细胞排列

生物活性表面和材料在多种组织工程应用中显示出巨大潜力，但往往难以完全模拟复杂的身体系统。细胞外基质( ECM )是所有组织中重要的生物活性成分，最近被确定为一种潜在的溶液，可与生物材料结合使用。在组织工程中，ECM可以通过使用对再生过程至关重要的生化和生物力学线索，在各种应用中得到应用。然而，维持天然细胞分泌的ECM的维度、空间取向和蛋白质组成的可行解决方案在组织工程中仍然具有挑战性。因此，本工作采用软光刻技术制造了具有三维性质的微图形化聚二甲基硅氧烷( PDMS )基底，以控制细胞的黏附和对准。细胞排列在微图案的PDMS上，分泌和组装ECM，并脱细胞产生排列的基质生物材料。与对照组相比，接种到去细胞化、模式化ECM上的细胞表现出高度的排列和沿模式迁移。这项工作开始为阐明天然细胞分泌的ECM在指导细胞功能方面的巨大潜力奠定基础，并为将天然生物活性成分纳入新兴的组织工程技术提供进一步指导。

细胞微环境如底物拓扑结构在生物过程中起着重要作用。本研究采用性价比较高的批量生产技术，成功地在热塑性聚合物和热固性聚合物表面制备了微沟槽。利用自行研制的低成本热压印系统，有效地实现了热塑性聚苯乙烯( PS )培养皿的微图形化。采用硅橡胶作为软反模，实现了深宽2 μ m、间距2 μ m的微槽的高复制保真度。随后将该图形化培养皿作为浇铸体，将微图案复制到热固性聚二甲基硅氧烷( PDMS )上，发现微图案提高了PS和PDMS表面的疏水性。用未经处理和处理的PS培养皿和PDMS初步考察了基底微图案对细胞行为的影响。结果表明，在未经处理的PS培养皿和PDMS基片上培养的细胞，微图案显著提高了细胞的粘附和增殖能力。此外，微图案诱导了沿微沟槽方向明显的细胞排列，用于在所有研究的基底上培养。