3D微流体

各种材料加工技术被提出用于制造能够调节细胞行为和解决特定临床问题的智能表面。其中，基于激光的技术由于加工的多功能性引起了人们越来越多的兴趣。最近发展起来的脉宽从几十飞秒( fs )到几皮秒( ps )的超短脉冲激光器，可以在表面和体积上清洁地微纳加工各种材料。本研究探讨了利用高重复频率ps激光辅助刻蚀( PLAE )技术制备光敏玻璃( PG )的可能性，以提高制备效率，为开发用于特定生物应用的工具奠定基础。PLAE制备的微流控结构应提供流动方面、三维特性和产生功能结构的可能性，以实现与生物相关的微环境。具体来说，微流控结构可以在基于扩散的梯度介质中诱导长时间的细胞趋化。更重要的是，3D特性可以重现毛细血管，用于相关器官模型的体外测试。利用所制备的微流控结构进行单细胞捕获和分析对于理解同一群体内的个体细胞行为也是必不可少的。为此，本文提出：( 1 )在玻璃体积内或表面生成用于微流控通道制备的三维结构；( 2 )在受控庄园内消减三维表面图形，生成用于铸造聚二甲基硅氧烷( PDMS )结构和开发单细胞微腔的图形模具；( 3 )设计玻璃光掩模，用于可控形状、尺寸和周期性的生物相容性纳米材料的续加图形。在激光处理的玻璃表面生长的间充质干细胞没有显示出细胞毒性的迹象，而胶原蛋白薄涂层改善了细胞的粘附。