负载小鼠脐带间充质干细胞壳聚糖双胍盐酸盐水凝胶的制备与表征

邓国东; 杨佳; 刘杨

doi:10.12307/2024.120

摘要：背景:随着水凝胶材料研究的深入,水凝胶的适用领域也逐渐拓宽,搭载干细胞进行疾病治疗成为研究的一个新方向,但如何构建适宜干细胞生长的水凝胶材料,是目前需要解决的关键问题. 目的:探究壳聚糖-壳聚糖双胍盐酸盐-胶原蛋白复合水凝胶的理化性能并评价其负载小鼠脐带间充质干细胞的能力. 方法:以壳聚糖、壳聚糖双胍盐酸盐和胶原蛋白为原料,加入交联剂β-甘油磷酸钠和碳酸氢钠物理交联制备水凝胶,根据成胶时间和成胶效果筛选出合适的水凝胶(以此记为Gel-1、Gel-2、Gel-3).表征3组水凝胶电子显微镜下的形态、孔隙率、溶胀性能、降解性,并进行溶血实验考查3组水凝胶的溶血情况.将小鼠脐带间充质干细胞与表征综合性能最好的水凝胶共培养,测定复合水凝胶的细胞毒性、细胞存活情况、细胞黏附效应,从而评价该水凝胶负载脐带间充质干细胞的性能. 结果与结论:①扫描电镜表征结果显示,3组水凝胶内部均呈多孔网状结构,添加了壳聚糖双胍盐酸盐的Gel-2、Gel-3内部结构更加多孔且立体;②Gel-3组水凝胶孔隙率高于其余两组,孔隙率高且孔径分布均匀;③3组水凝胶溶胀性能都在100%以上,且具有壳聚糖双胍盐酸盐组分的水凝胶溶胀性能更好;④3组水凝胶的降解率在15 d的时间尺度内可以降解90%以上,降解性能良好;⑤溶血性能测定结果表明各组水凝胶搭载鸡红细胞所测得的吸光度值与生理盐水搭载鸡红细胞所测得的吸光度值基本相同,无溶血现象出现;⑥毒性实验和活死细胞染色实验显示各组水凝胶中细胞存活率都在100%以上,表明无明显细胞毒性,脐带间充质干细胞可在水凝胶包裹下生存且水凝胶对细胞存活率有正向的影响;⑦脐带间充质干细胞可以黏附在水凝胶表面且形态正常.