专利名称：一种在生理条件下溶解载细胞微胶囊的方法及配方的制作方法
技术领域：
本发明涉及生物化学技术，特别涉及一种采用化学法在生理条件下溶解载细胞微胶囊的方法及配方。
目前，与APA或ACA微胶囊相关的研究集中在微胶囊制备、微胶囊环境与细胞相互作用、微胶囊生物相容性、微胶囊膜传质特性等方面。但是，有关微胶囊破囊技术的研究仅检索到加拿大Chang TMS对APA微胶囊进行机械法破囊的研究论文1篇，即将铂金属环置于含APA微胶囊的离心管中，通过高速离心旋转带动铂金属环剪切微胶囊，造成微胶囊破囊，释放囊中细胞。但该方法存在如下问题①微胶囊破囊率低；②机械剪切力造成细胞活性损失较大；③微胶囊的残留碎片多，细胞易在碎片上粘附，导致后续分离困难；④定量分析误差较大；⑤细胞回收率低；该方法尚未见专利报道。
微胶囊破囊技术的重要意义在于①在保证囊内细胞存活的前提下，实现微胶囊的完全破碎或融解；②实现微胶囊内细胞生长状态的定量表征与监测；③目前的细胞体外培养技术无法完全模拟细胞在体内的生长环境，致使许多细胞株必须在动物体内培养增殖(如腹腔注射)。存在的突出问题是，回收的培养细胞中混杂有大量宿主细胞(如巨噬细胞)，分离纯化困难。而微胶囊的半渗透性囊膜不仅能将囊中细胞与宿主体内环境隔离，还能维持囊内细胞良好的生长与增殖状态。当微胶囊从宿主体内回收后，利用破囊技术，可获取囊内高密度、高纯度的培养细胞；④微胶囊膜有选择透过性，能够截留大分子量物质，因此，微囊化基因工程细胞的代谢产物(如单克隆抗体、多肽等)将在囊中富集纯化，利用破囊技术，能够获得微胶囊中高浓度、高纯度的基因工程产品；⑤微胶囊对囊内细胞具有保护作用，可作为特殊细胞株的贮存载体。需要时，可采用破囊技术将细胞从囊内分离，再在适宜条件下培养。作为运输载体，微胶囊膜可以减轻外界环境对囊内细胞的污染及破坏作用。将细胞运输至异地后，可利用破囊技术将细胞从囊内分离，再在适宜条件下培养增殖。
为达到上述目的，本发明公开了一种在生理条件下溶解载细胞微胶囊的方法及配方，该方法包括下列步骤(1)按配方配制破囊液；(2)将包封有细胞的微胶囊与破囊液混合；(3)振摇；(4)微胶囊融解，释放出细胞，结束。
一种在生理条件下溶解载细胞微胶囊的方法所采用的破囊液配方，其基本成分是乙二胺四乙酸二钠、柠檬酸钠、碳酸氢钠，其成分含量如下(1)乙二胺四乙酸二钠含量范围0.5～10mmol/L；(2)柠檬酸钠含量范围20～80mmol/L；(3)碳酸氢钠含量范围5.0～40mmol/L。
所述的一种在生理条件下溶解载细胞微胶囊的方法，所采用的破囊液pH值范围7.2～8.5。
所述的一种在生理条件下溶解载细胞微胶囊的方法，所采用的微胶囊与破囊液的体积配比范围1∶2～1∶20。
所述的一种在生理条件下溶解载细胞微胶囊的方法，破囊技术适用的体系是以APA或ACA微胶囊为代表的、由聚阴离子和聚阳离子通过聚电解质络合反应成膜的微胶囊体系。
本发明所采用化学法在生理条件下溶解载细胞微胶囊的技术，破囊过程充分考虑了对细胞活性的保持，可以满足生物医学领域应用的需求。该技术具有反应条件温和、破囊速度快、细胞存活率高、破囊率高、无微囊残留碎片的特点。该技术有利于对微囊化细胞进行准确的定量分析，有利于细胞活性保存，有利于获取高纯度、高产量的细胞或基因工程产品，有利于充分开发微胶囊对细胞的贮运功能，破囊工艺易于工业化推广。
例2将10mL含5mol/L乙二胺四乙酸二钠、20mmol/L碳酸氢钠、35mmol/L柠檬酸钠的破囊液与1.0mL包封有酵母菌GS115(细胞密度1.69×107个/mL)的ACA微胶囊混合，手动振摇10s。ACA微胶囊全部融解，显微镜下观察，未见微胶囊残留碎片，在溶液中可观察到大量游离的酵母菌细胞。破囊后，采用稀释平板法测定破囊液中的细胞存活率为80％～95％。该实施例表明，破囊液不仅破囊完全、迅速，而且对酵母细胞活性基本无影响。
例3将10mL含5mol/L乙二胺四乙酸二钠、20mmol/L碳酸氢钠、35mmol/L柠檬酸钠的破囊液与培养瓶中贴壁生长的粘液表皮癌细胞直接接触20min后，倾去破囊液，向培养瓶中添加粘液表皮癌细胞培养液。培养12h后，细胞可继续贴壁生长。该实施例表明，破囊液对动物细胞活性基本无影响。
本发明的优点可归纳如下(1)破囊率高，可达到100％；(2)破囊速度快，可在30s内完成破囊。
(3)破囊液pH值接近中性，对细胞活性基本无影响，细胞存活率可达到80～95％。
(4)破囊后，微囊碎片完全溶解，有利于定量分析的准确性，有利于细胞或细胞产物的回收、分离与纯化。
(5)破囊工艺温和，易于规模化推广应用。
(6)破囊液制备成本低，易于规模化推广应用。
权利要求
1.一种用于在生理条件下溶解载细胞微胶囊的破囊液配方，其基本成分是乙二胺四乙酸二钠、柠檬酸钠、碳酸氢钠，其成分含量如下(1)乙二胺四乙酸二钠含量范围0.5～10mmol/L；(2)柠檬酸钠含量范围20～80mmol/L；(3)碳酸氢钠含量范围5.0～40mmol/L。
2.一种在生理条件下溶解载细胞微胶囊的方法，该方法包括下列步骤(1)按权利要求1配方配制破囊液；(2)将包装有细胞的微胶囊与破囊液混合；(3)振摇；(4)微胶囊溶解，释放出细胞，结束。
3.按照权利要求2所述的一种在生理条件下溶解载细胞微胶囊的方法，所采用的破囊液pH值范围7.2～8.5。
4.按照权利要求2所述的一种在生理条件下溶解载细胞微胶囊的方法，所采用的微胶囊与破囊液的体积配比范围1∶2～1∶20。
5.按照权利要求1所述的一种在生理条件下溶解载细胞微胶囊的方法，破囊技术适用的体系是以APA或ACA微胶囊为代表的、由聚阴离子和聚阳离子通过聚电解质络合反应成膜的微胶囊体系。
全文摘要
本发明涉及生物化学技术及采用化学法在生理条件下溶解载细胞微胶囊的方法及配方。其配方基本成分是乙二胺四乙酸二钠、柠檬酸钠、碳酸氢钠，具有配方简单，反应条件温和、破囊速度快、细胞存活率高、破囊率高、无微胶囊残留碎片的特点，在破囊过程中充分考虑了对细胞活性的保持，可以满足生物医学领域应用的需求。该技术有利于对微囊化细胞进行准确的定量分析，有利于细胞活性保存，有利于获取高纯度、高产量的细胞或基因工程产品，有利于充分开发微胶囊对细胞的贮运功能，破囊工艺易于工业化推广。
文档编号C12N5/00GK1473929SQ0212763
公开日2004年2月11日 申请日期2002年8月6日 优先权日2002年8月6日
发明者马小军, 薛伟明, 于炜婷, 刘袖洞 申请人:中国科学院大连化学物理研究所