置表現(xiàn)出異質(zhì)性的分化行 為。本發(fā)明不僅為構(gòu)建新型形狀記憶水凝膠提供了新思路，也對(duì)在復(fù)雜幾何空間的干細(xì)胞 的分化行為有了更深刻的認(rèn)識(shí)，為=維組織工程支架的構(gòu)筑提供了新的視角。
【附圖說(shuō)明】
[0020] 圖1是水凝膠在DTT溶液中的降解曲線；
[0021] 圖2是實(shí)施例1制備的凝膠在不同溶液中的楊氏模量，1為在化化水溶液中的 楊氏模量，2為在1，4-二硫蘇糖醇值TT)的PBS溶液中的楊氏模量，3為在化Cl2水溶液中 的楊氏模量；
[0022] 圖3是立方盒形狀巧離子形狀記憶水凝膠的形狀回復(fù)照片；
[0023] 圖4是本發(fā)明所制備的凝膠頂面人類間充質(zhì)干細(xì)胞形貌檢測(cè)；
[0024] 圖5是本發(fā)明所制備的凝膠側(cè)面人類間充質(zhì)干細(xì)胞形貌檢測(cè)；
[0025] 圖6是本發(fā)明所制備的凝膠底面人類間充質(zhì)干細(xì)胞形貌檢測(cè)；
[0026] 圖7是qRT-PCR法檢測(cè)人類間充質(zhì)干細(xì)胞中四類成脂基因的表達(dá)量，其中，1為頂 面，2為側(cè)面，3為底面，F(xiàn)ABP4為脂肪結(jié)合蛋白4基因，ADIP0Q為化原蛋白脂聯(lián)素基因，LPL 為脂蛋白脂肪酶基因，PPARG為過(guò)氧化酶增殖因子基因；
[0027] 圖8是qRT-PCR法檢測(cè)人類間充質(zhì)干細(xì)胞中四類成骨基因的表達(dá)量，其中，1為頂 面，2為側(cè)面，3為底面，(X)L1A1為1型化原蛋白基因，OCN為骨巧蛋白基因，OPN為骨橋蛋白 基因，RUNX2為成骨轉(zhuǎn)錄基因。
【具體實(shí)施方式】
[002引下面通過(guò)具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0029] 實(shí)施例1
[0030] 將單體丙締膳（17. 5mg，杰爾正公司），丙締酸化5mg，TCI)和交聯(lián)劑BACQOmg，蘇 凱路化學(xué)有限公司）加入到1. 5ml離屯、管中，用200 y 1的二甲基亞諷值MS0)溶解單體和交 聯(lián)劑后，加入光引發(fā)劑Irgacure2959 0). 9mg，1- [4- (2-哲己氧基）-亞苯基]-2-哲基-2'， 2'-二甲基己酬，sigma)。將含有單體，交聯(lián)劑和引發(fā)劑的溶劑注入密閉模具中，模具在紫 外固化箱ai^-1000UV，Spect;ronics Co;rporation)中照射20min，W充分引發(fā)自由基聚合。 隨后打開模具取出凝膠，用PBS緩沖液反復(fù)沖洗數(shù)次后浸泡，浸泡7天，每隔1化更換一次 水，達(dá)到溶脹平衡，制備得到實(shí)施例1的巧離子形狀記憶水凝膠，即AN-AA-PBS-7。
[0031] 進(jìn)行拉伸力學(xué)性能測(cè)試的樣品的尺寸為20mmX 10mm，厚為500 ym。壓縮力學(xué)性能 測(cè)試的樣品尺寸為直徑lOnrni，局8mm的圓柱，所得結(jié)果如圖2所不。
[0032] 實(shí)施例2
[003引將單體丙締膳（12. 5mg，杰爾正公司），丙締酸化5mg，TCI)和交聯(lián)劑BAC(7. 5mg， 蘇凱路化學(xué)有限公司）加入到1.5ml離屯、管中，用200 的二甲基亞諷值MSO)溶解單體 和交聯(lián)劑后，加入光引發(fā)劑Irgacure2959 0). 675mg，1- [4- (2-哲己氧基）-亞苯基]-2-哲 基-2'，2'-二甲基己酬，sigma)。將含有單體，交聯(lián)劑和引發(fā)劑的溶劑注入密閉模具中， 模具在紫外固化箱ai^-lOOOUV，Spectronics Coloration)中照射30min，W充分引發(fā)自 由基聚合。隨后打開模具取出凝膠，用PBS緩沖液反復(fù)沖洗數(shù)次后浸泡，浸泡7天，每隔12h 更換一次水，達(dá)到溶脹平衡，制備得到實(shí)施例2的巧離子形狀記憶水凝膠，即AN-AA-PBS-5。
[0034] 實(shí)施例3
[0035] 將單體丙締膳（22. 5mg，杰爾正公司），丙締酸化5mg，TCI)和交聯(lián)劑BAC(12. 5mg， 蘇凱路化學(xué)有限公司）加入到1.5ml離屯、管中，用200 的二甲基亞諷值MSO)溶解單體 和交聯(lián)劑后，加入光引發(fā)劑Irgacure2959 (1. 125mg，1-[4-(2-哲己氧基）-亞苯基]-2-哲 基-2'，2'-二甲基己酬，sigma)。將含有單體，交聯(lián)劑和引發(fā)劑的溶劑注入密閉模具中， 模具在紫外固化箱ai^-l〇〇〇UV，Spect;ronics Coloration)中照射lh，W充分引發(fā)自由基 聚合。隨后打開模具取出凝膠，用PBS緩沖液反復(fù)沖洗數(shù)次后浸泡，浸泡7天，每隔1化更 換一次水，達(dá)到溶脹平衡，制備得到實(shí)施例3的巧離子形狀記憶水凝膠，即AN-AA-PBS-9。
[0036] 采用如下方法測(cè)試本發(fā)明的AN-AA-PBS-5、AN-AA-PBS-7 W及AN-AA-PBS-9水凝膠 拉伸性能；將寬10mm，長(zhǎng)20mm厚度0. 5mm的條形試樣用夾具固定在電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)（濟(jì)南 時(shí)代試金有限公司）上，拉伸速率為50mm/min。
[0037] 表1水凝膠樣品的各項(xiàng)性能參數(shù) [00%]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 鈣離子形狀記憶水凝膠，其特征在于：由丙烯腈、丙烯酸和交聯(lián)劑通過(guò)自由基聚合 共聚而成，所述交聯(lián)劑為N，N' -雙（丙烯酰）胱胺，通過(guò)引發(fā)劑引發(fā)丙烯腈、丙烯酸和交聯(lián) 劑分子上的不飽和鍵，在絕氧的條件下通過(guò)自由基聚合反應(yīng)制備出具有鈣離子形狀記憶水 凝膠，所述丙烯腈與所述丙烯酸的質(zhì)量比為（5-9) : 1;所述交聯(lián)劑質(zhì)量與所述丙烯腈和丙 烯酸質(zhì)量之和的比為1 : (1-3);所述引發(fā)劑的質(zhì)量為所述丙烯腈、丙烯酸與交聯(lián)劑總質(zhì)量 的 2-5 % 〇
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈣離子形狀記憶水凝膠，其特征在于：所述引發(fā)劑采用偶 氮二異丁腈（ABIN)、過(guò)氧化苯甲酰（ΒΡ0)，1-[4-(2-羥乙氧基）-亞苯基]-2-羥基-2'， 2'-二甲基乙酮（Irgacure 2959)、甲基乙烯基酮、安息香中的一種。
3. 制備如權(quán)利要求1所述的鈣離子形狀記憶水凝膠的方法，其特征在于：按照下述步 驟進(jìn)行： 將丙烯腈、丙烯酸、交聯(lián)劑和引發(fā)劑溶解在溶劑中，通過(guò)引發(fā)劑引發(fā)丙烯腈、丙烯酸和 交聯(lián)劑分子上的不飽和鍵，在絕氧的條件下通過(guò)自由基聚合反應(yīng)制備出具有鈣離子形狀記 憶水凝膠，所述交聯(lián)劑為Ν，Ν' -雙（丙烯酰）胱胺； 其中，所述丙烯腈與所述丙烯酸的質(zhì)量比為（5-9) : 1;所述交聯(lián)劑質(zhì)量與所述丙烯 腈和丙烯酸質(zhì)量之和的比為1 : (1-3);所述引發(fā)劑的質(zhì)量為所述丙烯腈、丙烯酸與交聯(lián)劑 總質(zhì)量的2-5% ;所述引發(fā)劑采用偶氮二異丁腈（ΑΒΙΝ)、過(guò)氧化苯甲酰（ΒΡ0)，1-[4-(2-羥 乙氧基）_亞苯基]-2-羥基-2'，2'-二甲基乙酮（Irgacure 2959)、甲基乙烯基酮、安 息香中的一種；所述溶劑采用二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、四氫呋喃、二甲基亞砜中的一 種；所述引發(fā)劑的引發(fā)條件為將反應(yīng)體系加熱到所用引發(fā)劑的引發(fā)溫度之上并保持該引發(fā) 溫度l_5h或在紫外光照射的條件下引發(fā)20min-lh ;在反應(yīng)結(jié)束后，從反應(yīng)容器中取出共聚 物，去除未參加反應(yīng)的單體、引發(fā)劑、交聯(lián)劑和溶劑后，浸泡在水中直至達(dá)到溶脹平衡。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備鈣離子形狀記憶水凝膠的方法，其特征在于：所述丙烯 腈與所述丙烯酸的質(zhì)量比優(yōu)選為7 : 1，所述交聯(lián)劑質(zhì)量與所述丙烯腈和丙烯酸質(zhì)量之和 的比優(yōu)選為1 : 2;所述引發(fā)劑的質(zhì)量?jī)?yōu)選為所述丙烯腈、丙烯酸與所述聯(lián)劑總質(zhì)量的3%。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備鈣離子形狀記憶水凝膠的方法，其特征在于：所述引發(fā) 劑優(yōu)選1-[4-(2-羥乙氧基）-亞苯基]-2-羥基-2'，2'-二甲基乙酮（1找 &(311代2959); 所述溶劑優(yōu)選二甲基亞砜。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備鈣離子形狀記憶水凝膠的方法，其特征在于：所述引發(fā) 條件優(yōu)選在紫外光照射的條件下引發(fā)20min。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備鈣離子形狀記憶水凝膠的方法，其特征在于：所述浸泡 條件優(yōu)選浸泡7天，每隔12h更換一次水。
8. 如權(quán)利要求1所述的鈣離子形狀記憶水凝膠在人類間充質(zhì)干細(xì)胞分化中的應(yīng)用，其 特征在于：為觀察人類間充質(zhì)干細(xì)胞分化在不同的生長(zhǎng)位置表現(xiàn)出異質(zhì)性的分化行為提供 了載體。
【專利摘要】本發(fā)明公開鈣離子形狀記憶水凝膠及其在人類間充質(zhì)干細(xì)胞分化中的應(yīng)用,將丙烯腈、丙烯酸、交聯(lián)劑和引發(fā)劑溶解在溶劑中，通過(guò)引發(fā)劑引發(fā)丙烯腈、丙烯酸和交聯(lián)劑分子上的不飽和鍵，在絕氧的條件下通過(guò)自由基聚合反應(yīng)制備出具有鈣離子形狀記憶水凝膠，所述交聯(lián)劑采用分子鏈兩端帶有碳碳雙鍵、分子鏈中間為聚乙二醇分子的主鏈結(jié)構(gòu)。該水凝膠具有多重形狀記憶效應(yīng)，并可以獨(dú)特地用來(lái)調(diào)節(jié)干細(xì)胞的分化行為。
【IPC分類】C12N5-0775, C08F220-06, C08F222-38, C12N5-077, C08F220-46
【公開號(hào)】CN104672373
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510038937
【發(fā)明人】劉文廣, 韓艷嬌, 白濤
【申請(qǐng)人】天津大學(xué)
【公開日】2015年6月3日
【申請(qǐng)日】2015年1月26日