摘要：

负载小鼠脐带间充质干细胞壳聚糖双胍盐酸盐水凝胶的制备与表征

文题释义：

壳聚糖：是一种由甲壳素经过脱乙酰化生产出的多糖类生物活性聚合物，含有游离的胺基基团，具有天然、安全、无毒害等许多独特的性质。

壳聚糖双胍盐酸盐：是采用双氰胺对壳聚糖进行改性，将二甲双胍结构引入壳聚糖之中，以利用壳聚糖的特性增加双胍药物生物相容性而得到的产物。

胶原蛋白：是细胞外基质的主要成分，具有良好的物理化学性质，与细胞的黏附、生长、表达有密切关系。

β-甘油磷酸钠：具备作为有机磷酸供体的功能，常作为一种水凝胶或支架组分用于组织工程学。

碳酸氢钠：是一种无机化合物，呈白色结晶性粉末，溶于水，可用以调节水凝胶的pH值。

背景：随着水凝胶材料研究的深入，水凝胶的适用领域也逐渐拓宽，搭载干细胞进行疾病治疗成为研究的一个新方向，但如何构建适宜干细胞生长的水凝胶材料，是目前需要解决的关键问题。

目的：探究壳聚糖-壳聚糖双胍盐酸盐-胶原蛋白复合水凝胶的理化性能并评价其负载小鼠脐带间充质干细胞的能力。

方法：以壳聚糖、壳聚糖双胍盐酸盐和胶原蛋白为原料，加入交联剂β-甘油磷酸钠和碳酸氢钠物理交联制备水凝胶，根据成胶时间和成胶效果筛选出合适的水凝胶(以此记为Gel-1、Gel-2、Gel-3)。表征3组水凝胶电子显微镜下的形态、孔隙率、溶胀性能、降解性，并进行溶血实验考查3组水凝胶的溶血情况。将小鼠脐带间充质干细胞与表征综合性能最好的水凝胶共培养，测定复合水凝胶的细胞毒性、细胞存活情况、细胞黏附效应，从而评价该水凝胶负载脐带间充质干细胞的性能。

结果与结论：①扫描电镜表征结果显示，3组水凝胶内部均呈多孔网状结构，添加了壳聚糖双胍盐酸盐的Gel-2、Gel-3内部结构更加多孔且立体；②Gel-3组水凝胶孔隙率高于其余两组，孔隙率高且孔径分布均匀；③3组水凝胶溶胀性能都在100%以上，且具有壳聚糖双胍盐酸盐组分的水凝胶溶胀性能更好；④3组水凝胶的降解率在15 d的时间尺度内可以降解90%以上，降解性能良好；⑤溶血性能测定结果表明各组水凝胶搭载鸡红细胞所测得的吸光度值与生理盐水搭载鸡红细胞所测得的吸光度值基本相同，无溶血现象出现；⑥毒性实验和活死细胞染色实验显示各组水凝胶中细胞存活率都在100%以上，表明无明显细胞毒性，脐带间充质干细胞可在水凝胶包裹下生存且水凝胶对细胞存活率有正向的影响；⑦脐带间充质干细胞可以黏附在水凝胶表面且形态正常。

https://orcid.org/0000-0002-5717-471X (刘杨)

中国组织工程研究杂志出版内容重点：干细胞；骨髓干细胞；造血干细胞；脂肪干细胞；肿瘤干细胞；胚胎干细胞；脐带脐血干细胞；干细胞诱导；干细胞分化；组织工程

关键词: 智能水凝胶, 脐带间充质干细胞, 物理交联, 壳聚糖, 2型糖尿病

引用本文：邓国东, 杨佳, 刘杨. 负载小鼠脐带间充质干细胞壳聚糖双胍盐酸盐水凝胶的制备与表征[J]. 中国组织工程研究, 2024, 28(13): 1989-1995.

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