智能凝膠微球的制備及其在卵巢癌細(xì)胞體外三維培養(yǎng)中的應(yīng)用.pdf

1、細(xì)胞體外培養(yǎng)一直是生物組織工程領(lǐng)域研究的重要內(nèi)容，有效的模擬組織細(xì)胞在體內(nèi)所處的化學(xué)、物理和生物環(huán)境成為細(xì)胞體外培養(yǎng)首要解決的問題。細(xì)胞三維培養(yǎng)是指在模擬體內(nèi)細(xì)胞的化學(xué)、物理和生物學(xué)條件下，在三維支架中進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)。與傳統(tǒng)的體外二維細(xì)胞培養(yǎng)(2D培養(yǎng))相比，體外三維細(xì)胞培養(yǎng)（3D培養(yǎng)）更接近細(xì)胞在體內(nèi)生長的微環(huán)境。
　　隨著組織工程的發(fā)展，具有良好生物相容性的水凝膠已經(jīng)廣泛應(yīng)用于體外細(xì)胞培養(yǎng)。水凝膠是一類含有親水基團(tuán)，能在水中溶脹

2、而不溶解的具有三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的高分子聚合物，其獨特結(jié)構(gòu)以及高含水量與細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)結(jié)構(gòu)性能類似。環(huán)糊精超分子水凝膠除了具有一般水凝膠的基本特性，還具有獨特的自組裝和分子識別特性，可以表現(xiàn)出良好的智能響應(yīng)效應(yīng)，如溫度、光、pH值等刺激響應(yīng)性。
　　本課題基于β-環(huán)糊精(β-CD)和偶氮苯(Azo)的主客體作用，制備光響應(yīng)智能凝膠微球，并在微球上引入RGD(精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸，Arginine-Glycine-Asparti

3、cacid)，對其在細(xì)胞培養(yǎng)應(yīng)用中做了初步探索。當(dāng)在可見光照射下，由于RGD的存在，細(xì)胞在微球上表現(xiàn)出良好的吸附性，有利于細(xì)胞的培養(yǎng);當(dāng)在紫外光照射下，RGD隨Azo從微球上脫離，導(dǎo)致細(xì)胞從微球上脫離，這有利于捕獲培養(yǎng)的細(xì)胞。具體內(nèi)容如下:
　　1、枝接有β-CD的PEG交聯(lián)P(MVE-alt-MA)(Poly(methyl vinyl ether-alt-maleic acid))凝膠微球的制備與表征。首先，通過酯化反應(yīng)，將β-

4、CD枝接到P(MVE-alt-MAH)(Poly(methyl vinyl ether-alt-maleic anhydride))上，然后用反相懸浮聚合法將PEG與P(MVE-alt-MA)-g-β-CD交聯(lián)制備PEG交聯(lián)P(MVE-alt-MA)-g-β-CD凝膠微球，通過光學(xué)顯微鏡和掃描電子顯微鏡(SEM)圖片可知制備的凝膠微球表面相對光滑，粒徑相對均一。
　　2、將RGD與偶氮苯連接，通過β-CD與偶氮苯的主客體作用，將A

5、zo-RGD修飾到制備的凝膠微球上，實現(xiàn)微球的光響應(yīng)性。由于環(huán)糊精的外緣親水而內(nèi)腔疏水，因而它能夠像酶一樣提供一個疏水的結(jié)合部位，作為主體包絡(luò)各種適當(dāng)?shù)目腕w，形成包合物及分子組裝體系。偶氮苯在可見光照射下，呈反式結(jié)構(gòu)，可進(jìn)入β-CD內(nèi)腔，自組裝形成包合物，而在紫外光(UV)照射下，偶氮苯發(fā)生順反異構(gòu)轉(zhuǎn)變，呈順式結(jié)構(gòu)，從β-CD內(nèi)腔脫離，從而實現(xiàn)β-CD與偶氮苯在不同光照射下分離和吸附可控，繼而實現(xiàn)制備的智能凝膠微球具有光響應(yīng)性，控制細(xì)胞