一种人工改造树突状细胞的方法

专利检索2026-02-03  0


本发明属于生物工程领域,特别涉及一种人工改造树突状细胞的方法。


背景技术:

1、树突状细胞由树突状形貌得名,又名dc细胞,能够进行抗原呈递,引起全身免疫应答。成熟的dc细胞表面具有激活免疫t细胞,启动并调控免疫应答的作用。人工改造树突状细胞能够维持树突状细胞膜流动性,在极小的伤害树突状细胞表面抗原的同时,能够长时间的进行保存改造后的树突状细胞,后续可应用在抗原层递,用来调控免疫反应。

2、例如公开号为cn115803430a的专利文献公开了人工抗原呈递细胞系统及其用途,通过由紫外光触发凝胶化方式改造的树突状细胞,因紫外光本身具有光毒性,易造成细胞损伤,其未能解决在改造树突状细胞对成熟树突状细胞原有的膜流动性及表面抗原的破坏性。

3、因此,在本领域,期望开发一种能够实现将成熟树突状细胞在保持其原本膜流动性并且不破坏树突状细胞表面抗原情况下的人工改造方法。


技术实现思路

1、针对现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种人工改造树突状细胞的方法。所述改造方法是通过将负载热引发剂的具有光热性能的纳米材料和甲基丙烯酰化明胶通过孵育引入树突状细胞内,再通过激光照射,在树突状细胞内,通过纳米材料的光热作用触发小分子热引发剂产生烷基自由基进而触发甲基丙烯酰化明胶在细胞内原位聚合,产生高度稳定和模块化的细胞-凝胶杂合构建体,完成人工改造树突状细胞,实现较小化损伤树突状细胞原本的膜流动性和表面抗原并长时间保存的技术效果。

2、为达到目的,本发明采用以下技术方案:

3、第一方面,本发明提供了一种人工改造树突状细胞的方法,所述改造方法为:以有机半导体光热纳米粒子作为有机半导体光热试剂,所述有机半导体光热纳米粒子是一类能够被近红外二区波长的激光激发产生热量的有机半导体聚合物纳米粒子。由半导体聚合物(sp)制备的有机半导体聚合物纳米粒子(ospn)具有用于成像和治疗的优异光学性质。与一些无机纳米材料相比,ospn具有优异的光学性能,良好的生物相容性和较高的光热转换效率等优点,因此,本发明以有机半导体光热纳米粒子为核、通过半交叉式聚合物网络法制备形成有机半导体光热纳米微球,然后使所述有机半导体光热纳米微球负载热引发剂形成复合纳米材料,再将所述复合纳米材料与甲基丙烯酰化明胶和树突状细胞共孵育,通过近红外二区波长的激光照射制备而成人工改造树突状细胞。

4、作为本发明上述有机半导体光热纳米微球的一种较佳的实施方式,本发明提供了一种pbdtt纳米微球作为上述有机半导体光热纳米微球,所述pbdtt纳米微球是由n-异丙基丙烯酰胺(nipam)和丙烯酸(aa)作为单体、双(2-甲基丙烯酰基)氧乙基二硫化物dsdma作为交联剂、以pbdtt纳米粒子为核通过半交叉式聚合物网络法制备形成的微球材料pbdtt@pnipaanss;其中,所述pbdtt纳米粒子是由如下结构式所示的pbdtt聚合物再通过微乳法制备获得的纳米粒子,所述pbdtt纳米粒子的粒径范围为50~80nm;所述pbdtt聚合物的重均分子量mw为12000;

5、

6、上述pbdtt纳米粒子的给体受体单元分别为苯并噻二唑和苯并二噻吩,使所述有机半导体光热试剂pbdtt纳米粒子的吸收波长延长至近红外二区,从而pbdtt纳米微球作为有机半导体光热纳米微球具有近红外二区光热效果;

7、作为本发明一种较佳的实施方式,所述纳米微球是由上述单体、交联剂、pbdtt纳米粒子混合后在72℃保温4h条件下孵育、离心、洗涤后获得;

8、作为本发明一种较佳的实施方式,所述pbdtt聚合物是由bbt单体、有机锡试剂bdtt,在催化剂醋酸钯、四三苯基膦作用下,通过stille聚合反应制备成;需要说明的是,所述bbt单体为4,8-二(5-溴-4-(2-辛基十二烷基)噻吩基)-苯并[1,2-c;4,5-c']二[1,2,5]噻二唑;有机锡试剂bdtt为2,6-二(三甲基锡)-4,8-二(5-(2-乙基己基)噻吩基-2-)-苯并二噻吩;

9、本发明提供的上述纳米微球在近红外二区具有的吸光能力和结构稳定性,且本发明提供的纳米微球具有较高的光热效率及较好的光热稳定性,并且能够在短时间内达到热引发剂触发的温度;

10、因此,可以将本发明提供的pbdtt纳米微球通过物理负载小分子热引发剂aibi后形成复合纳米材料pbdtt@pnipaa-aibinss;其中,小分子热引发剂偶氮二异丁咪唑啉aibi是通过范德华力物理负载于纳米微球的外层基质中;作为本发明一种较佳的实施方式,所述小分子热引发剂aibi是通过范德华力物理负载于纳米微球的外层基质中的孵育步骤包括:将上述纳米微球与小分子热引发剂aibi共孵育,其中所述纳米微球与小分子引发剂的质量比为10:1,用锡纸包裹做避光处理,并且置于磁力搅拌平台搅拌12小时,再使用离心机于14000rpm离心,去除上清液,并使用去离子水洗涤三次,将产物分散至去离子水中。

11、作为本发明上述人工改造树突状细胞的方法的一种较佳的实施方式,所述人工改造的树突状细胞是由以下操作步骤获得:

12、将上述复合纳米材料pbdtt@pnipaa-aibinss、甲基丙烯酰化明胶单体与树突状细胞共孵育24小时后,通过1064nm波长激光器照射,激光器照射的功率范围为0.75w/cm2-1.5w/cm2,照射时间范围为5~20分钟;控制照射功率和时间的目的在于控制温度在合理的范围,热引发剂的引发温度过低或过高均会影响其热引发效果;且优选的,1064nm波长激光器照射条件为以1w/cm2功率照射15分钟,通过光热触发热引发剂引起细胞内凝胶化,完成树突状细胞人工改造,形成一种细胞-凝胶杂合构建体。需要说明的是,所述树突状细胞为成熟的dc细胞。

13、本发明提供的人工改造的树突状细胞,采用pbdtt纳米粒子作为光热材料,并通过pbdtt纳米粒子微球化一方面增强光热剂的稳定性,另一方面用于后续负载小分子热引发剂;由于甲基丙烯酰化明胶易被热引发剂产生的烷基自由基引发,因此,将选取甲基丙烯酰化明胶作为水凝胶,与dc细胞进行共孵育后,水凝胶内渗入细胞内,与此同时,负载热引发剂的纳米材料通过细胞摄取的方式进入到细胞内;再由近红外二区激光1064nm触发热引发剂引起水凝胶固化,其中,通过1064nm波长照射pbdtt引起光热效果,达到热引发剂所需温度后引发热引发剂aibi产生烷基自由基,完成树突状细胞人工改造步骤。

14、本发明针对现有技术,具有如下的优点:

15、本发明制备的pbdtt纳米微球具有高度紧密结构,拥有较好的稳定性;本发明制备的pbdtt纳米微球是通过外部激光照射响应,具有较小的副作用;本发明制备的pbdtt纳米微球是通过近红外二区的1064nm波长的激光触发光热效果,具有更强的穿透性,更小的光损伤;

16、本发明制备的人工改造树突状细胞,是通过激光照射有机半导体光热材料升温触发小分子热引发剂产生烷基自由基后引发水凝胶单体在细胞内原位凝胶化改造而成,改造获得的树突状细胞是通过胞内凝胶化支撑树突状细胞结构,避免树突状细胞塌陷,具有长时间的树突状细胞保存能力,且仍能更好的保留原始成熟的树突状细胞的膜流动性和细胞完整性,从而更多的保留树突状细胞表面的抗原,主要是因为原位凝胶化发生在树突状细胞内部,不涉及树突状细胞表面,所以对细胞表面抗原损伤小,且能够通过细胞因子的释放以增强免疫t细胞的增殖。


技术特征:

1.一种人工改造树突状细胞的方法,其特征在于,所述方法包括步骤:以有机半导体光热纳米粒子作为有机半导体光热试剂,且以有机半导体光热纳米粒子为核、通过半交叉式聚合物网络法制备形成有机半导体光热纳米微球,然后使所述有机半导体光热纳米微球负载热引发剂形成复合纳米材料,再将所述复合纳米材料与甲基丙烯酰化明胶和树突状细胞共孵育,通过近红外二区波长的激光照射制备而成人工改造树突状细胞。

2.根据权利要求1中所述的一种人工改造树突状细胞的方法,其特征在于,包括以下步骤:所述有机半导体光热纳米微球为pbdtt纳米微球,所述pbdtt纳米微球是由n-异丙基丙烯酰胺nipam和丙烯酸aa作为单体、双(2-甲基丙烯酰基)氧乙基二硫化物dsdma作为交联剂、以pbdtt纳米粒子为核通过半交叉式聚合物网络法制备形成的微球材料pbdtt@pnipaanss;其中,所述pbdtt纳米粒子是由pbdtt聚合物通过微乳法制备获得的纳米粒子,pbdtt聚合物的化学结构式如下所示:

3.根据权利要求2中所述的一种人工改造树突状细胞的方法,其特征在于,所述纳米微球是由所述单体、交联剂、pbdtt纳米粒子混合后在72℃保温4h条件下孵育、离心、洗涤后获得。

4.根据权利要求2中所述的一种人工改造树突状细胞的方法,其特征在于,所述pbdtt聚合物是由bbt单体、有机锡试剂bdtt,在催化剂醋酸钯、四三苯基膦作用下,通过stille聚合反应制备成。

5.根据权利要求2中所述的一种人工改造树突状细胞的方法,其特征在于,所述热引发剂为小分子热引发剂aibi,pbdtt纳米微球通过物理负载小分子热引发剂aibi后形成复合纳米材料pbdtt@pnipaa-aibinss。

6.根据权利要求5中所述的一种人工改造树突状细胞的方法,其特征在于,所述小分子热引发剂aibi是通过范德华力物理负载于纳米微球的外层基质中,所述物理负载的步骤包括:将上述纳米微球与小分子热引发剂aibi共孵育,其中所述纳米微球与小分子引发剂的质量比为10﹕1,避光处理且置于磁力搅拌平台搅拌12小时,14000rpm条件下离心,去除上清液,并使用去离子水洗涤三次,将产物分散至去离子水中。

7.根据权利要求2中所述的一种人工改造树突状细胞的方法,其特征在于,将上述复合纳米材料pbdtt@pnipaa-aibinss、甲基丙烯酰化明胶单体与树突状细胞共孵育24小时后,通过1064nm波长激光器照射,激光器照射的功率范围为0.75w/cm2~1.5w/cm2,照射时间范围为5~20分钟,完成树突状细胞人工改造,形成一种细胞-凝胶杂合构建体。

8.根据权利要求7中所述的一种人工改造树突状细胞的方法,其特征在于,所述激光器照射的功率为1w/cm2,照射时间为15分钟。

9.由权利要求1~8中任意一项权利要求所述方法获得的人工改造树突状细胞。

10.权利要求9所述人工改造树突状细胞在制备增强免疫t细胞增殖的试剂或培养基中的应用。


技术总结
本发明属于生物工程领域,公开了一种人工改造树突状细胞的方法,以有机半导体光热纳米粒子作为有机半导体光热试剂,且以有机半导体光热纳米粒子为核、通过半交叉式聚合物网络法制备形成有机半导体光热纳米微球,然后使所述有机半导体光热纳米微球负载热引发剂形成复合纳米材料,再将所述复合纳米材料与甲基丙烯酰化明胶和树突状细胞共孵育,通过近红外二区波长的激光照射制备而成人工改造树突状细胞。该方法是通过激光照射,使有机半导体光热材料升温触发小分子热引发剂产生烷基自由基后引发水凝胶单体细胞内原位凝胶化,产生高度稳定和模块化的细胞‑凝胶杂合构建体,可通过冷冻和冻干存储,并且可以用来T细胞调节。

技术研发人员:鲍碧清,徐洪攀,汪联辉,王国勤
受保护的技术使用者:南京邮电大学
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
转载请注明原文地址:https://win.8miu.com/read-1160644.html

最新回复(0)