一种细胞培养表面及其制备方法与流程

本发明属于细胞培养，具体为一种细胞培养表面及其制备方法。

背景技术：

1、生物医学研究和临床应用中，细胞培养技术的发展对于深入理解细胞行为和疾病机制至关重要。传统的二维细胞培养方法常常无法真实反映细胞在体内的生理环境，凝胶表面细胞培养技术则利用蛋白质凝胶(如胶原蛋白、基质胶等)为细胞提供与内环境更相似的三维生长环境。这种技术模拟了细胞在体内的自然微环境，促进细胞附着、增殖和分化。细胞可以嵌入凝胶中或在其表面生长，常用于研究肿瘤生物学、干细胞分化以及组织工程。凝胶涂层广泛运用于三维细胞培养，体外癌症研究，胞间信号研究，低成本药物筛查，生物标志物表达，细胞侵袭能力研究，进行无血清细胞增殖。

2、但是现有的凝胶培养技术中存在以下缺点：

3、1.蛋白质水凝胶前体溶液(如基质胶等)在非冷冻条件下长期存放时，容易经历酶促降解或非特异性变性，导致其结构和功能的损失，影响凝胶涂层的稳定性和生物活性。

4、2.部分凝胶前体溶液，虽然能够在非冷冻状态保持较好的活性，但往往需要在凝胶前进行预处理，比如纤维蛋白前体液需要预先加入凝血酶以助其成胶，胶原蛋白胶则需要对前体液进行中和才能成胶，这同样也增加了操作的复杂性。

5、3.凝胶前体溶液或进行预处理后的凝胶前体溶液往往需要特殊的条件进行凝胶反应的激活，以引导溶液变为凝胶固体。由于现场使用时条件控制的难度，前体溶液容易过早凝固，进而导致凝胶挂壁、凝胶表面不平整等不利现象发生。细胞在不均匀表面上会呈现不均匀分布，甚至可能表现出异常的形状和大小，从而影响实验结果。

6、因此，开发冷冻状态的凝胶前体溶液预先覆盖的细胞培养表面具有重要的实用价值。

技术实现思路

1、本发明的目的在于：为了解决上述提出的问题，提供一种细胞培养表面及其制备方法。

2、本发明采用的技术方案如下：一种细胞培养表面，包括基层和冷冻状态的水凝胶前体溶液。

3、所述凝胶为胶原蛋白、层粘连蛋白、巢蛋白、基质胶、纤维蛋白胶、胞外基质提取物、多肽或其组合物

4、所述基层为培养皿、384孔板、96孔板、24孔板、6孔板、12孔板、48孔板、微载体、凹坑、玻底板、生物芯片、细胞迁移小室、细胞培养瓶。

5、在一优选的实施方式中，所述凝胶含水率为10.99～99.99％。

6、在一优选的实施方式中，所述基层为培养皿、384孔板、96孔板、24孔板、6孔板、12孔板、48孔板、微载体、凹坑、玻底板、生物芯片、细胞迁移小室、细胞培养瓶。

7、在一优选的实施方式中，一种细胞培养表面的制备方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

8、a)将未凝胶的溶液涂覆到基层上，所述基层为培养皿、384孔板、96孔板、24孔板、6孔板、12孔板、48孔板、微载体、凹坑、玻底板、生物芯片、细胞迁移小室、细胞培养瓶；

9、b)在溶液凝胶前，将涂覆好的基层进行冷冻处理。

10、在一优选的实施方式中，一种细胞培养方法包括：

11、a)将权利要求1所述的细胞培养表面进行凝胶；

12、b)将细胞置于凝胶表面进行培养。

13、在一优选的实施方式中，一种细胞培养表面的应用，所述应用包括用于进行血管生成实验，细胞成球实验，类器官共培养，细胞位置固定，类器官位置固定，细胞类器官冷冻切片，干细胞分化实验，组织工程学应用，细胞侵袭实验。

14、综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

15、1、本发明中，通过将水凝胶前体溶液预先涂覆并冷冻在基层上，简化了传统的凝胶涂层制备流程，避免了用户在使用前进行繁琐的涂层制备过程，例如解冻蛋白溶液或进行预处理。这种即用型设计极大地提高了实验效率和便捷性，同时，预先涂覆和冷冻的水凝胶前体溶液能够保证其稳定性和生物活性，减少因反复冻融或操作不当导致的凝胶功能降低，从而提高实验成功率。此外，水凝胶为细胞提供了与体内更相似的三维生长环境，促进细胞附着、增殖和分化，更真实地反映细胞在体内的生理状态。

16、2、本发明中，预先涂覆和冷冻的水凝胶前体溶液能够形成均匀的凝胶表面，避免了凝胶挂壁或表面不平整等问题，确保细胞在培养过程中均匀分布，有利于获得更可靠的实验结果。该细胞培养表面可用于多种细胞培养实验，包括血管生成实验、细胞成球实验、类器官共培养、细胞位置固定、类器官位置固定、细胞类器官冷冻切片、干细胞分化实验、组织工程学应用、细胞侵袭实验等，具有广阔的应用前景。

技术特征：

1.一种细胞培养表面，其特征在于：包括基层和冷冻状态的水凝胶前体溶液；

2.如权利要求1所述的一种细胞培养表面的制备方法，其特征在于：所述凝胶含水率为10.99～99.99％。

3.如权利要求1所述的一种细胞培养表面及其制备方法，其特征在于：所述基层为培养皿、384孔板、96孔板、24孔板、6孔板、12孔板、48孔板、微载体、凹坑、玻底板、生物芯片、细胞迁移小室、细胞培养瓶。

4.如权利要求1所述的一种细胞培养表面的制备方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

5.一种细胞培养方法，其特征在于：所述培养方法包括：

6.一种细胞培养表面的应用，其特征在于：所述应用包括使用如权利要求1所述的细胞培养表面进行血管生成实验，细胞成球实验，类器官共培养，细胞位置固定，类器官位置固定，细胞类器官冷冻切片，干细胞分化实验，组织工程学应用，细胞侵袭实验。

技术总结
本发明公开了一种细胞培养表面及其制备方法。本发明中，通过将水凝胶前体溶液预先涂覆并冷冻在基层上，简化了传统的凝胶涂层制备流程，避免了用户在使用前进行繁琐的涂层制备过程，例如解冻蛋白溶液或进行预处理。这种即用型设计极大地提高了实验效率和便捷性，同时，预先涂覆和冷冻的水凝胶前体溶液能够保证其稳定性和生物活性，减少因反复冻融或操作不当导致的凝胶功能降低，从而提高实验成功率。此外，水凝胶为细胞提供了与体内更相似的三维生长环境，促进细胞附着、增殖和分化，更真实地反映细胞在体内的生理状态，也避免了凝胶挂壁或表面不平整等问题，确保细胞在培养过程中均匀分布，有利于获得更可靠的实验结果。

技术研发人员：王日,杨中光,王诗颖,黄嘉钱,孙飞
受保护的技术使用者：博迈生物材料（深圳）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/2/5