中國粉體網(wǎng)訊 碳酸鈣材料在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域是一種較常見的無機非金屬材料，研究與應(yīng)用方向已經(jīng)涵蓋多個方面，如：進入細胞的方式、細胞中的分布、細胞毒性、基因毒性和藥物緩釋、生物材料制備等。那當超細化的納米碳酸鈣材料“邂逅”干細胞，二者又能擦出哪些火花呢？
多孔碳酸鈣微球
干細胞 圖源：粵港澳干細胞
干細胞是具有自我復(fù)制功能及多向分化潛能的原始且未特化細胞的統(tǒng)稱，在特定條件下能再生成人體的各種細胞、組織或器官，在醫(yī)學(xué)界有“萬能細胞”之稱。
1、納米碳酸鈣“打通”干細胞培養(yǎng)技術(shù)瓶頸
目前干細胞的培養(yǎng)模式有2D（傳統(tǒng)）培養(yǎng)與3D培養(yǎng)兩種。2D干細胞培養(yǎng)模式較為簡單，但不能準確描述和模擬在體內(nèi)豐富的環(huán)境和復(fù)雜過程，比如信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、空間結(jié)構(gòu)變化等；且技術(shù)趨于成熟，很難實現(xiàn)干細胞規(guī)�；囵B(yǎng)。3D干細胞培養(yǎng)技術(shù)，是在立體容器中完成，可以自主調(diào)控培養(yǎng)液的組成，可實現(xiàn)干細胞的規(guī)�；囵B(yǎng)，甚至能應(yīng)用于體外類器官形成的研究，目前3D培養(yǎng)逐漸成為干細胞產(chǎn)業(yè)鏈的主流技術(shù)。
不過，在3D干細胞培養(yǎng)技術(shù)鏈上，最重要的“載體”依舊是制約其產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵要素�，F(xiàn)有眾多廠家進行干細胞3D培養(yǎng)載體研究開發(fā)，但多數(shù)廠家在制造干細胞3D培養(yǎng)載體尤其是多孔微載體時都是采用有機溶劑，包括苯，作為致孔劑，對培養(yǎng)的干細胞有潛在的危害，因此急需一種友好的致孔劑。
近期，華子昂提供一種仿真干細胞巢的3D培養(yǎng)用微載體及其制備方法。其實質(zhì)以對干細胞友好的碳酸鈣材料為致孔劑，利用稀酸將碳酸鈣溶解除去并形成載體內(nèi)部孔道，整個干細胞3D培養(yǎng)用載體制造過程中不使用有機溶劑，有效避免利用揮發(fā)法去除致孔用有機溶劑造成的干細胞3D培養(yǎng)載體內(nèi)有機溶劑殘留問題。
2、納米碳酸鈣促進干細胞增殖
目前，干細胞治療技術(shù)在基因治療、自身免疫性疾病、腦部和神經(jīng)系統(tǒng)疾病治療、心血管疾病治療中已顯示出巨大的臨床應(yīng)用前景。其中，自體成體干細胞移植的優(yōu)勢尤為突出。然而成體干細胞在機體中數(shù)量有限，需要體外擴增以滿足臨床需求。傳統(tǒng)的平皿培養(yǎng)存在接觸抑制現(xiàn)象，細胞增殖率低，且極易分化或老化，嚴重影響了干細胞的數(shù)量和質(zhì)量。因此，急需開發(fā)一種新型的維持成體干細胞干性的培養(yǎng)方法。
近期，濟南大學(xué)孫春輝等公開了一種聚乳酸-羥基磷灰石微米納米多級結(jié)構(gòu)復(fù)合微球材料及應(yīng)用。該材料具有良好的細胞相容性，能夠促進成體干細胞增殖，細胞存活率在98%以上，且能維持成體干細胞的干性；擴增后的成體干細胞具有良好的分化潛能，可以分化為成骨、脂肪以及軟骨細胞。
其中，聚乳酸‑羥基磷灰石微米納米多級結(jié)構(gòu)復(fù)合微球材料的制備方法如下：
先將聚乳酸和CaCO3分散于二氯甲烷中，得到第一溶液，采用微流控技術(shù)，將第一溶液滴入聚乙烯醇水溶液中，得到均一的聚乳酸‑CaCO3微球。
再將微球浸入K2HPO4溶液中，與微球表面的CaCO3在恒溫水浴下反應(yīng)，用去離子水和無水乙醇清洗后，真空干燥，獲得表面包被羥基磷灰石納米結(jié)構(gòu)的聚乳酸復(fù)合微球。
該微球結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、尺寸均一、直徑為50‑400μm。將人脂肪間充質(zhì)干細胞接種在該微球上，可以促進干細胞的增殖，并維持干細胞的干性。
結(jié)語
目前，國內(nèi)對碳酸鈣在生物醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用研究逐漸增多，但相對成熟的應(yīng)用技術(shù)主要集中于藥物釋放和初級的原料藥利用方面，成果性應(yīng)用場景尚不能構(gòu)成一個具有關(guān)聯(lián)性的系統(tǒng)。
信息來源：專利之星
（中國粉體網(wǎng)編輯整理/昧光）
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