中國粉體網訊 碳酸鈣材料在生物醫學領域是一種較常見的無機非金屬材料，研究與應用方向已經涵蓋多個方面，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制功能及多向分化潛能的原始且未特化細胞的統稱，在特定條件下能再生成人體的各種細胞、組織或器官，在醫學界有“萬能細胞”之稱。
1、納米碳酸鈣“打通”干細胞培養技術瓶頸
目前干細胞的培養模式有2D（傳統）培養與3D培養兩種。2D干細胞培養模式較為簡單，但不能準確描述和模擬在體內豐富的環境和復雜過程，比如信號轉導、空間結構變化等；且技術趨于成熟，很難實現干細胞規模化培養。3D干細胞培養技術，是在立體容器中完成，可以自主調控培養液的組成，可實現干細胞的規模化培養，甚至能應用于體外類器官形成的研究，目前3D培養逐漸成為干細胞產業鏈的主流技術。
不過，在3D干細胞培養技術鏈上，最重要的“載體”依舊是制約其產業發展的關鍵要素。現有眾多廠家進行干細胞3D培養載體研究開發，但多數廠家在制造干細胞3D培養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培養用微載體及其制備方法。其實質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部孔道，整個干細胞3D培養用載體制造過程中不使用有機溶劑，有效避免利用揮發法去除致孔用有機溶劑造成的干細胞3D培養載體內有機溶劑殘留問題。
2、納米碳酸鈣促進干細胞增殖
目前，干細胞治療技術在基因治療、自身免疫性疾病、腦部和神經系統疾病治療、心血管疾病治療中已顯示出巨大的臨床應用前景。其中，自體成體干細胞移植的優勢尤為突出。然而成體干細胞在機體中數量有限，需要體外擴增以滿足臨床需求。傳統的平皿培養存在接觸抑制現象，細胞增殖率低，且極易分化或老化，嚴重影響了干細胞的數量和質量。因此，急需開發一種新型的維持成體干細胞干性的培養方法。
近期，濟南大學孫春輝等公開了一種聚乳酸-羥基磷灰石微米納米多級結構復合微球材料及應用。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構復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，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，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構的聚乳酸復合微球。
該微球結構穩定、尺寸均一、直徑為50‑400μm。將人脂肪間充質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。
結語
目前，國內對碳酸鈣在生物醫學方面的應用研究逐漸增多，但相對成熟的應用技術主要集中于藥物釋放和初級的原料藥利用方面，成果性應用場景尚不能構成一個具有關聯性的系統。
信息來源：專利之星
（中國粉體網編輯整理/昧光）
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