一种细菌与癌细胞共培养模型的构建方法

本发明属于医学三维模型，尤其涉及一种细菌与癌细胞共培养模型的构建方法。

背景技术：

1、近年来，越来越多的研究表明细菌在癌症的发生发展过程中起着重要作用，如阴道乳酸杆菌能够对宫颈癌的增殖、迁移等起到抑制作用。为此，研究人员建立了乳酸杆菌与宫颈癌细胞共培养体系，以期深入探究其作用机制。现有的乳酸杆菌与宫颈癌细胞共培养体系主要包括两种：一是将乳酸杆菌与平面培养的宫颈癌细胞直接共培养，但是在同一生存空间下，难以控制乳酸杆菌的生长速度，长期培养时，细胞生长受到明显竞争抑制；另一种是使用添加乳酸杆菌上清液的培养基作用于培养的细胞，但随着培养时间的延长，上清液中的细菌代谢产物逐渐减少，亦难以观察其对宫颈癌细胞的持续作用。因此，亟待建立理想的乳酸杆菌-宫颈癌细胞共培养模型。

2、微胶囊包封技术是采用不同生物材料形成半透膜包封功能性细胞的高通量制备技术，该半透膜允许营养物质进入和代谢产物排出的同时，通过调节其截留分子量能有效隔离体内免疫分子和细胞，具备优越的免疫隔离性和良好的生物相容性，其中海藻酸钠微胶囊因兼具比表面积大、抗压抗摩擦能力好、微球大小可控和无创移植方式等优势受到青睐。然而，迄今为止并没有关于将细菌包封于海藻酸钠微胶囊内，再将包封有细菌的微胶囊与癌细胞混合共同包封于海藻酸钠胶珠内，以构建基于海藻酸钠微胶囊-胶珠套叠包封体系的细菌-癌细胞共培养模型的相关报道。

技术实现思路

1、本发明是为了解决现有技术所存在的上述技术问题，提供一种细菌与癌细胞共培养模型的构建方法。

2、本发明的技术解决方案是：一种细菌与癌细胞共培养模型的构建方法，依次按照如步骤进行：

3、步骤1.取细菌与海藻酸钠的混合溶液，制备海藻酸钙胶珠；

4、步骤2.将海藻酸钙胶珠进一步钙化；

5、步骤3.在钙化的海藻酸钙胶珠表面形成聚阳离子膜；

6、步骤4.将表面形成聚阳离子膜的海藻酸钙胶珠液化，得到包封细菌的海藻酸钠微胶囊；

7、步骤5.取包封细菌的海藻酸钠微胶囊、细胞及海藻酸钠混合溶液，制备包封海藻酸钠微胶囊及细胞的海藻酸钙胶珠并钙化。

8、优选的所述步骤1是将细菌与质量/体积浓度为1.5%海藻酸钠溶液混合，制成1×107cfu/ml的细菌与海藻酸钠的混合溶液，使用静电液滴发生仪和24号针头，制备海藻酸钙胶珠；

9、优选的所述步骤2是将海藻酸钙胶珠置于100 mm cacl2 溶液中钙化15 min；

10、优选的所述步骤3是弃去钙化之后多余的 cacl2溶液，加入数倍于海藻酸钙胶珠体积的质量/体积浓度为0.05% pll 溶液，室温持续震荡下反应8-10 min。

11、优选的所述步骤4是用生理盐水充分洗涤表面形成聚阳离子膜的海藻酸钙胶珠，加入数倍于海藻酸钙胶珠体积的55 mm柠檬酸钠溶液，室温下持续震荡2-5 min，得到包封细菌的海藻酸钠微胶囊；

12、优选的所述步骤5是将包封细菌的海藻酸钠微胶囊用生理盐水充分洗涤，用质量/体积浓度为1.5%海藻酸钠溶液重悬后再加入细胞，制成海藻酸钠微胶囊、细胞及海藻酸钠混合溶液，所述质量/体积浓度为1.5%海藻酸钠溶液与步骤1海藻酸钠溶液的体积比为1-3:1，所述细胞与海藻酸钠溶液的用量比为1×106个细胞/ml，使用静电液滴发生仪和20号针头，制成包封细菌的海藻酸钠微胶囊及细胞的海藻酸钙胶珠，之后在100 mm cacl2 溶液中钙化15 min。

13、优选的所述细菌为阴道乳酸杆菌，所述癌细胞为人子宫颈鳞癌细胞。

14、优选的所述静电液滴发生仪的操作条件：5-5.5 kv电压、130-150 hz频率，注射器泵速为30 ml/h。

15、本发明是将细菌包封于海藻酸钠微胶囊内，再将包封有细菌的海藻酸钠微胶囊与癌细胞混合共同包封于海藻酸钠胶珠内，从而构建了基于海藻酸钠微胶囊-胶珠套叠包封体系的细菌-癌细胞共培养模型。具有以下优点：首先，通过将细菌包封于微胶囊内，限制其生长空间和生长速度，同时为细菌提供相对厌氧环境，但不影响细菌代谢产物的排出作用于癌细胞；其次，癌细胞在胶珠内成球生长，形成仿生的类肿瘤结构；最后，相对独立的空间便于分别回收各组分进行检测分析。因此，本发明的共培养模型具有制备通量高、分离检测便捷、细菌-细胞生长空间隔离、氧气及营养梯度性等特性，为探究细菌对癌细胞的影响提供更加理想的三维模型，可为癌症的防治提供新的策略和理论基础。

技术特征：

1.一种细菌与癌细胞共培养模型的构建方法，其特征在于依次按照如下步骤进行：

2.根据权利要求1所述的细菌与癌细胞共培养模型的构建方法，其特征在于：所述步骤1是将细菌与质量/体积浓度为1.5%海藻酸钠溶液混合，制成1×107cfu/ml的细菌与海藻酸钠的混合溶液，使用静电液滴发生仪和24号针头，制备海藻酸钙胶珠。

3.根据权利要求2所述的细菌与癌细胞共培养模型的构建方法，其特征在于：所述步骤2是将海藻酸钙胶珠置于100 mm cacl2 溶液中钙化15 min。

4.根据权利要求3所述的细菌与细胞共培养模型的构建方法，其特征在于：所述步骤3是弃去钙化之后多余的 cacl2溶液，加入数倍于海藻酸钙胶珠体积的质量/体积浓度为0.05% pll 溶液，室温持续震荡下反应8-10 min。

5.根据权利要求4所述的细菌与癌细胞共培养模型的构建方法，其特征在于：所述步骤4是用生理盐水充分洗涤表面形成聚阳离子膜的海藻酸钙胶珠，加入数倍于海藻酸钙胶珠体积的55 mm柠檬酸钠溶液，室温下持续震荡2-5 min，得到包封细菌的海藻酸钠微胶囊。

6.根据权利要求4所述的细菌与癌细胞共培养模型的构建方法，其特征在于：所述步骤5是将包封细菌的海藻酸钠微胶囊用生理盐水充分洗涤，用质量/体积浓度为1.5%海藻酸钠溶液重悬后再加入细胞，制成海藻酸钠微胶囊、细胞及海藻酸钠混合溶液，所述质量/体积浓度为1.5%海藻酸钠溶液与步骤1海藻酸钠溶液的体积比为1-3:1，所述细胞与海藻酸钠溶液的用量比为1×106个细胞/ml，使用静电液滴发生仪和20号针头，制成包封细菌的海藻酸钠微胶囊及细胞的海藻酸钙胶珠，之后在100 mm cacl2 溶液中钙化15 min。

7.根据权利要求1、2、3、4、5或6所述的细菌与癌细胞共培养模型的构建方法，其特征在于：所述细菌为阴道乳酸杆菌，所述癌细胞为人子宫颈鳞癌细胞。

8.根据权利要求2或6所述的细菌与癌细胞共培养模型的构建方法，其特征在于：所述静电液滴发生仪的操作条件：5-5.5 kv电压、130-150 hz频率，注射器泵速为30 ml/h。

技术总结
本发明公开一种细菌与癌细胞共培养模型的构建方法，是将细菌包封于海藻酸钠微胶囊内，再将包封有细菌的海藻酸钠微胶囊与癌细胞混合共同包封于海藻酸钠胶珠内，从而构建了基于海藻酸钠微胶囊‑胶珠套叠包封体系的细菌‑癌细胞共培养模型。具有以下优点：首先，通过将细菌包封于微胶囊内，限制其生长空间和生长速度，同时为细菌提供相对厌氧环境，但不影响细菌代谢产物的排出作用于癌细胞；其次，癌细胞在胶珠内成球生长，形成仿生的类肿瘤结构；最后，相对独立的空间便于分别回收各组分进行检测分析。为探究细菌对癌细胞的影响提供更加理想的三维模型，可为癌症的防治提供新的策略和理论基础。

技术研发人员：王秀丽,郭丽娜,黄春,王明琦
受保护的技术使用者：大连医科大学
技术研发日：
技术公布日：2025/3/27