【摘 要】
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细胞支架是细胞体外培养时不可或缺的重要材料。细胞支架可以为细胞生长营造仿生环境,模仿天然细胞外基质的性质,诱导细胞的各项行为。因此,细胞支架需要具备生物可降解性,良好的生物相容性和细胞亲和性。在此基础上,还需具备一定的细胞外基质的特性,例如一定的力学性能,可调节的化学性能等。目前报道的文献中,细胞支架存在着性能单一,静态,材料降解速度过快或过慢等问题。本论文基于二硫键光动态性,制备了表面理化性质可
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细胞支架是细胞体外培养时不可或缺的重要材料。细胞支架可以为细胞生长营造仿生环境,模仿天然细胞外基质的性质,诱导细胞的各项行为。因此,细胞支架需要具备生物可降解性,良好的生物相容性和细胞亲和性。在此基础上,还需具备一定的细胞外基质的特性,例如一定的力学性能,可调节的化学性能等。目前报道的文献中,细胞支架存在着性能单一,静态,材料降解速度过快或过慢等问题。本论文基于二硫键光动态性,制备了表面理化性质可调节的HEMABMOD多孔表面,进一步进行表面图案化调节与细胞行为调控,这一表面还可用于制作各种芯片。具体工作如下:(1)可重编辑多孔表面的制备:通过紫外光引发自由基聚合反应制备了聚甲基丙烯酸羟乙酯-Bis(2-methacryloyl)oxyethyl disulfide(HEMA-BMOD)多孔表面,HEMA-BMOD多孔表面中含有的二硫键,利用二硫键的光化学特性对HEMABMOD多孔表面进行进一步调节,用254 nm紫外光照射HEMA-BMOD多孔表面调节孔隙形貌,用365 nm紫外光照射对HEMA-BMOD多孔表面进行化学修饰。并用扫描电镜、紫外吸收光谱、X射线光电子能谱和拉曼吸收光谱对HEMABMOD多孔表面进行表征。(2)可重编辑多孔表面理化性质的光控调节:利用二硫键的光反应活性分别在254 nm和365 nm紫外处对HEMA-BMOD多孔表面进行形貌调节和化学修饰。成功的将二丁基二硫(DBD),双(2-羟基乙基)二硫醚(HED)和2,2-二硫代二丙酸(DDA)修饰到了HEMA-BMOD多孔表面,调节表面的亲疏水性。因为二硫键的可逆光活性,修饰的表面可替换先前修饰的官能团重新修饰其他类型的官能团。此外还可以通过加不同类型的掩膜板,达到图案化化学修饰以及图案化形貌的效果。(3)可重编辑多孔表面作为用户可设计性细胞支架的应用:用254 nm紫外光照前后的HEMA-BMOD多孔表面分别进行成纤维细胞和成肌细胞的生长,发现成纤维细胞更喜欢生长在更光滑的光照HEMA-BMOD多孔表面,成肌细胞在未光照的粗糙表面生长更好。在具有点阵形貌的HEMA-BMOD多孔表面进行成纤维细胞培养,发现培养3天后,细胞多聚集在光照区域生长。分别在光照和未光照的HEMA-BMOD多孔表面培养骨髓间充质干细胞,并对培养的细胞进行流式检测与碱性磷酸酶和茜红素S染色。此外HEMA-BMOD多孔表面还可以应用于多种芯片,可促进多种可控可调芯片的开发。
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