厦门大学田华雨教授团队 AFM：用于细胞工程应用的磁性聚合物微载体

2023-12-10 来源：高分子科技

经过几十年的发展，微载体技术已日趋成熟，但在细胞培养中仍需依赖胰蛋白酶分离细胞。此外，细胞收集通常依赖于微载体和细胞之间的密度差，通过低效率的自然沉降法收集细胞，而且容易造成细胞纯度降低。因此，迫切需要开发新型微载体材料，在保持细胞高活性的前提下，提高细胞收集效率，减少不必要的培养程序，实现大规模细胞培养，这对重组蛋白的生产至关重要。

图1多功能微载体的制备及其应用示意图

近日，厦门大学化学化工学院田华雨教授团队基于微流控技术制备出具有磁效应和热响应的新型细胞微载体材料。通过将含有磁性材料Fe₃O₄，N-异丙基丙烯酰胺，聚赖氨酸，甲基丙烯酰化明胶，聚乙二醇二丙烯酸酯，光引发剂等的水溶液作为分散相，含有乳化剂的矿物油作为连续相，利用流动聚焦微流控技术，调整连续相和分散相二者之间的流动速度，得到尺寸大小均一的微液滴，通过紫外灯照射即可得到具有磁性能和热响应的微载体（图2）。研究多种细胞在微载体上的培养情况（图3）；揭示了细胞在25°C下从微载体上脱附能力（图4）；探索了微载体循环培养细胞的能力（图5）；细胞在微载体上的立体悬浮培养及基因转染；磁热效应对细胞基因转染的研究等（图6）。该项工作将促进细胞工程化的发展，有望扩大细胞工程在重组蛋白生产中的应用。

图2 微载体的合成示意图

图3 微载体具有优异的细胞培养能力

图4 细胞微载体的脱附研究

图5 细胞微载体的循环培养研究

图6 细胞大规模培养及磁热基因递送的研究

该工作以“Magnetic Polymer Microcarriers for Cell Engineering Applications with Enzyme-Free Cell Harvesting and Rapid Recovery in Large-Scale Cell Culture”为题发表在《Advanced Functional Materials》上（Adv. Funct. Mater. 2023, 2311454）。文章第一作者是厦门大学博士后刘璁和中国科学院长春应用化学研究所博士生蒙萌共同完成。该论文得到了国家重点研发计划（2021YFB3800900），国家自然科学基金(51925305, 52203189)，中国博士后基金(2023M732932, 2022M722647)的资助。

原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202311454

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（责任编辑：xu）

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