富含微量元素的人脐带间充质干细胞外泌体及其制备方法和用途与流程

本申请涉及生物医用材料，具体涉及一种富含微量元素的人脐带间充质干细胞外泌体及其制备方法和用途。

背景技术：

1、人脐带间充质干细胞可以通过旁分泌作用对生物体内微环境调节产生一定影响，而外泌体在这一过程中发挥重要作用。外泌体是一种直径在30-150nm的囊泡，内含microrna、rna、蛋白等生物活性物质，发挥细胞间信息传递功能。因此，干细胞的外泌体也成为了医疗界的新星，外泌体为糖尿病等慢性伤口的治疗带来了新思路。

2、然而，外泌体在细胞培养上清中含量有限，需要培养大量细胞才能收集足量的外泌体。同时，细胞贴壁培养受培养皿限制，因此间充质干细胞外泌体的生产受细胞数量及培养器皿有效生长面积的限制，不利于大规模制备。目前，2d培养法也不能模拟间充质干细胞体内生长条件，改变干细胞生存环境。

技术实现思路

1、本申请的目的在于提供了一种富含微量元素的人脐带间充质干细胞外泌体及其制备方法和用途。

2、为实现上述目的，本申请实施例提出以下技术方案：

3、第一方面，本申请实施例提供了一种富含微量元素的人脐带间充质干细胞外泌体的制备方法，所述制备方法包括：

4、配置含培养液的细胞培养基，所述培养液包括微量元素；

5、将人脐带间充质干细胞置于细胞培养基中，得到含有人脐带间充质干细胞的细胞培养基；

6、采用3d生物反应器对含有人脐带间充质干细胞的细胞培养基进行3d培养，收集上清液；

7、上清液经差速离心后，得到人脐带间充质干细胞外泌体。

8、作为一种实施方式，所述配置含培养液的细胞培养基，包括：

9、取矿石粉末，溶于溶解液中，得到混合液；

10、混合液过滤后，加入交变强磁场中，在交变强磁场中经剪切、陈化、过滤后，得到金属离子溶液；

11、采用稀释液稀释金属离子溶液，得到稀释后的金属离子溶液；

12、对稀释后的金属离子溶液进行灭菌、过滤后，得到培养液；

13、将培养液滴加到细胞培养基中，得到含培养液的细胞培养基；

14、其中，所述矿石粉末选自锌矿石粉、云母粉、蛭石粉、煤矿石粉、天青石粉、麦饭石粉中的至少一种。

15、作为一种实施方式，所述溶解液为稀盐酸、稀硫酸和草酸的混合溶液；

16、其中，所述稀盐酸、稀硫酸和草酸的体积比为3:5:2。

17、作为一种实施方式，所述稀释液为0.9％氯化钠溶液。

18、作为一种实施方式，所述交变强磁场的磁场强度为1×103～4高斯。

19、作为一种实施方式，所述上清液经差速离心后，得到人脐带间充质干细胞外泌体，包括：

20、将上清液先使用300×g的离心力在室温下离心10-15min；

21、将上一步离心后的上清液使用2000×g的离心速度，在室温下离心20-30min；再使用10000×g的离心速度，4℃条件下离心20-30min，过滤得到人脐带间充质干细胞外泌体。

22、作为一种实施方式，所述微量元素选自铁、镁、锌、锰、钛、钙、硒、钒、铬、镍、钴、钼、铜、钾中的至少一种。

23、作为一种实施方式，所述3d生物反应器为3d flotrix minispin生物反应器。

24、第二方面，本申请实施例提出一种富含微量元素的人脐带间充质干细胞外泌体，所述人脐带间充质干细胞外泌体由第一方面所述的制备方法制备而成。

25、第三方面，本申请实施例提出了如第二方面所述的人脐带间充质干细胞外泌体在制备用于治疗或加速慢性伤口愈合的敷料中的用途。

26、本申请实施例至少具有以下有益效果：

27、本申请实施例采用含微量元素的细胞培养基，并结合3d培养对人脐带间充质干细胞进行培养；其中，在含微量元素的3d培养环境下，改变了干细胞的生存环境，降低了干细胞中的细胞骨架张力，增加了多种基因的表达，影响了干细胞分化状态，实现在最小的培养基体积中产生高浓度、高活性的外泌体。同时，除了培养环境的物理和机械变化外，含微量元素的3d培养环境还会影响干细胞整体缺氧状态，这改变了外泌体内蛋白和核酸等物质的含量。这种携微量元素的外泌体参与细胞间和细胞间微环境的调控，调节免疫环境，控制炎症相关基因的表达，提高外泌体抗炎活性。

28、由此，本申请实施例制备得到的外泌体，比常规2d培养人脐带间充质干细胞所提取到的外泌体具有更高的纯度、更优的生物学效果，如抗炎、抗氧化、细胞增殖、细胞迁移和血管生成等。与此同时，本实施例制备得到的外泌体粒子数更多、生物学活性高、富含大量微量元素，具备更显著的抗炎作用，提示其可用于加速慢性伤口的愈合。

29、本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

1.一种富含微量元素的人脐带间充质干细胞外泌体的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述配置含培养液的细胞培养基，包括：

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述溶解液为稀盐酸、稀硫酸和草酸的混合溶液；

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述稀释液为0.9％氯化钠溶液。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述交变强磁场的磁场强度为1×103～4高斯。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述上清液经差速离心后，得到人脐带间充质干细胞外泌体，包括：

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述微量元素选自铁、镁、锌、锰、钛、钙、硒、钒、铬、镍、钴、钼、铜、钾中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述3d生物反应器为3d flotrixminispin生物反应器。

9.一种富含微量元素的人脐带间充质干细胞外泌体，其特征在于，所述人脐带间充质干细胞外泌体由如权利要求1-8任一项所述的制备方法制备而成。

10.根据权利要求9所述的人脐带间充质干细胞外泌体在制备用于治疗或加速慢性伤口愈合的敷料中的用途。