微圖案氧化石麵膜調(diào)控人成骨細(xì)胞粘附與遷移行為研究.pdf

1、新型納米碳材料一一石墨烯基納米材料，包括氧化石墨烯(GO)，還原氧化石墨烯，氟化石墨烯等，具有優(yōu)異的生物相容性，在細(xì)胞粘附，增殖以及分化方面獲得大量研究。然而，目前有關(guān)石墨烯基納米材料的細(xì)胞行為研究大都基于納米膜或三維多孔支架，難以有效調(diào)控細(xì)胞粘附行為，模擬生物體組織的細(xì)胞形態(tài)。采用生物材料表面圖案化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)石墨烯基納米材料圖案化，在其表面培養(yǎng)細(xì)胞，對(duì)理解細(xì)胞與石墨烯基材料問的相互作用及其在組織工程方面的應(yīng)用具有重要意義。
　　

2、本文分別采用表面轉(zhuǎn)移技術(shù)和微通道成型技術(shù)構(gòu)筑了具有拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和化學(xué)差異性微條紋圖案GO膜，實(shí)現(xiàn)了人成骨細(xì)胞粘附形態(tài)的調(diào)控，并著重考察了細(xì)胞在GO微條紋圖案表面的粘附響應(yīng)行為，通過細(xì)胞遷移過程研究了人成骨細(xì)胞與GO納米材料間存在強(qiáng)粘附作用。具體研究?jī)?nèi)容如下：
　　1、利用聚二甲基硅氧烷(PDMS)軟模板表面轉(zhuǎn)移技術(shù)，制備了不同尺寸拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)GO微條紋膜，分析了轉(zhuǎn)移過程對(duì)形成GO微條紋膜表面結(jié)構(gòu)的影響，掃描電子顯微鏡(SEM)及原子力顯微

3、鏡(AFM)證實(shí)轉(zhuǎn)印等脊溝寬PDMs印章獲得的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)GO微條紋膜溝寬明顯大于脊寬；表面人成骨細(xì)胞培養(yǎng)表明，細(xì)胞主要粘附于拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)GO微條紋膜表面的溝槽內(nèi)，呈取向鋪展形態(tài)，且條紋溝寬尺寸(5～50μm)對(duì)細(xì)胞取向形態(tài)和粘附密度沒有顯著影響；
　　2、利用PDMS軟印章，在抗細(xì)胞粘附基底聚乙二醇(PEG)表面形成微通道構(gòu)筑了化學(xué)差異不同尺寸的GO和牛血清白蛋白(BSA)物理修飾的GO(GO+BSA)微條紋超薄膜，光學(xué)顯微鏡證實(shí)50～

4、60 nm厚度GO微條紋膜呈現(xiàn)高亮態(tài)，GO片層經(jīng)層層取向組裝、一定納米厚度范圍內(nèi)可形成色彩斑斕的GO膜。
　　3、在PEG表面GO和GO+BSA微條紋上進(jìn)行了人成骨細(xì)胞培養(yǎng)研究，結(jié)果表明：化學(xué)差異超薄GO和GO+BSA微條紋膜能夠誘導(dǎo)人成骨細(xì)胞取向粘附，且隨條紋寬度增加，細(xì)胞粘附面積占有率減小，而取向長(zhǎng)短軸比先增大后減小；細(xì)胞遷移實(shí)驗(yàn)證明：GO表面人成骨細(xì)胞平均遷移速率(<10μm/h)相比傳統(tǒng)PS板慢2．5倍多，且基本不受GO基