本发明属于细胞培养,具体涉及一种可用于细胞培养的海藻酸钠基复合物及制备方法。
背景技术:
1、海藻酸钠具有良好的生物相容性和剪切稀化性能,是3d打印的良好材料,然而海藻酸钠本身带有负电荷,不利于细胞的黏附,因此,无法作为细胞支架材料。将海藻酸钠进行改性处理后,使之能实现细胞黏附,对于其在组织工程中的应用具有重要意义,而海藻酸钠表面的羧基具有良好的反应活性,对于材料的复合及相关活性物质的负载具有重要意义。因此,亟待发展一种方法将海藻酸钠作为细胞黏附和生长的基底材料,从而实现海藻酸钠在生物细胞领域的功能化应用。
技术实现思路
1、为了解决现有技术中的问题,本发明提出以海藻酸钠为基质,以聚赖氨酸为改性剂,利用维a酸作为细胞分化诱导剂,通过合理的调配,实现神经细胞的培养和分化诱导。
2、为了实现上述目的,本发明提供一种可用于细胞培养的海藻酸钠基复合物的制备方法,包括以下步骤:
3、(1)将海藻酸钠均匀分散于水中得到海藻酸钠水凝胶,向所述海藻酸钠水凝胶中加入cacl2水溶液,均质处理,得到海藻酸钠与钙离子的复合凝胶;钙离子的加入能提高水凝胶的机械强度,中和海藻酸钠部分正电荷,防止后续沉淀的形成;
4、(2)将多聚赖氨酸溶于水和dmso的混合溶剂中,并通过醋酸缓冲液调节ph,得到多聚赖氨酸溶液;
5、(3)将步骤(1)中所述的复合凝胶与步骤(2)中所述的多聚赖氨酸溶液混合,加入edc/nhs作为催化剂,得到反应体系,高速搅拌,冰浴反应,反应结束后冷冻干燥去除溶剂,得到固体材料;
6、(4)将所述固体材料复水后加入维a酸,充分混合,冷冻干燥,得到所述海藻酸钠基复合物。
7、优选的,步骤(1)所述海藻酸钠水凝胶中海藻酸钠的质量分数为1-3%。
8、优选的,步骤(1)所述cacl2水溶液的质量分数为0.5-1.5%,cacl2水溶液的体积为海藻酸钠水凝胶体积的1/20-1/10。
9、优选的,步骤(2)中所述的多聚赖氨酸溶液中多聚赖氨酸的质量分数为0.1-0.5%。
10、优选的,步骤(2)中ph为6.0。
11、优选的,步骤(2)的混合溶剂中水和dmso的体积比例为1:1。
12、优选的,步骤(3)中所述复合凝胶和多聚赖氨酸溶液的体积比为1:1。
13、优选的,步骤(3)的反应体系中edc和nhs的浓度均为0.1m。
14、优选的,步骤(3)中冰浴反应2天。
15、优选的,步骤(4)中所述固体材料和维a酸的质量比为100:1~200:1。
16、本发明还提供由上述方法制备得到的海藻酸钠基复合物。
17、本发明还提供所述海藻酸钠基复合物的应用,用于培养细胞,应用方法包括以下步骤:
18、将所述海藻酸钠基复合物于pbs中复水,然后与胶原混合,胶原与海藻酸钠复合物质量比为(1:2)-(1:5);用培养基替换pbs,反复三次后作为细胞培养基。加入胶原能够提高支架在液体中的强度。
19、本发明所选用的细胞支架材料海藻酸钠表面带负电荷,通过多聚赖氨酸的交联修饰,能够实现细胞的黏附。同时,将含有促进神经细胞分化的成分,利用海藻酸钠和多聚赖氨酸将其包埋起来,为神经细胞的分化提供条件。这一处理极大地提高了细胞的存活率和分化效果。
20、与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
21、本发明有效地提高了海藻酸钠的细胞黏附效率,降低多聚赖氨酸和维a酸的毒性。为体外和体内环境中,神经类细胞器的培养提供了条件。
22、按照本发明制备的海藻酸钠基复合材料,具有多聚赖氨酸相似的促进细胞黏附的性能,但其细胞毒性明显低于多聚赖氨酸。同时,维a酸的加入,有利于促进神经细胞的分化,因此本发明所制备的材料可作为良好的神经细胞支架材料。
1.一种可用于细胞培养的海藻酸钠基复合物的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种可用于细胞培养的海藻酸钠基复合物的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述海藻酸钠水凝胶中海藻酸钠的质量分数为1%-3%。
3.根据权利要求1所述的一种可用于细胞培养的海藻酸钠基复合物的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述cacl2水溶液的质量分数为0.5-1.5%,cacl2水溶液的体积为海藻酸钠水凝胶体积的(1/20)-(1/10)。
4.根据权利要求1所述的一种可用于细胞培养的海藻酸钠基复合物的制备方法,其特征在于,步骤(2)中所述的多聚赖氨酸溶液中多聚赖氨酸的质量分数为0.1-0.5%;优选的,步骤(2)中ph为6.0。
5.根据权利要求1所述的一种可用于细胞培养的海藻酸钠基复合物的制备方法,其特征在于,步骤(2)的混合溶剂中水和dmso的体积比例为1:1。
6.根据权利要求1所述的一种可用于细胞培养的海藻酸钠基复合物的制备方法,其特征在于,步骤(3)中所述复合凝胶和多聚赖氨酸溶液的体积比为1:1。
7.根据权利要求1所述的一种可用于细胞培养的海藻酸钠基复合物的制备方法,其特征在于,步骤(3)的反应体系中edc和nhs的浓度均为0.1m;优选的,步骤(3)中冰浴反应2天。
8.根据权利要求1所述的一种可用于细胞培养的海藻酸钠基复合物的制备方法,其特征在于,步骤(4)中所述固体材料和维a酸的质量比为(100-200):1。
9.根据权利要求1-8任一项所述的制备方法制得的海藻酸钠基复合物。
10.根据权利要求9所述的海藻酸钠基复合物的应用,其特征在于,用于培养细胞,应用方法包括以下步骤:
