[00028585]细胞培养支架材料

项目简介：

    在诸如体外毒物或药物代谢试验、人工生物器官和组织修复等领域很大程度上依赖于体外对功能化组织材料的修饰加工的能力。不幸的是，大多数单层培养的方法使细胞迅速失去组织特定的功能。在自然中，在哺乳动物细胞中的组织和器官功能之所以得以保存，主要是因为细胞能够与周围细胞外基质（ECM）之间很好的相互作用，这一支持细胞生长的三维复杂纳米纤维网络通过机械性能和生物线索来指导和引导细胞的行为。根据这一思想，发明了一种合成的新型自组装的纳米纤维水凝胶系列生物材料。它们可以作为自然的细胞外基质中的仿生蛋白质纤维材料。未来在组织培养中必将成为一种极好的基本仿生蛋白质纤维支架。

 创新性、先进性：

1）本产品利用新氨基酸类超分子水凝胶构建细胞培养支架材料。将氨基酸类超分子的设计、可控制的纳米纤维水凝胶自组装技术二者结合应用于构建细胞培养支架材料，有原始创新性。

2）本产品是利用小分子量有机超分子通过物理相互作用进行自组装的机制、是将具有生物相容性及可降解性的氨基酸及衍生物与超分子协同自组装的尝试。

3）本产品研究细胞在新氨基酸类超分子水凝胶构建的二维、三维结构中的植入方法，研究细胞的生长与粘附。

应用范围：

    细胞培养是进行细胞生物学研究的必备条件，市场上商品化的产品基本是二维细胞培养材料或支架，“三维细胞培养材料”品种很少，国内没有自己的品牌，几乎依赖进口。根据这一思想，我们制备了新型三维细胞培养支架材料并对这种材料的市场产业化前景充满信心。

    该类材料将对所有进行多维组织细胞生长研究的机构均有着潜在的应用，它们可以作为自然的细胞外基质中的仿生蛋白质纤维材料，在未来在组织培养中必将成为一种极好的基本仿生蛋白质纤维支架。

经济与社会效益：

    本项目计划未来三年充分利用大学和研究所的人才优势以及产－学－研合作的形式，加快研究成果及时转化为生产力。首先在内部分工明确，同时完成基础研究→应用基础研究→小规模实验基地的小规模试用过程→企业的使用与推广，加快研究成果转化为生产力服务于经济建设和社会发展。

项目进展现状：

    开展多维组织细胞组织工程支架材料的研发，制备具有仿生功能、拥有凝胶特性的细胞微环境拟生态纳米材料，并使其从形貌和结构性能上与自然地细胞外基质具有非常大的相似性。目前已经进行前期上述材料的研发并初步验证了其应用，具有明显的应用前景和优势。并可进行规模化开发。

自主产权情况：

    基于独有的生物纳米纤维制备技术，本团队制备了具有仿生功能、拥有凝胶特性的细胞微环境拟生态纳米材料，并使其从形貌和结构性能上与自然地细胞外基质具有非常大的相似性。此外，本团队的自组装平台能够拥有细胞外基质的非常重要的其他因素，例如对细胞的强物理支持、高度动态性、内建生理反应有关的触发器、对材料重新修饰的能力、和通过引发对物质进行输送的能力。最后，本材料的模块化设计也可以对通过技术工程等手段对其他的特性进行修饰以适应在其他生物范围内的应用。