【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及生物食品材料，具體涉及一種用于細胞培養肉的改性瓊脂糖及其制備方法和應用。
技術介紹
1、全球肉類供需之間日益加劇的矛盾引起了人們對與傳統畜牧業相關的問題的關注，包括環境退化、溫室氣體排放、動物福利、公眾健康以及食品質量和安全。因此，迫切需要開發傳統肉制品的替代品。細胞培養肉是在體外生產的，無需長時間的動物飼養和屠宰。通過科學、高效、環保的細胞生物學、組織工程和食品技術生產的細胞培養肉也具有很高的營養和健康，有潛力解決與傳統畜牧業相關的問題。
2、細胞培養肉的生產中細胞支架能夠模仿培養肉的結構，有利于肌細胞在支架表面廣泛黏附、增殖和分化，改善培養肉的質地。目前，最常報道的細胞培養肉支架材料包括蛋白質(大豆分離蛋白、豌豆分離蛋白、谷蛋白、玉米醇溶蛋白、明膠和膠原)、多糖(植物纖維素、海藻酸鹽、細菌纖維素、殼聚糖、海藻酸鹽和結冷膠)和合成聚合物。多糖和蛋白質是食品中共存的生物大分子。然而，多糖通常表現出較差的細胞黏附，在細胞培養后期不利于細胞增殖和分化。例如，與明膠、谷蛋白和大豆蛋白薄膜相比，由細菌纖維素、纖維素納米纖維和殼聚糖制成的多糖薄膜具有較差的細胞粘附性能。這是由于多糖中缺乏細胞黏附位點，如蛋白質中的rgd(精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸)肽結構。目前可以通過制備多糖-蛋白復合物來彌補多糖材料缺乏細胞生物活性來解決這一問題。盡管如此，多糖/蛋白質復合物的一般制備過程涉及使用有毒的交聯劑和優化許多參數(如添加劑、溫度、壓力和濕度)，但值得注意的是，在細胞培養肉的細胞支架中應避免使用動物源性蛋白質成分(明膠和膠
3、瓊脂糖(ag)是瓊脂中的一種中性多糖成分，廣泛存在于食品中，它具有良好的膠凝和成膜性能，被選為多糖細胞支架的代表性模型材料。然而，瓊脂糖支架的低細胞生物活性使它的主要缺點。
4、現有技術中，公開號為cn111701074a的專利申請公開了一種聚多巴胺雜交瓊脂糖水凝膠及制備方法及應用，該專利技術制備的此類水凝膠支架只有優異的生物相容性和細胞黏附性，研究主要圍繞支架在動物缺損組織中的促進組織修復與再生方面開展，支架通過誘導動物缺損組織周圍的局部去分化細胞、免疫細胞以及其他類型細胞(血管內皮細胞，成纖維細胞等)遷移進入支架內外表面，在這些細胞的協同作用下，促進細胞分泌生長因子、細胞因子，并清除清除壞死組織和病原體，為組織修復和再生創造一個良好的微環境，并共同促進缺損組織的修復和再生過程，在組織工程領域具有廣闊的應用前景。然而，特定細胞的體外培養條件和方法仍然未知，且生物材料的表面改性和細胞與材料之間的相互作用如何調控細胞的生長和發育仍然不清楚。目前在細胞培養肉的生產過程中細胞支架作為細胞生長和分化的關鍵平臺發揮著至關重要的作用。亟需肌細胞在具有生物活性表面的瓊脂糖/聚多巴胺(ag/pda)支架上的生長和發育相關數據，實現對細胞生長和分化的精準調控，從而提高細胞培養的產量和質量，促進其在細胞培養肉的發展。
5、目前還缺乏關于肌細胞在具有生物活性表面的瓊脂糖/聚多巴胺(ag/pda)支架上的粘附、增殖和分化，促進體外富蛋白肌纖維形成的數據，以支持多糖作為細胞培養肉的細胞支架在未來的應用。因此，獲得有助于細胞體外“黏附-增殖-分化”的生命活動和實現體外大規模肌纖維制備的瓊脂糖基支架材料仍是一種挑戰。
技術實現思路
1、本專利技術針對上述如何制備細胞生物活性高，細胞黏附性強的瓊脂糖基支架材料的難題，提出了一種具有強吸附力和長期穩定的一種用于細胞培養肉的改性瓊脂糖及其制備方法和應用，特別作為細胞支架用于培養骨骼肌衛星細胞的改性瓊脂糖基支架材料。
2、本專利技術首先通過將物理交聯法和脫水干燥法相結合，制備了瓊脂糖基水凝膠支架和瓊脂糖基薄膜支架，接著通過浸漬涂覆聚多巴胺涂層，增強支架吸附蛋白和生長因子的能力。聚多巴胺(pda)涂層使得瓊脂糖基水凝膠支架和瓊脂糖基薄膜支架具有粘度細胞的能力，并能夠促進骨骼肌衛星細胞的高效增殖和分化，并且這兩種改性的瓊脂糖基支架在大量水溶脹之后可以保持良好的機械性能并保持完整性。同時，pda涂層改性工藝簡單、高效，不涉及有毒化學交聯試劑和蛋白質的添加，實現了瓊脂糖支架的改性。
3、本專利技術首先提供了一種用于細胞肉培養的改性瓊脂糖的制備方法，包括以下步驟：
4、(1)制備瓊脂糖基水凝膠支架：將瓊脂糖溶解制成溶液，倒入模具中，待溶液靜置凝固后得到瓊脂糖基水凝膠支架；
5、(2)制備瓊脂糖基薄膜支架：將得到瓊脂糖基水凝膠支架進行脫水干燥，得到瓊脂糖基薄膜支架；
6、(3)浸漬涂覆聚多巴胺涂層：將步驟(1)和步驟(2)得到兩種支架浸漬于多巴胺(da)溶液中，分別得到涂覆有聚多巴胺涂層的瓊脂糖基水凝膠支架和瓊脂糖基薄膜支架，即為所述改性瓊脂糖。
7、優選的，步驟(1)中，瓊脂糖和水溶解制成溶液，所述溶液的濃度為0.1wt％-5wt％；
8、所述靜置的條件為：在室溫下靜置1-2h。
9、所述模具不具體限定，本專利技術中使用模具細胞培養板六孔板(圓形，半徑1.74mm)，玻璃培養皿(圓形，半徑4.5mm)，得到結構完整的瓊脂糖基水凝膠支架和瓊脂糖基薄膜支架。
10、步驟(2)中，所述脫水干燥的條件為：脫水干燥的溫度為25-37℃，脫水干燥的時間為48-72h。
11、優選的，步驟(3)中，所述多巴胺的濃度為0.05-0.2mg/ml。
12、具體的，步驟(3)中，浸漬涂覆聚多巴胺涂層時，先將步驟(1)和步驟(2)得到兩種支架先在pbs中浸漬0.5-1h，然后浸漬于多巴胺溶液1-2h。之后用pbs反復清洗3-5次，每次3min，用pbs洗滌除去表面未結合以及不穩定的聚多巴胺顆粒即可。
13、本專利技術還提供了所述的制備方法制備的改性瓊脂糖。
14、本專利技術還提供了所述的改性瓊脂糖在制備用于細胞培養肉的培養支架中的應用。其中，所述細胞為骨骼肌衛星細胞、肌肉干細胞、脂肪細胞、內皮細胞或成纖維細胞。
15、本專利技術還提供了所述的改性瓊脂糖作為細胞培養支架在細胞培養肉中的應用。其中，所述細胞培養肉中的細胞為骨骼肌衛星細胞、肌肉干細胞、脂肪細胞、內皮細胞或成纖維細胞。
16、本專利技術取得的有益成果：
17、1.本專利技術通過將物理交聯法和脫水干燥法相結合，制備了瓊脂糖基水凝膠支架和瓊脂糖基薄膜支架，接著通過浸漬涂覆聚多巴胺涂層，最終成功制備了聚多巴胺涂覆的瓊脂糖基水凝膠支架和瓊脂糖基薄膜支架。浸漬涂覆的聚多巴胺涂層能夠長期穩定的吸附在瓊脂糖基水凝膠支架和瓊脂糖基薄膜支架上，兩種支架的機械本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種用于細胞培養肉的改性瓊脂糖的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述用于細胞培養肉的改性瓊脂糖的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，瓊脂糖溶解制成溶液，所述溶液的濃度為0.1wt％-5wt％；
3.根據權利要求1所述用于細胞培養肉的改性瓊脂糖的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，所述脫水干燥的條件為：脫水干燥的溫度為25-37℃，脫水干燥的時間為48-72h。
4.根據權利要求1所述用于細胞培養肉的改性瓊脂糖的制備方法，其特征在于，步驟(3)中，所述多巴胺的濃度為0.05-0.2mg/ml。
5.根據權利要求1所述用于細胞培養肉的改性瓊脂糖的制備方法，其特征在于，步驟(3)中，浸漬涂覆聚多巴胺涂層時，先將步驟(1)和步驟(2)得到兩種支架先在PBS中浸漬0.5-1h，然后浸漬于多巴胺溶液1-2h。
6.權利要求1-5任一項所述的制備方法制備的改性瓊脂糖。
7.權利要求6所述的改性瓊脂糖在制備用于細胞培養肉的細胞培養支架中的應用。
8.根據權利要求7所述的應用，其特征在于
9.權利要求6所述的改性瓊脂糖作為細胞培養支架在細胞培養肉中的應用。
10.根據權利要求9所述的應用，其特征在于，所述細胞培養肉中的細胞為骨骼肌衛星細胞、肌肉干細胞、脂肪細胞、內皮細胞或成纖維細胞。
...【技術特征摘要】
1.一種用于細胞培養肉的改性瓊脂糖的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述用于細胞培養肉的改性瓊脂糖的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，瓊脂糖溶解制成溶液，所述溶液的濃度為0.1wt％-5wt％；
3.根據權利要求1所述用于細胞培養肉的改性瓊脂糖的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，所述脫水干燥的條件為：脫水干燥的溫度為25-37℃，脫水干燥的時間為48-72h。
4.根據權利要求1所述用于細胞培養肉的改性瓊脂糖的制備方法，其特征在于，步驟(3)中，所述多巴胺的濃度為0.05-0.2mg/ml。
5.根據權利要求1所述用于細胞培養肉的改性瓊脂糖的制備方法，其特征在于，...
【專利技術屬性】
技術研發人員：陳衛，游凱豪，謝亮華，劉清穎，李嘉新，
申請(專利權)人：浙江大學，
類型：發明
國別省市：
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