培养层及其制备方法和应用该培养层制备移植体的方法

专利名称

培养层及其制备方法和应用该培养层制备移植体的方法
发明者

冯辰, 范立, 赵文美
公开日

2012年10月24日
申请日期

2011年4月19日
优先权日

2011年4月19日
申请人

清华大学, 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司
文档编号

A61L27/38GK102747028SQ201110097270
关键字

培养应用
权利要求

1.一种培养层，用于培养细胞，其包括一碳纳米管结构以及一设置于该碳纳米管结构表面的具有吸附细胞特性的生长因子层2.如权利要求I所述的培养层，其特征在于，所述碳纳米管结构为一碳纳米管膜结构，该碳纳米管膜结构包括至少一碳纳米管膜，该碳纳米管膜为碳纳米管絮化膜、碳纳米管碾压膜或碳纳米管拉膜3.如权利要求2所述的培养层，其特征在于，所述碳纳米管结构包括多个层叠设置的碳纳米管膜，相邻的碳纳米管膜之间通过范德华力连接4.如权利要求I所述的培养层，其特征在于，所述碳纳米管结构为一碳纳米管线状结构，该碳纳米管线状结构包括至少一非扭转的碳纳米管线或至少一扭转的碳纳米管线5.如权利要求I所述的培养层，其特征在于，所述生长因子层的材料为细胞外基质蛋白6.如权利要求5所述的培养层，其特征在于，所述细胞外基质蛋白为层粘连蛋白或纤连蛋白7.如权利要求I所述的培养层，其特征在于，所述培养层进一步包括一疏水性基底，所述碳纳米管结构设置在所述疏水性基底与所述生长因子层之间8.如权利要求7所述的培养层，其特征在于，所述疏水性基底为硅胶基底或表面涂覆有硅胶的柔性基底9.如权利要求I所述的培养层，其特征在于，所述培养层进一步包括一蛋白质层，该蛋白质层设置于所述碳纳米管结构与所述生长因子层之间10.如权利要求9所述的培养层，其特征在于，所述蛋白质层中的蛋白质为可溶性蛋白质11.一种培养层，用于培养细胞，其包括一疏水性基底，该疏水性基底为硅胶组成或表面涂覆有硅胶的柔性基底；一碳纳米管结构，该碳纳米管结构设置于该疏水性基底的表面；一蛋白质层，该蛋白质层层叠设置于所述碳纳米管结构的表面；以及一生长因子层，该生长因子层具有吸附细胞的特性，且设置于所述蛋白质层的表面12.—种培养层的制备方法,该培养层用于培养细胞,其包括提供一碳纳米管结构；以及在所述碳纳米管结构的表面形成一具有吸附细胞特性的生长因子层13.如权利要求12所述的培养层的制备方法，其特征在于，在所述碳纳米管结构的表面形成所述生长因子层的步骤为采用生长因子溶液浸润所述碳纳米管结构的表面，从而在该碳纳米管结构的表面形成所述生长因子层14.如权利要求13所述的培养层的制备方法，其特征在于，所述生长因子溶液为层粘连蛋白溶液，该层粘连蛋白溶液中层粘连蛋白的浓度至少为30微克每毫升15.如权利要求12所述的培养层的制备方法，其特征在于，在所述碳纳米管结构的表面形成所述生长因子层的步骤包括以下分步骤为对所述碳纳米管结构进行灭菌处理；采用多聚赖氨酸溶液处理所述灭菌后的碳纳米管结构；以及在经过多聚赖氨酸溶液处理的碳纳米管结构的表面形成所述生长因子层16.如权利要求15所述的培养层的制备方法，其特征在于，对所述碳纳米管结构进行灭菌处理的步骤包括以下步骤采用紫外照射所述碳纳米管结构；以及采用高温处理经紫外照射的碳纳米管结构17.如权利要求15所述的培养层的制备方法，其特征在于，采用多聚赖氨酸溶液处理所述灭菌后的碳纳米管结构的步骤为将灭菌后的碳纳米管结构浸泡在所述多聚赖氨酸溶液中；以及用灭菌后的去离子水清洗浸泡过的碳纳米管结构以去除形成在该碳纳米管结构表面的多聚赖氨酸溶液18.如权利要求12所述的培养层的制备方法，其特征在于，提供所述碳纳米管结构的步骤进一步包括提供一疏水性基底；以及将所述碳纳米管结构置于所述疏水性基底表面的步骤19.一种培养层的制备方法,该培养层用于培养细胞,其包括提供一碳纳米管结构；采用蛋白质溶液浸润所述碳纳米管结构，从而在该碳纳米管结构的表面形成一蛋白质层；以及在所述蛋白质层的表面形成一具有吸附细胞特性的生长因子层20.如权利要求19所述的培养层的制备方法，其特征在于，在所述蛋白质层的表面形成所述生长因子层的步骤进一步包括对所述蛋白质层进行灭菌处理；采用多聚赖氨酸溶液处理所述灭菌后的形成有蛋白质层的碳纳米管结构；以及采用生长因子溶液浸润经过多聚赖氨酸溶液处理后的蛋白质层及碳纳米管结构，从而使得所述生长因子层形成在所述蛋白质层的表面21.如权利要求19所述的培养层的制备方法，其特征在于，提供所述碳纳米管结构的步骤进一步包括提供一疏水性基底；以及将所述碳纳米管结构置于所述疏水性基底表面的步骤22.—种移植体的制备方法，其包括如下步骤提供一培养层，该培养层包括一碳纳米管结构及设置在该碳纳米管结构表面的一具有吸附细胞特性的生长因子层；在该生长因子层表面种植多个细胞；以及培养所述多个细胞直到该多个细胞生长形成一生物组织23.如权利要求22所述移植体的制备方法，其特征在于，所述培养层的制备方法包括以下步骤提供所述碳纳米管结构，以及在所述碳纳米管结构表面形成所述生长因子层24.如权利要求23所述移植体的制备方法，其特征在于，提供所述碳纳米管结构的步骤进一步包括提供一疏水性基底；以及将所述碳纳米管结构置于所述疏水性基底的表面的步骤25.如权利要求22所述移植体的制备方法，其特征在于，所述培养层的制备方法包括以下步骤提供所述碳纳米管结构；采用蛋白质溶液浸润所述碳纳米管结构，从而在该碳纳米管结构表面形成蛋白质层；对所述蛋白质层进行灭菌处理；以及在所述蛋白质表面形成所述生长因子层26.如权利要求22所述移植体的制备方法，其特征在于，所述生长因子层的材料为层粘连蛋白或纤连蛋白27.如权利要求22所述移植体的制备方法，其特征在于，所述细胞为皮肤细胞、肌肉细胞或神经细胞28.如权利要求22所述移植体的制备方法，其特征在于，在所述生长因子层表面种植多个细胞的步骤为采用细胞液覆盖形成有所述生长因子层29.—种移植体的制备方法，其包括如下步骤提供一碳纳米管结构；用蛋白质溶液浸润所述碳纳米管结构，从而在所述碳纳米管结构表面形成一蛋白质层；对该蛋白质层进行灭菌处理；用多聚赖氨酸溶液处理所述蛋白质层；采用层粘连蛋白溶液浸润所述蛋白质层，从而在所述蛋白质层的表面形成一层粘连蛋白层；在所述层粘连蛋白质层表面种植多个神经细胞；以及培养该多个神经细胞直到该多个神经细胞相互连接形成一神经网络30.如权利要求29所述的移植体的制备方法，其特征在于，所述神经网络中的每一神经细胞包括至少一个神经突起与相邻的神经细胞或者相邻的神经细胞的神经突起连接31.如权利要求29所述的移植体的制备方法，其特征在于，提供所述碳纳米管结构的步骤进一步包括提供一疏水性基底；以及将所述碳纳米管结构置于所述疏水性基底的表面
技术领域

本发明涉及一种培养层及其制备方法和应用，尤其是涉及一种可用于培养细胞的培养层及其制备方法，以及应用该培养层制备可以植入生物体的移植体的方法
背景技术

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法律状态

专利名称：培养层及其制备方法和应用该培养层制备移植体的方法在社会生活中，各种事故或灾害会不可避免造成生物体损伤，尤其是会损伤皮肤或神经系统。目前，临床上对于大面积深度皮肤缺损等患者的创面修复治疗，一般采用皮肤移植的方法治疗。其中，皮肤移植大都采用自体植皮、自体皮浆或异体供皮等方法，存在皮源较少、取皮植皮方法繁锁、患者痛苦较大等问题。神经系统受损会引起神经缺损，神经缺损是临床常见的致残性疾病。通常采用神经管“桥接”神经系统受损部位两端，该神经管是神经系统受损部位的神经细胞的承载体，受损部位的神经细胞(neurons)的神经突起(neurite)受到损伤,通过该神经管的支撑,该神经系统受损部位一端的神经细胞的神经突起沿所述神经管内壁生长，从而通过受损神经细胞的自我修复来完成受损神经系统的修复。然，当受损部位的神经细胞是死亡时，通过植入上述神经管是不能修复受损的神经系统的。
有鉴于此，确有必要提供一种培养层及其制备方法和应用该培养层的移植体的制备方法，所述培养层和由该培养层的制备方法制备出的培养层具有良好的弹性及延展性，可以用于培养细胞。由上述移植体的制备方法制备得到的移植体包括生物组织能够植入体内，完成受损部分的修复。一种培养层，用于培养细胞，其包括一碳纳米管结构以及一设置于该碳纳米管结构表面的具有吸附细胞特性的生长因子层。—种培养层，用于培养细胞，其包括一疏水性基底、一碳纳米管结构、一蛋白质层以及一生长因子层。所述疏水性基底为硅胶基底或表面涂覆有硅胶的柔性基底。所述碳纳米管结构设置于所述疏水性基底的表面。所述蛋白质层层叠设置于所述碳纳米管结构的表面。所述生长因子层具有吸附细胞的特性，且设置于所述蛋白质层的表面。—种培养层的制备方法，该培养层用于培养细胞，其包括提供一碳纳米管结构；以及在所述碳纳米管结构的表面形成一具有吸附细胞特性的生长因子层。—种培养层的制备方法，该培养层用于培养细胞，其包括提供一碳纳米管结构；采用蛋白质溶液浸润所述碳纳米管结构，从而在该碳纳米管结构的表面形成一蛋白质层；以及在所述蛋白质层的表面形成一具有吸附细胞特性的生长因子层。一种移植体的制备方法，其包括如下步骤提供一培养层，该培养层包括一碳纳米管结构及设置在该碳纳米管结构表面的一具有吸附细胞特性的生长因子层；在该生长因子层表面种植多个细胞；以及培养所述多个细胞直到该多个细胞生长形成一生物组织。一种移植体的制备方法，其包括如下步骤提供一碳纳米管结构；用蛋白质溶液浸润所述碳纳米管结构，从而在所述碳纳米管结构表面形成一蛋白质层；对该蛋白质层进行灭菌处理；用多聚赖氨酸溶液处理所述蛋白质层；采用层粘连蛋白溶液浸润所述蛋白质层，从而在所述蛋白质层的表面形成一层粘连蛋白层；在所述层粘连蛋白质层表面种植多个神经细胞；以及培养该多个神经细胞直到该多个神经细胞相互连接形成一神经网络。与现有技术相比较，本发明提供的培养层以及由培养层的制备方法制备出的培养层包括碳纳米管结构以及具有吸附细胞特性的生长因子层。所述生长因子具有亲水性，可以吸附细胞，因此该培养层可以用来培养细胞，为细胞的生长提供一个良好的场所。所述碳纳米管结构具有弹性佳、延展性良好、质量轻等优点，因此，所述培养层可根据受损组织的受损部位的形状、大小进行裁剪、拉伸。由本发明提供的使用所述培养层制备移植体的方法制备的移植体可根据受损组织的受损部位的形状、大小进行裁剪、拉伸并植入受损部位。所述移植体包括生物组织，该生物组织中的细胞与所述受损部位两端或边缘的细胞的距离较近，因此该植入体中的细胞与受损部位边缘的细胞可以重新建立联系，完成受损部位的修复。图I为本发明实施例所提供的移植体的制备方法的流程示意图。图2为本发明实施例采用的一碳纳米管絮化膜的扫描电镜照片。图3为本发明实施例采用的一碳纳米管碾压膜的扫描电镜照片。图4为本发明实施例采用的一碳纳米管拉膜的扫描电镜照片。图5为本发明实施例采用的多层层叠设置的碳纳米管拉膜的扫描电镜照片。图6为本发明实施例所采用的多层层叠设置的碳纳米管拉膜的透射电镜照片。图7为本发明实施例采用的一非扭转的碳纳米管线的扫描电镜照片。图8为本发明实施例采用的一扭转的碳纳米管线的扫描电镜照片。图9为采用本发明实施例所提供的移植体的方法制备的移植体的侧视示意图。图10为图9中的移植体的俯视示意图。图11为本发明实施例所提供的培养层的透射电镜照片。图12为本发明实施例所采用的种植在培养层上的神经细胞分化出多个神经突起时的扫描电镜照片。图13为本发明实施例所采用的种植在培养层上的神经细胞分化出多个神经突起时通过荧光染色后的光学显微镜照片。图14为本发明实施例所提供的未经染色的移植体的扫描电镜照片。图15为本发明实施例所提供的移植体通过荧光染色后的光学显微镜照片。主要元件符号说明移植体1100
培养层_10
疏水性基底 ~
碳纳米管结构 i蛋白质层14
1长因子层 TT 至~物组织 |20

本发明涉及一种培养层，用于培养细胞。该培养层包括一碳纳米管结构以及设置于该碳纳米管结构表面的具有吸附细胞特性的生长因子层。所述培养层进一步包括一疏水性基底以及一蛋白质层。所述碳纳米管结构设置于所述疏水性基底的表面。所述蛋白质层层叠设置于所述碳纳米管结构的表面。本发明还涉及一种上述培养层的制备方法，以及一种使用上述培养层的移植体的制备方法。

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