一种软骨组织培养方法与流程

文档序号:11145013阅读:603来源:国知局

本发明属于生物材料的组织工程技术领域,尤其涉及一种软骨组织培养方法。



背景技术:

目前,因为手机电视等电器的普及,很多人因为各关节活动量减少,长期保持一个姿势,致使关节病提前发生,例如颈椎病和腰椎间盘突出等疾病,发病率逐年升高并严重危害部分年轻人及中老年人的身体健康,而这些病变的发生主要的病理基础是各关节中软骨组织的退变。通过退变使得关节僵硬或产生脊柱失稳、椎管狭窄刺激或压迫肌肉、神经根、血管和脊髓,甚至通过脊神经反射影响内脏功能。目前临床治疗手段大部患者采用保守的对症治疗以拖延病情发作,少数患者手术治疗。因此,开发软骨组织培养技术,研究关节病的病理机制及对组织移植等非常必要。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题是:提供一种软骨组织培养方法,该方法能对软骨组织进行体外培养,可操作性强,成功率高。

为解决上述技术问题,本发明的技术方案是:

一种软骨组织培养方法,包括以下步骤:

a.在培养板每个培养孔内分别加入质量百分比为2.0%的羧甲基纤维素钠溶液,然后加入碱液使上述溶液成胶冻状形成羧甲基纤维素钠凝胶层,去除过多的碱液;

b.无菌条件下从麻醉后动物身上剥离软骨组织,用培养液反复冲洗3遍后,将软骨组织分别放入含有双抗PBS溶液的培养板中,备用;

c.将步骤b得到的软骨组织置放在羧甲基纤维素钠凝胶层上,立即覆盖同样的羧甲基纤维素钠溶液,从而把整个软骨组织包埋在羧甲基纤维素钠溶液中;再加入碱液使羧甲基纤维素钠溶液马上结成凝胶;

d.10分钟后去除过多的碱液,用含有双抗PBS溶液将凝胶冲洗两次,然后再用培养液冲洗两次后,将凝胶置于培养液中;

e.将步骤d的培养物放在37℃含有5%CO2的环境下保存4周,每天更换培养液;

优选的,所述的步骤e中培养开始前三天,从培养箱内取出培养皿,在37℃恒温水平摇床内以60rpm频率摇晃,每次30分钟,每日一次,连续三天。

优选的,所述的双抗PBS溶液为含有链霉素50ug/ml和青霉素50U/ml的磷酸盐缓冲液。

优选的,所述的碱液为弱碱液,如一水合氨、氢氧化铝等。

优选的,所述的培养液为含10%胎牛血清、25ug/ml抗坏血酸和50ug/ml庆大霉素的DMEM/F12的培养液。

优选的,所述的羧甲基纤维素钠溶液中还含有0.15mol/LNaCl,且为消毒溶液。

由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:

1.本发明方法利用羧甲基纤维素钠凝胶进行培养,原材料易得,培养方法简单,培养效果好,成本低,并且培养过程中可有效的维持了原组织形态。

2.成功的实现了软骨组织的体外培养,克服了传统培养的缺点,较好的保持了软骨组织的生物学特性,本发明可操作性强,成功率高。

3.本发明适用于软骨组织培养工程学,对软骨移植术以及药物防治软骨退变等多方面的研究提供依据。

具体实施方式

实施例一:

1.DMEM/F12培养液的配制

a.Hyclone干粉细胞培养基1包1升装。

b.电子天平称取NaHCO31200mg

c.量筒量取1000ml三蒸水

d.将三蒸水、NaHCO3、DMEM/F12干粉细胞培养基放入烧杯中混匀、溶解。

2.羧甲基纤维素钠溶液的配制

0.15mol/LNaCl溶液配制2wt%羧甲基纤维素钠,高温高压灭菌,趁热分装于50ml离心管,待用。

3.软骨组织的制备及培养

a.取40周左右非正常死亡胎儿,一般在死亡后8小时以内,无菌操作,找到关节部位,小心剥离软骨组织,然后用培养液反复冲洗3遍后将软骨组织放入含有双抗PBS溶液培养板中。

b.组织培养:用孔径0.22um的一次性滤器在每个培养孔内分别加入2ml含2.0%羧甲基纤维素钠的0.15mol/L NaCl消毒溶液中,然后缓缓加入100mol/L的氢氧化铝4ml使羧甲基纤维素钠成胶冻状,去除过多的氢氧化铝溶液后,将软骨组织置放在羧甲基纤维素凝胶层上,立即覆盖以4ml同样的羧甲基纤维素溶液,从而把整个软骨组织包埋在羧甲基纤维素溶液中;再缓缓加入100mol/L的氢氧化铝8ml使羧甲基纤维素溶液马上结成凝胶;注意不要破坏羧甲基纤维素凝胶层面;10分钟后去除过多的氢氧化铝溶液,用含有双抗PBS溶液将凝胶冲洗两次,然后再用DMEM/F12培养液冲洗两次;最后将其用含10%胎牛血清、25ug/ml抗坏血酸和50ug/ml庆大霉素的DMEM/F12培养液4ml置换掉;将培养物放在37℃含有5%CO2的环境下保存4周,每天更换培养液(含10%胎牛血清、25ug/ml抗坏血酸和50ug/ml庆大霉素的DMEM/F12培养液),前三天,从培养箱内取出培养皿,在37℃恒温水平摇床内以60rpm频率摇晃,每次30分钟,每日一次,连续三天。

实施例二:实验观察细胞生长情况:

1.软骨组织冰冻切片制作

将软骨组织从胶中取出,PBS清洗2次,用4wt%PFA固定1小时后PBS清洗2次,然后经10wt%、30wt%、50wt%浓度的蔗糖PBS溶液各3小时逐级沉淀后OTC胶包埋,负20℃保存备用。

2.藏红固绿染色观察

用冰冻切片机,以10um厚度连续切片,室温晾干后,负20℃保存备用。将冰冻切片取出晾干,蒸馏水洗,0.1wt%固绿染液5min,1wt%冰醋酸快速漂洗,清水快速漂洗,0.2wt%藏红染液5min,95wt%酒精蒸快速漂洗,常规脱水透明封片。

正常软骨组织细胞Ⅰ型胶原含量高,可被固绿染液着色呈绿色,其间的纤维软骨细胞由于其在细胞周围的陷窝中分泌蛋白多糖,可以被藏红染液着色呈红色,本发明培养的组织细胞染色可以见到红色的纤维软骨细胞,其结构紧密,排列整齐,细胞分有均匀。

实施例三:组织RNA提取和Real-Time PCR检测:

培养结束后,在显微解剖镜下小心分离出软骨组织表层,并迅速置于液氮中研磨成粉末,加入1mlTiPure后按说明书步骤提取总RNA。待RNA浓度测定完毕,用逆转录试剂盒将1ugRNA逆转录为cDNA,然后构建由cDNA模板、上下游引物及SYBR Green qPCR Mix组成的定量PCR体系进行荧光定量检测。PCR反应条件为94℃预变性5min,94℃变性15s,58退火15s,72延伸20s,40个循环,与新鲜组织细胞做归一化处理。

荧光定量PCR结果显示本培养方法与体内自然生长组织中基因的表达水平相一致,表明培养状况良好。

实施例四:组织糖胺多糖(GAG)检测:

组织培养结束后,将分离出来的表层细胞低温冻干,精确称量组织干重后,将冻干组织放入1.5mlEP管中,加入5mg/ml木瓜蛋白酶消化液1ml(含0.2mol/L氯化钠,0.01mol/L盐酸半胱氨酸,0.1mol/L乙酸钠和0.05mol/L乙二胺四乙酸二钠),60℃消化36h,以鲸6-硫酸软骨素(6-CS)为标准品,配制浓度为50ug/ml至500ug/ml的梯度标准品溶液(间隔浓度为50ug/ml)用以制作标准曲线。随后按照二甲基亚甲蓝(DMMB)法,将样本液与1,9-二甲基亚甲蓝染液混合,测定525nm波长处吸光度值(OD值),根据标准曲线计算获得的样品GAG含量。

结果显示本培养方法与体内自然生长组织中样品GAG含量相一致,表明培养状况良好。

应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解,在阅读了本发明讲授的内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

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