细胞培养

Abstract(#br)The in vivo cellular microenvironment is regulated by a complex interplay of soluble factors and signaling molecules secreted by cells and it plays a critical role in the growth and development of normal and diseased tissues. In vitro systems that can recapitulate the microenvironment at the cellular level are needed to investigate the influence of autocrine signaling and extracellular matrix effects on tissue homeostasis, regeneration, disease development and progression.

Abstract(#br)Cell-sheet-engineering based regenerative medicine is successfully applied to clinical studies, though cell sheets contain uniformly distributed cells. For the further application to complex tissues/organs, cell sheets with a multi-cellular pattern were highly demanded. Micro-contact printing is a quite useful technique for patterning proteins contained in extracellular matrix (ECM). Because ECM is a kind of cellular adherent molecules, ECM-patterned cell culture surface is capable of aligning cells on the pattern of ECM.

Abstract(#br)Culture of cells using various microfluidic devices is becoming more common within experimental cell biology. At the same time, a technological radiation of microfluidic cell culture device designs is currently in progress. Ultimately, the utility of microfluidic cell culture will be determined by its capacity to permit new insights into cellular function. Especially insights that would otherwise be difficult or impossible to obtain with macroscopic cell culture in traditional polystyrene dishes, flasks or well-plates.

摘要( # br ) PDMS作为一种广泛应用于细胞力学研究的弹性体，在细胞培养制备过程中受到多种表面处理。特别是考虑到其粘弹性性质，上述处理对PDMS力学行为的影响，尤其是在相关长度尺度为100 μ m时，受到的关注有限。尽管由于PDMS力学性能的微小变化，在定量细胞牵引力方面报告了重大误差。因此，本文通过拉伸和应力松弛实验，研究了等离子体氧化、灭菌和孵育对PDMS弹性模量、松弛模量和泊松比的影响，并通过线性黏弹性方程解释了后者的结果。观察到，虽然通过这一循环的表面处理测量了与未处理PDMS性能的显著偏差，但未经处理的PDMS在细胞培养基中孵育后性能几乎恢复。例如，处理后的PDMS的弹性模量比未处理的PDMS小6 %，对应的松弛模量和时均泊松比偏差分别\u003c 3 %和\u003c 1 %。在细胞培养基中培养过程结束时，泊松比随时间的变化率也被发现降低。因此，未处理PDMS的黏弹性性能可以在本工作提供的误差范围内安全使用。

摘要\n背景\n传统方法产生心肌成肌细胞费时费力。我们在培养过程中呈现一种用于刺激细胞心肌成肌细胞增殖的片上生物电子学。方法\n生物电子芯片的制造方法涉及两个不同的过程。第一步，利用物理气相沉积法在钠钙玻璃衬底上沉积200 nm的铝层，并利用调Q Nd：YVO4激光器选择性地去除铝层，形成电痕。为了进行实验，我们研制了一种由聚二甲基硅氧烷( PDMS )制作的细胞培养室与玻璃盖玻片或置于电路轨道上的细胞培养皿组成的生物芯片。通过使用这样的玻璃盖片或细胞培养皿，我们避免了培养中电极引起的任何毒性反应或可能与细胞介质发生电化学反应而降解，这对于确定有效的细胞-器件耦合至关重要。结果\n利用该芯片研究电场刺激大鼠心室成肌细胞( H9c2 )的作用，结果显示，刺激样品的H9c2细胞数量显著增加，其中72 h后细胞密度是对照样品细胞密度的两倍。结论\n利用生物电子芯片对大鼠心室肌细胞( H9c2 )进行电刺激后，细胞增殖增强。分析了电路几何特性对产生电场峰值和均匀性的依赖关系，得到了保证细胞培养室电场均匀的合适参数。还可以观察到电场对电刺激电路轨道几何的高度依赖性，并设想通过电场的应用在电生理学研究、监测和调制细胞行为方面的潜在应用。

传统方法产生心肌成肌细胞费时费力。我们提出了一种用于培养过程中刺激细胞心肌成肌细胞增殖的生物电子学芯片，该芯片制备方法涉及两个不同的过程。第一步，用物理气相沉积法在钠钙玻璃衬底上沉积200 nm的铝层，然后用调Q的Nd：YVO4激光器选择性地去除铝层，形成电磁铁轨。为了进行实验，我们研制了一种生物芯片，由聚二甲基硅氧烷( PDMS )制成的细胞培养室与玻璃盖玻片或置于电路轨道上的细胞培养皿组成。通过使用这种玻璃盖玻片或细胞培养皿，避免了培养过程中电极引起的任何毒性反应或可能与细胞介质发生电化学反应而降解，这对于确定有效的细胞-装置耦合至关重要。结果表明，电刺激后大鼠心室成肌细胞( H9c2 )细胞数量显著增加，72 0 0h后细胞密度是对照组细胞密度的2倍。电刺激可促进大鼠心室成肌细胞( H9c2 )细胞增殖。分析了电路几何特性对产生电场峰值和均匀性的依赖关系，得到了保证细胞培养室电场均匀性的合适参数。还可以观察到电场对电刺激电路几何的高度依赖性，并设想通过电场的应用在电生理研究、监测和调制细胞行为等方面的潜在应用。