中國(guó)粉體網(wǎng)訊 碳酸鈣材料在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域是一種較常見(jiàn)的無(wú)機(jī)非金屬材料，研究與應(yīng)用方向已經(jīng)涵蓋多個(gè)方面，如：進(jìn)入細(xì)胞的方式、細(xì)胞中的分布、細(xì)胞毒性、基因毒性和藥物緩釋、生物材料制備等。那當(dāng)超細(xì)化的納米碳酸鈣材料“邂逅”干細(xì)胞，二者又能擦出哪些火花呢？

多孔碳酸鈣微球

干細(xì)胞 圖源：粵港澳干細(xì)胞

干細(xì)胞是具有自我復(fù)制功能及多向分化潛能的原始且未特化細(xì)胞的統(tǒng)稱(chēng)，在特定條件下能再生成人體的各種細(xì)胞、組織或器官，在醫(yī)學(xué)界有“萬(wàn)能細(xì)胞”之稱(chēng)。

1、納米碳酸鈣“打通”干細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)瓶頸

目前干細(xì)胞的培養(yǎng)模式有2D（傳統(tǒng)）培養(yǎng)與3D培養(yǎng)兩種。2D干細(xì)胞培養(yǎng)模式較為簡(jiǎn)單，但不能準(zhǔn)確描述和模擬在體內(nèi)豐富的環(huán)境和復(fù)雜過(guò)程，比如信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、空間結(jié)構(gòu)變化等；且技術(shù)趨于成熟，很難實(shí)現(xiàn)干細(xì)胞規(guī)�；�培養(yǎng)。3D干細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)，是在立體容器中完成，可以自主調(diào)控培養(yǎng)液的組成，可實(shí)現(xiàn)干細(xì)胞的規(guī)模化培養(yǎng)，甚至能應(yīng)用于體外類(lèi)器官形成的研究，目前3D培養(yǎng)逐漸成為干細(xì)胞產(chǎn)業(yè)鏈的主流技術(shù)。

不過(guò)，在3D干細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)鏈上，最重要的“載體”依舊是制約其產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵要素。現(xiàn)有眾多廠家進(jìn)行干細(xì)胞3D培養(yǎng)載體研究開(kāi)發(fā)，但多數(shù)廠家在制造干細(xì)胞3D培養(yǎng)載體尤其是多孔微載體時(shí)都是采用有機(jī)溶劑，包括苯，作為致孔劑，對(duì)培養(yǎng)的干細(xì)胞有潛在的危害，因此急需一種友好的致孔劑。

近期，華子昂提供一種仿真干細(xì)胞巢的3D培養(yǎng)用微載體及其制備方法。其實(shí)質(zhì)以對(duì)干細(xì)胞友好的碳酸鈣材料為致孔劑，利用稀酸將碳酸鈣溶解除去并形成載體內(nèi)部孔道，整個(gè)干細(xì)胞3D培養(yǎng)用載體制造過(guò)程中不使用有機(jī)溶劑，有效避免利用揮發(fā)法去除致孔用有機(jī)溶劑造成的干細(xì)胞3D培養(yǎng)載體內(nèi)有機(jī)溶劑殘留問(wèn)題。

2、納米碳酸鈣促進(jìn)干細(xì)胞增殖

目前，干細(xì)胞治療技術(shù)在基因治療、自身免疫性疾病、腦部和神經(jīng)系統(tǒng)疾病治療、心血管疾病治療中已顯示出巨大的臨床應(yīng)用前景。其中，自體成體干細(xì)胞移植的優(yōu)勢(shì)尤為突出。然而成體干細(xì)胞在機(jī)體中數(shù)量有限，需要體外擴(kuò)增以滿(mǎn)足臨床需求。傳統(tǒng)的平皿培養(yǎng)存在接觸抑制現(xiàn)象，細(xì)胞增殖率低，且極易分化或老化，嚴(yán)重影響了干細(xì)胞的數(shù)量和質(zhì)量。因此，急需開(kāi)發(fā)一種新型的維持成體干細(xì)胞干性的培養(yǎng)方法。

近期，濟(jì)南大學(xué)孫春輝等公開(kāi)了一種聚乳酸-羥基磷灰石微米納米多級(jí)結(jié)構(gòu)復(fù)合微球材料及應(yīng)用。該材料具有良好的細(xì)胞相容性，能夠促進(jìn)成體干細(xì)胞增殖，細(xì)胞存活率在98%以上，且能維持成體干細(xì)胞的干性；擴(kuò)增后的成體干細(xì)胞具有良好的分化潛能，可以分化為成骨、脂肪以及軟骨細(xì)胞。

其中，聚乳酸‑羥基磷灰石微米納米多級(jí)結(jié)構(gòu)復(fù)合微球材料的制備方法如下：

先將聚乳酸和CaCO₃分散于二氯甲烷中，得到第一溶液，采用微流控技術(shù)，將第一溶液滴入聚乙烯醇水溶液中，得到均一的聚乳酸‑CaCO₃微球。

再將微球浸入K₂HPO₄溶液中，與微球表面的CaCO₃在恒溫水浴下反應(yīng)，用去離子水和無(wú)水乙醇清洗后，真空干燥，獲得表面包被羥基磷灰石納米結(jié)構(gòu)的聚乳酸復(fù)合微球。

該微球結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、尺寸均一、直徑為50‑400μm。將人脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞接種在該微球上，可以促進(jìn)干細(xì)胞的增殖，并維持干細(xì)胞的干性。

結(jié)語(yǔ)

目前，國(guó)內(nèi)對(duì)碳酸鈣在生物醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用研究逐漸增多，但相對(duì)成熟的應(yīng)用技術(shù)主要集中于藥物釋放和初級(jí)的原料藥利用方面，成果性應(yīng)用場(chǎng)景尚不能構(gòu)成一個(gè)具有關(guān)聯(lián)性的系統(tǒng)。

信息來(lái)源：專(zhuān)利之星

（中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/昧光）

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