水凝胶支架及其用途

本发明大体上涉及生物。特别地，本发明涉及水凝胶支架及其用途。

背景技术：

1、支架用于支持细胞生长或细胞分化或其组合。目前常见的是，利用支架扩大细胞生产规模，用于不同应用，包括生产人造食品，以实现可持续且更健康的食品来源。目前，大多数支架都包含合成聚合物等人工成分，它们对细胞封装和生长的生物相容性较低，因此在不同应用(例如基于细胞的研究、食品生产、医疗或化妆品应用)中的使用受到限制。此外，支架在生产过程中容易断裂，导致支架的生产效率低下。

2、此外，目前的支架需要使用昂贵且复杂的细胞培养基以使细胞生长，该培养基由生长因子或分化诱导因子等化学和生物成分组成。这些细胞培养方法非常昂贵，导致对任何基于细胞的应用的投资回报都很低。

3、鉴于上述问题，有必要提供在生产过程中不易断裂，并能支持细胞生长和/或分化的替选支架，特别是水凝胶支架。此外，还有必要提供制造支架的替选方法。

技术实现思路

1、一方面，提供了水凝胶支架，其包含：

2、-约3.0-10.0w/v％的甲基丙烯酰化明胶(gelma)；

3、-约0.5-2.0w/v％的藻酸盐；

4、-约0.5-2.0w/v％的果胶；以及

5、-一种或更多种细胞类型。

6、另一方面，提供了成肌分化(myogenic differentation)的方法，其包括在细胞培养基中培养本文公开的水凝胶支架中的一种或更多种细胞类型，其中细胞培养基包含基础培养基和血清。

7、另一方面，提供了制造水凝胶支架的方法，该方法包括：

8、a)制备包含藻酸盐和果胶的溶液；

9、b)将步骤a)的溶液处理至约4-120℃的温度；

10、c)将甲基丙烯酰化明胶(gelma)添加到步骤b)的经热处理的溶液中；

11、d)将一种或更多种细胞类型添加到步骤c)的溶液中；

12、e)设置约0.1-2.0ml/分钟(min)的注射速率；

13、f)对水凝胶支架进行湿法纺丝。

技术特征：

1.一种水凝胶支架，其包含：

2.根据权利要求1所述的水凝胶支架，其中所包含的甲基丙烯酰化明胶(gelma)为约3.0w/v％。

3.根据权利要求1或2所述的水凝胶支架，其中所包含的藻酸盐为约1.0w/v％。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的水凝胶支架，其中所包含的果胶为约1.0w/v％。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的水凝胶支架，其中所述一种或更多种细胞类型包含干细胞和/或祖细胞。

6.根据权利要求5所述的水凝胶支架，其中所述干细胞是脂肪来源干细胞(adsc)或间充质干细胞。

7.根据权利要求5所述的水凝胶支架，其中所述祖细胞是成肌细胞或肌卫星细胞。

8.一种成肌分化方法，其包括在细胞培养基中培养权利要求1-7中任一项所述的水凝胶支架中的一种或更多种细胞类型，其中所述细胞培养基包含基础培养基和血清。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述基础培养基选自由以下组成的组：dulbecco改良eagle培养基(dmem)、高级dulbecco改良eagle培养基(dmem)/ham’s f12、dmem/ham’sf12、极限必需培养基(mem)、敲除-dmem(ko-dmem)、glasgow极限必需培养基(g-mem)、基础eagle培养基(bme)、iscove改良dulbecco培养基和极限必需培养基(mem)、ham’s f-10、ham’s f-12、培养基199以及rpmi 1640培养基。

10.根据权利要求8所述的方法，其中所述血清为胎牛血清(fbs)或马血清。

11.根据权利要求8-10所述的方法，其中所述细胞培养基还包含类固醇或激素。

12.一种制造水凝胶支架的方法，所述方法包括：

13.根据权利要求12所述的方法，其中步骤a)中的溶液包含约0.5-2.0w/v％的藻酸盐。

14.根据权利要求12或13所述的方法，其中步骤a)中的溶液包含约0.5-2.0w/v％的果胶。

15.根据权利要求12-14中任一项所述的方法，其中步骤b)中的温度为约80℃。

16.根据权利要求12-15中任一项所述的方法，其中步骤c)中的溶液包含约3.0-10.0w/v％的甲基丙烯酰化明胶(gelma)。

17.根据权利要求12所述的方法，其中步骤e)中的注射速率为约0.1ml/分钟。

技术总结
本发明涉及水凝胶支架及其用途。在具体实施方案中，水凝胶支架包含甲基丙烯酰化明胶(GelMA)、藻酸盐和果胶以及一种或更多种细胞类型。在另一实施方案中，一种或更多种细胞类型包含干细胞和/或祖细胞。干细胞是脂肪来源干细胞(ADSC)或间充质干细胞。本发明还涉及制造水凝胶支架的方法以及用水凝胶支架进行成肌分化的方法。

技术研发人员：陈丽宝,温峰,谢斯涵
受保护的技术使用者：南洋理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/25