甲基丙烯酰化透明质酸高分子复合材料及其制备方法和应用

本发明属于生物高分子复合材料，涉及甲基丙烯酰化透明质酸高分子复合材料及其制备方法和应用。

背景技术：

1、脂肪性肝炎是目前全世界范围内最常见的慢性肝脏疾病，也是人类面临的主要公共健康问题之一。随着近年来肥胖及相关代谢综合征的流行，成人脂肪肝患病率已攀升至30％以上，其中非酒精性脂肪性肝病(nonalcoholic fatty liver disease，nafld)可进一步发展为肝脏纤维化、肝硬化甚至是肝癌，严重危害人类健康。而nafld发病隐匿，当患者出现典型的临床症状时，多数病情已进入中晚期，丧失早期干预和治疗时机。因此，nafld的早期筛查和检测至关重要。

2、为了研究和探索nafld病变进程，多种二维(2d)和三维(3d)的脂肪肝体外重构模型被开发出来，肝脏器官的体外重构避免了活体实验的体内环境干扰及劳力损耗，能够替代动物实验，并规避动物实验过程中难以诱发活体脂肪肝疾病模型问题及动物伦理学问题等。作为早期理论基础研究，体外重构实验是进入活体及临床实验前的必经过程。与2d体外模型相比，3d细胞模型更接近于异质的细胞-细胞间相互作用，并在细胞形态、粘附和拓扑等方面提供了与体内情况更相似的微环境。然而，目前3d肝脏细胞模型构建的难点在于单纯的多细胞混合培养难以实现很好的组织工程重塑、内外细胞环境稳定以及形态稳定性。因此，需要构建类似于细胞外基质的人工支架来支撑和维持体外3d器官的形态、结构和组织内外微环境稳定。水凝胶材料在组成、构象和降解性等方面具备易于控制的优异性能，成为制备体外人工细胞支架最有前途的材料之一，可用于构筑3d脂肪肝器官的体外模型来模拟和监测肝微环境。但是，目前已构建的体外肝脏器官模型大多是基于肝硬化、肝癌等肝脏晚期疾病的研究，尚缺乏针对脂肪肝早期的肝脏微环境精准检测研究。因此，建立基于脂肪肝早期的体外重构模型，并探求多靶标组合精准监测的新方法，对nafld早期精准筛查尤为重要。

技术实现思路

1、解决的技术问题：为了解决缺乏针对脂肪肝早期的肝脏微环境精准检测研究的现象，需要构建基于脂肪肝早期的体外重构模型，并探求多靶标组合精准监测的新方法。本发明提供了一种甲基丙烯酰化透明质酸高分子复合材料及其制备方法和应用。

2、技术方案：甲基丙烯酰化透明质酸高分子复合材料的制备方法，制备步骤为：将透明质酸溶解于蒸馏水中，在室温下搅拌，得到2wt.％-5wt.％的水溶液；然后，在甲基丙烯酸缩水甘油酯：三乙醇胺：二甲基甲酰胺体积比为2:1:2的情况下，将甲基丙烯酸缩水甘油酯和三乙醇胺滴加到二甲基甲酰胺中搅拌，随后将得到的二甲基甲酰胺有机相滴入透明质酸水相中，其中二甲基甲酰胺有机相与透明质酸水相的体积比位1:4，在室温下避光反应72h得改性后的聚合物溶液；将改性后的聚合物溶液转移到6-8kda再生纤维素透析膜(mwco)上，在室温下与去离子水透析，在避光冷冻干燥，得到甲基丙烯酰化透明质酸高分子复合材料。

3、上述制备方法制得的甲基丙烯酰化透明质酸高分子复合材料。

4、上述甲基丙烯酰化透明质酸高分子复合材料在制备多靶标组合检测传感器中的应用。

5、多靶标组合检测传感器，由上述甲基丙烯酰化透明质酸高分子复合材料制得。

6、上述多靶标组合检测传感器的制备方法，通过用pbs缓冲溶液制备1μm的mirna-34ah1，mirna-155h1以及通过微流控芯片制备ha-ma凝胶球，然后，将20μl凝胶球溶液和20μl mirna-34a h1，mirna-155h1添加至离心管中；最后，将混合溶液在pbs缓冲溶液中孵育2h。

7、上述mirna-155h1浓度在1am至1μm之间，mirna-34a h1浓度在1fm至1μm之间。

8、上述甲基丙烯酰化透明质酸高分子复合材料在3d细胞培养中的应用。

9、有益效果：1)甲基丙烯酰化透明质酸水凝胶具有较好的相容性，适合细胞生存；(2)多靶标组合检测传感器的制备方法较为简单，应用广泛；(3)从mirna-34a和mirna-155两个靶标的检测可以达到fm级，可以看出其检测灵敏度很高。

技术特征：

1.甲基丙烯酰化透明质酸高分子复合材料的制备方法，其特征在于，制备步骤为：将透明质酸溶解于蒸馏水中，在室温下搅拌，得到2wt.%-5wt.%的水溶液；然后，在甲基丙烯酸缩水甘油酯：三乙醇胺：二甲基甲酰胺体积比为2:1:2的情况下，将甲基丙烯酸缩水甘油酯和三乙醇胺滴加到二甲基甲酰胺中搅拌，随后将得到的二甲基甲酰胺有机相滴入透明质酸水相中，其中二甲基甲酰胺有机相与透明质酸水相的体积比位1:4，在室温下避光反应72 h得改性后的聚合物溶液；将改性后的聚合物溶液转移到6-8 kda再生纤维素透析膜(mwco)上，在室温下与去离子水透析，在避光冷冻干燥，得到甲基丙烯酰化透明质酸高分子复合材料。

2.权利要求1所述制备方法制得的甲基丙烯酰化透明质酸高分子复合材料。

3.权利要求2所述甲基丙烯酰化透明质酸高分子复合材料在制备多靶标组合检测传感器中的应用。

4.多靶标组合检测传感器，其特征在于由权利要求2所述甲基丙烯酰化透明质酸高分子复合材料制得。

5.权利要求4所述多靶标组合检测传感器的制备方法，其特征在于，通过用pbs缓冲溶液制备1μm的mirna-34a h1，mirna-155 h1以及通过微流控芯片制备ha-ma凝胶球，然后，将20μl凝胶球溶液和20μl mirna-34a h1，mirna-155 h1添加至离心管中；最后，将混合溶液在pbs缓冲溶液中孵育2h。

6.根据权利要求5所述多靶标组合检测传感器的制备方法，其特征在于，所述mirna-155 h1浓度在1am至1μm之间，mirna-34a h1浓度在1fm至1μm之间。

7.权利要求2所述甲基丙烯酰化透明质酸高分子复合材料在3d细胞培养中的应用。

技术总结
甲基丙烯酰化透明质酸高分子复合材料及其制备方法和应用，将透明质酸溶解于蒸馏水中，在室温下搅拌，得到水溶液；然后，将甲基丙烯酸缩水甘油酯和三乙醇胺滴加到二甲基甲酰胺中搅拌，随后将二甲基甲酰胺有机相滴入透明质酸水相中，在室温下避光反应得改性后的聚合物溶液；将改性后的聚合物溶液转移到再生纤维素透析膜上，在室温下与去离子水透析，在避光冷冻干燥，得到甲基丙烯酰化透明质酸高分子复合材料。本发明甲基丙烯酰化透明质酸水凝胶具有较好的相容性，适合细胞生存；多靶标组合检测传感器的制备方法较为简单，应用广泛；从miRNA‑34a和miRNA‑155两个靶标的检测可以达到fM级，可以看出其检测灵敏度很高。

技术研发人员：唐盛,李婷婷,张景慧,沈薇,宋美旗,沈可,呼雅雪
受保护的技术使用者：江苏科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/4/7