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内皮细胞的迁移对于血管再生至关重要,涉及胚胎发育、伤口愈合、组织再生和肿瘤生长等诸多生理、病理学过程。化学趋触性是调控内皮细胞迁移的重要途径之一,可通过构建梯度材料调控细胞粘附、铺展和迁移等过程。为了研究材料表面生长因子密度梯度对内皮细胞粘附和迁移的影响,本文利用注射法在硅片表面构建血管内皮生长因子(Vascular endothelial growth factor,VEGF)密度梯度,对制备过程进行了优化,并对基材进行了表征,进而考察了内皮细胞在梯度基材表面的粘附和迁移的行为。全文包含以下三方面研究内容:1、VEGF均匀密度表面的制备和表征:首先,以硅烷偶联剂3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(3-glycidoxypropyltrimeth oxysilane,GPTMS)浸泡硅片,形成端羟基的单分子层自组装;进而,以二氢-3-[3-(三乙氧基硅基)丙基]呋喃-2,5-二酮(3-triethoxysilylpropyl succinicanhydride,TESPSA)反浸,得到含端羟基/羧基的复合自组装单分子层。利用GPTMS与硅片的相互作用时间的不同,可得到系列不同羧基(-COOH)密度的表面。羧基官能团经过活化后,与血管内皮生长因子共价键合,从而得到接枝VEGF的表面。我们利用甲苯胺蓝(Toluidine blue,TBO)法、接触角和血管内皮生长因子酶联免疫检测试剂盒(Enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)表征了羧基密度和VEGF密度与GPTMS反应时间的关系,结果证实:羧基密度和VEGF密度随GPTMS反应时间增加而降低,并且呈线性变化。2、VEGF梯度密度表面的制备和表征:基于VEGF密度与GPTMS反应时间的线性关系,通过注射法,利用微流泵,将GPTMS渐进滴入反应体系中,构建羧基梯度表面,通过活化后得到VEGF密度梯度。X-射线光电子能谱仪(X-ray photoelectron spectroscopy,XPS)证实了VEGF密度梯度的形成、免疫荧光染色的激光共聚焦显微镜(Confocal laser scanning microscopy,CLSM)观测到明显的VEGF密度梯度存在,密度从54到132 ng/cm2,斜率为7.8 ng/cm2/mm。3、VEGF梯度密度表面诱导内皮细胞迁移:通过免疫组化法染色细胞核和细胞骨架肌动蛋白,利用激光共聚焦显微镜观察内皮细胞的形态。在均匀VEGF表面,内皮细胞骨架蛋白纤维杂乱分布,毫无规律;而在VEGF梯度密度表面培养的内皮细胞,均表现为细胞骨架蛋白纤维趋向于沿着VEGF密度增加的方向。同时,利用活细胞工作站,实时观测、重建内皮细胞运动轨迹,并对细胞运动性相关的参数,包括总迁移距离、净位移、趋化指数(Chemotactic index,CI)和向梯度方向迁移的细胞个数占全部细胞的比值等进行了分析。在VEGF密度梯度上的内皮细胞表现出极大的极性分布,72%的细胞向VEGF密度较高的一侧移动。但是,均匀表面和梯度表面对于细胞迁移的速率没有明显影响。本论文提供了一种研究化学因素对细胞迁移影响的方法,有助于理解植入体科技中血管再生及向内长入涉及的细胞迁移作用。