连蛋白(Laminin)对培养表面进行包被；或通过一些物理化学的方法对培养表面进行改性，如采用等离子体处理细胞培养表面，引入含氧、氮等元素的基团来改善其表面的亲水性，通过提高亲水性来改善细胞在其表面的贴壁性能；而这些传统的方法也都同样存在一些客观上的不足：首先，用作表面基底包被材料的各种包被蛋白(如Laminin)价格昂贵，对任何相关的课题中有限的经费都是一项严峻的考验，并且这些蛋白一般是动物来源的蛋白，会给人类临床治疗带来一定的风险；其次，而单纯采用等离子体技术的改性处理，在无血清培养条件下细胞贴壁效果并不理想。

此外，目前国内有关无血清细胞培养耗材研发的相关文献较多，但无相关产品推出市场；国外类似的研究性文章也层出不穷，但直到目前为止，只有一家公司推出了细胞无血清培养板，其工艺是将培养板经等离子体处理后，在其表面涂覆一层含有羧基的化学试剂，然后通过羧基经缩合试剂将含有氨基的多肽共价接枝到培养板表面，实现多肽的修饰表面，使所培养的细胞能特异识别并与接枝多肽结合，从而达到促进细胞在无血清条件下贴壁生长目的。然而，采用这种方式在进行培养板表面修饰的过程中，或多或少都会引入一些有机试剂来辅助完成这些特定多肽序列的接枝，而这些有机试剂同样会给后续的细胞培养带来尚未可知的风险。

因此，在细胞培养领域，急需一种使用简便、储存方便、表面成分明确、不引入各种有害试剂、适合细胞无血清培养的细胞培养耗材。

发明内容

为了克服现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种用于无血清细胞培养的多肽生物纳米表面。首先，该多肽生物纳米表面采用无异源性或弱异源性的人工合成的设计型序列多肽来替代传统的异源蛋白包被表面。与传统的异源蛋白包被表面相比，该多肽包被表面降低了临床应用风险。其次，在该设计型多肽的末端引入双键，并采用UV光照的方法，在不引入其他交联试剂的条件下使该多肽迅速共价接枝到细胞培养表面。再次，引入自组装多肽序列，使自组装后的多肽双键末端接枝到培养板表面，而多肽的功能性末端更好的暴露在培养板表面，从而使得培养板表面的功能性末端更容易与细胞相互作用，提高改性表面对细胞贴壁的促进作用。

本发明的另一目的在于提供上述用于无血清细胞培养的多肽生物纳米表面的制备方法，该方法简单易行，降低了能耗，有利于工业化的连续生产。

本发明的再一目的在于提供上述用于无血清细胞培养的多肽生物纳米表面的用途。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种用于无血清细胞培养的多肽生物纳米表面，是在细胞培养表面接枝了特定多肽；

本发明所述的细胞培养表面是指细胞培养器具(如培养皿、培养板、培养瓶等)在培养细胞时与细胞接触的面；

所述细胞培养的材质为聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚甲醛或聚对苯二甲酸乙二醇酯-1，4-环己烷二甲醇酯中的一种；