负载细胞微凝胶的制备研究开题报告

1. 研究目的与意义

研究背景：20世纪80年代，美国学者langer和vacanri提出组织工程 (tissue engineering)的再生医学的新概念，现正在形成组织工程学这门新学科．该学科利用生命科学与工程学的原理与方法，研究和开发具有修复或改善人体组织功能的新一代临床应用结构物，用于替代器官的一部分或全部功能。组织工程提高了组织缺损的治疗水平和患者的生活质量，降低了医疗费用，正在形成高新技术产业。

其中的细胞免疫治疗疗法，是采集人体自身免疫细胞，经过体外培养，使其数量成千倍增多，靶向性杀伤功能增强，然后再回输到人体来杀灭血液及组织中的病原体、癌细胞、突变的细胞，打破免疫耐受，激活和增强机体的免疫能力，兼顾治疗和保健的双重功效。但是现在每一个细胞在注射返回的时候，存在细胞悬液注射细胞的死亡率较高的问题。

电流体动力雾化（ehda）也称为电喷雾技术，已经研究了一个多世纪。自20世纪90年代以来，它开始用于生产和加工微米/纳米结构材料。由于ehda实验装置的简单性和灵活性，它已成功用于生成具有可控组成、结构、尺寸、形貌和形状的颗粒材料。 ehda也用于以良好控制的方式在表面上沉积微米和纳米颗粒材料。

2. 研究内容和预期目标

细胞工程中悬浮细胞注射技术对细胞保存技术提出了更高的要求。其中材料科学、医学和生物学之间的相互作用提供了创新的生物功能材料——纳米凝胶。聚合物微凝胶是一种、具有分子内交联结构、能均匀溶解在溶剂中或分散在水相中的聚合物微粒子。它与宏观凝胶和一些胶束体系一样，可以作为免疫细胞载体，和宏观凝胶相比，聚合物微凝胶有以下特点：（1）聚合物微凝胶的尺寸在纳米级，这使得聚合物微凝胶可以用注射的方法，通过增强渗透保留效应（epr）进入肿瘤部位，而无需进行手术移植。（2）它具有较大的比表面积，可以对外界刺激迅速做出响应，同时具有较快的释放率（3）相对于胶束体系，纳米凝胶具有稳定性好，包藏量大等优点。

传统的细胞载体制备是先制作多孔结构的载体，然后把细胞填到孔中达到细胞负载的目的。通过微喷技术可以精确定量细胞溶液的分配，可实现人造骨骼、人造肝脏、细胞重组等。探索利用设备技术（同轴电喷技术或dod设备）制备形成凝胶的同时，能够将细胞有效的包裹起来，形成稳定的条件，给免疫细胞一定的保护。研究如何利用同轴电喷雾技术进行聚合物基微凝胶的制备，通过改变制备条件使微凝胶的构建发生改变，分析制备条件是如何影响制备结果，从而得到相对良好的制备方法，并将此方法用于后面的负载细胞微凝胶制备。最终能够在无菌状态下，得到可以一次形成的细胞注射液，可用于免疫细胞治疗。

一次形成细胞注射液将会带来很多好处，比如在免疫细胞注射治疗过程中，提高免疫细胞的存活率；简化负载细胞载体的制备工艺，降低成本；相对普通细胞悬液注射有更好的治疗效果。

3. 研究的方法与步骤

实验方法及步骤:

（1）制备聚合物基微凝胶

流动型组合凝胶制备: pl用5ml二氯甲烷溶解,fu于玛瑙研钵中研细,在光镜下观察无大晶体,精密称取一定量投入上述pl的二氯甲烷溶液中,超声浴分散混悬均匀,为有机相;水相为fu饱和或未饱和的2%(w/v)pva水溶液。

4. 参考文献

[1] xiej, jiang j, davoodi p, srinivasan mp, wang ch. electrohydrodynamicatomization: a two-decade effort to produce and process micro-/nanoparticulatematerials[j]. chemical engineeringscience, 2014, 125: 32-57.

[2] davoodi p, feng f, xu q, yan w-c., tong yw, srinivasan mp,sharma vk, wang c-h. coaxial electrohydrodynamic atomization: microparticles for drugdelivery applications[j]. journal of controlledrelease, 2014, 205: 70-82.

[3]koppolu b, rahimi m, nattama s, et al. development ofmultiple-layer polymeric particles for targeted and controlled drugdelivery[j]. nanomedicine, 2010, 6(2):355-361.

5. 计划与进度安排

（1）2022-2022-1学期17-20周～2022-2022-2学期第1周~第3周（2022.12.25-2022.3.25），查阅中外文献，掌握课题国内外研究进展，完成开题报告和外文论文翻译；

（2）第4周～第9周（2022.3.26-5.6），负载细胞微凝胶的制备条件优化和结构性能研究

（3）第10周～第15周（2022.5.7 -6.17）载细胞微凝胶负载细胞制备与性能研究