本發(fā)明涉及細胞培養(yǎng)領域，特別是涉及一種成球劑及其應用和構(gòu)建三維細胞模型的方法。

背景技術(shù)：

1、三維細胞培養(yǎng)是指細胞在人為創(chuàng)造的三維空間結(jié)構(gòu)中生長的技術(shù)，使細胞能夠在三維立體空間結(jié)構(gòu)中遷移和生長。三維的培養(yǎng)方式更好地模擬生物體內(nèi)細胞存活的自然微環(huán)境，使細胞在可控的培養(yǎng)條件下呈現(xiàn)更真實的生化和生理反應。

2、懸滴法是常見的一種3d細胞培養(yǎng)法，利用細胞自聚集成球狀體的特點，構(gòu)建三維細胞培養(yǎng)模型。通常，將懸掛的液滴置于帶有開放式無底孔的專用板中，在懸垂滴板中培養(yǎng)幾天的三維細胞球即可模擬腫瘤細胞的微環(huán)境，其中細胞所需的氧、營養(yǎng)物質(zhì)以及產(chǎn)生的代謝廢物能夠呈梯度進入或送出，形成類似于體內(nèi)的生理狀態(tài)。但是，由于不同細胞生長狀態(tài)的差異性，部分細胞不容易聚集或成團；或者即使成球，細胞球大小尺寸不一、一致性差以及球狀體比例低，同時相對松散。因此，本發(fā)明擬開發(fā)一種成球劑，再結(jié)合懸滴法，無需借助孔板等耗材，使用實驗室常規(guī)培養(yǎng)皿，即可制備大小尺寸均一、一致性好、結(jié)構(gòu)致密、成球率高、模型大小可控、模型穩(wěn)定且細胞成活率好的三維細胞模型。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種成球劑及其應用和構(gòu)建三維細胞模型的方法，以解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題。本發(fā)明提供了一種成球劑，該成球劑結(jié)合懸滴法，能夠在無需借助孔板等耗材，使用實驗室常規(guī)培養(yǎng)皿，即可培養(yǎng)得到三維細胞球，該細胞球成球率高；同時該成球劑解決了細胞聚集難、不易成團以及細胞球大小不均一的問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

3、本發(fā)明提供了一種成球劑，所述成球劑包括基質(zhì)膠(matrigel)、甲基纖維素和膠原。

4、優(yōu)選的，所述成球劑中基質(zhì)膠、甲基纖維素和膠原的體積質(zhì)量比為0.01-2ml：24g：0.5-5mg。

5、優(yōu)選的，所述成球劑中基質(zhì)膠、甲基纖維素和膠原的體積質(zhì)量比為1ml：24g：1.2mg。

6、本發(fā)明提供了上述的成球劑在構(gòu)建三維細胞模型中的應用。

7、本發(fā)明提供了一種三維細胞模型的構(gòu)建方法，包括以下步驟：

8、將細胞懸液與上述的成球劑混合，得到混合液；所述混合液中基質(zhì)膠的體積百分含量為0.01-2％，甲基纖維素的濃度為0.24g/ml，膠原的濃度為5-50μg/ml；

9、將所述混合液滴于培養(yǎng)板后，進行培養(yǎng)，得三維細胞模型。

10、優(yōu)選的，所述培養(yǎng)的條件參數(shù)為：37℃、5％co2的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24-72h；每24h進行半定量換液。

11、優(yōu)選的，所述細胞懸液中細胞的濃度為0.3×106個/ml-1×106個/ml。

12、進一步優(yōu)選的，所述細胞包括hacat細胞、raw264.7細胞、hff-1細胞和mcf-10a細胞。

13、本發(fā)明提供了一種利用上述的構(gòu)建方法構(gòu)建得到的三維細胞模型。

14、本發(fā)明提供了上述的三維細胞模型在如下(1)-(6)中一項或幾項中的應用：

15、(1)在藥物開發(fā)中的應用；

16、(2)在藥物篩選中的應用；

17、(3)在藥物檢測中的應用；

18、(4)在藥物測試中的應用；

19、(5)在構(gòu)建藥理和病理腫瘤模型中的應用；

20、(6)在模擬體外實體瘤模型中的應用。

21、本發(fā)明提供了上述的成球劑在提高三維細胞成球率中的應用。

22、本發(fā)明公開了以下技術(shù)效果：

23、本發(fā)明提供了一種成球劑，在構(gòu)建三維細胞模型時，通過添加特定濃度的matrigel、膠原和甲基纖維素，使細胞更容易聚集，成球率高，能夠達到98％-100％，而且細胞球大小均一；同時該成球劑適用于多種細胞。

24、本發(fā)明還提供了一種構(gòu)建三維細胞模型的方法，該方法將本發(fā)明提供的成球劑與懸滴法相結(jié)合，構(gòu)建得到的三維細胞球；該細胞球大小尺寸均一、一致性好、結(jié)構(gòu)致密、成球率高、模型大小可控、模型穩(wěn)定且細胞活率好，可以應用于體外實體瘤構(gòu)建、藥物研發(fā)、篩選和檢測等研究；同時還可以通過對細胞量進行調(diào)節(jié)，在體外構(gòu)建不用尺寸的三維細胞模型，而且該方法操作簡單。

技術(shù)特征：

1.一種成球劑，其特征在于，所述成球劑包括基質(zhì)膠、甲基纖維素和膠原。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成球劑，其特征在于，所述成球劑中基質(zhì)膠、甲基纖維素和膠原的體積質(zhì)量比為0.01-2ml：24g：0.5-5mg。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的成球劑，其特征在于，所述成球劑中基質(zhì)膠、甲基纖維素和膠原的體積質(zhì)量比為1ml：24g：1.2mg。

4.權(quán)利要求1-3任一項所述的成球劑在構(gòu)建三維細胞模型中的應用。

5.一種三維細胞模型的構(gòu)建方法，其特征在于，包括以下步驟：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的構(gòu)建方法，其特征在于，所述培養(yǎng)的條件參數(shù)為：37℃、5％co2的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24-72h；每24h進行半定量換液。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的構(gòu)建方法，其特征在于，所述細胞懸液中細胞的濃度為0.3×106個/ml-1×106個/ml。

8.一種利用權(quán)利要求5-7任一項所述的構(gòu)建方法構(gòu)建得到的三維細胞模型。

9.權(quán)利要求8所述的三維細胞模型在如下(1)-(6)中一項或幾項中的應用：

10.權(quán)利要求1-3任一項所述的成球劑在提高三維細胞成球率中的應用。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及細胞培養(yǎng)領域，特別是涉及一種成球劑及其應用和構(gòu)建三維細胞模型的方法。本發(fā)明提供了一種成球劑，在構(gòu)建三維細胞模型時，通過添加特定濃度的基質(zhì)膠、膠原和甲基纖維素，使細胞更容易聚集，成球率高，能夠達到98％?100％，而且細胞球大小均一；同時該成球劑適用于多種細胞。本發(fā)明將該成球劑與懸滴法相結(jié)合，構(gòu)建得到的三維細胞球；該細胞球大小尺寸均一、一致性好、結(jié)構(gòu)致密、成球率高、模型大小可控、模型穩(wěn)定且細胞活率好，可以應用于體外實體瘤構(gòu)建、藥物研發(fā)、篩選和檢測等研究；同時還可以通過對細胞量進行調(diào)節(jié)，在體外構(gòu)建不用尺寸的三維細胞模型，而且該方法操作簡單。

技術(shù)研發(fā)人員：王琳,李洋,蔡茂,張波,鄭東梅,梁雨桐,惠濤濤
受保護的技術(shù)使用者：西安外事學院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/26