生物體內(nèi)存在多種高度有序排布的微結(jié)構(gòu),細(xì)胞、組織和器官所特有的生物功能與微結(jié)構(gòu)的形貌密不可分,因此模擬人體微環(huán)境開展細(xì)胞離體培養(yǎng)是藥物篩選和體外病理研究等的重要基礎(chǔ)。目前,細(xì)胞離體培養(yǎng)主要的培養(yǎng)方式分為二維培養(yǎng)和三維培養(yǎng)兩種。二維培養(yǎng)方式操作簡單,但無法真實(shí)體現(xiàn)細(xì)胞在體內(nèi)的生物學(xué)特性和功能。三維培養(yǎng)細(xì)胞技術(shù)是指利用細(xì)胞外基質(zhì)形成的細(xì)胞生長支架,使得細(xì)胞在三維結(jié)構(gòu)中遷移、生長,并分化產(chǎn)生一定的三維組織結(jié)構(gòu),可以很大程度地模擬細(xì)胞在體內(nèi)的微環(huán)境�；诖�,本論文結(jié)合國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放基金項(xiàng)目“生物功能材料微結(jié)構(gòu)的三維打印技術(shù)研究”（項(xiàng)目編號GZKF-201513）,開展了基于生物功能材料的表面微結(jié)構(gòu)新型制造方法、基于表面微結(jié)構(gòu)的細(xì)胞培養(yǎng)芯片設(shè)計(jì)及相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究,實(shí)現(xiàn)了細(xì)胞動態(tài)培養(yǎng)的同時(shí)對細(xì)胞進(jìn)行排布。論文研究工作將為仿生離體細(xì)胞培養(yǎng)芯片的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供全新的設(shè)計(jì)思路,對生物功能材料基仿生表面微結(jié)構(gòu)的制造與實(shí)驗(yàn)研究均具有指導(dǎo)意義,為個性化藥物篩選和體外病理研究等組織工程和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域提供技術(shù)支撐。第1章,闡述了本論文研究的背景與意義,綜述了當(dāng)前國內(nèi)外在細(xì)胞培養(yǎng)芯片結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、表面微結(jié)構(gòu)制造方法等相關(guān)技術(shù)... 

【文章來源】：浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：96 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１肝臟微結(jié)構(gòu)示意圖圖１．２體外模擬肝小葉組織結(jié)構(gòu)ｗ??

??雙層ＰＤＭＳ微流控芯片，整個系統(tǒng)如圖１．３（ｃ）所示，中間是一層多孔薄膜，薄膜上層用于??培養(yǎng)肺的上皮細(xì)胞，下層用于培養(yǎng)內(nèi)皮細(xì)胞，旁邊的真空腔室可以帶動中間薄膜伸縮，在??培養(yǎng)過程中，薄膜上層通空氣，薄膜下層通培養(yǎng)基，以此模擬人體肺泡細(xì)胞微環(huán)境。Ｙａｍａｚｏｅ??等［１（）］利用微流體的層流效應(yīng)，對微流控芯片中的通道進(jìn)行了分區(qū)域修飾，實(shí)現(xiàn)了細(xì)胞圖案??化培養(yǎng)，如圖１．３（ｄ）所示。??７?ｊ?＊?＼?ｆ?ｆ?ＪＨＫ＼?１??＊＾＾＊＊＊＿?＊■?ＣａＭＣｕｔｕｔｎ?Ｖ?ＰＯｔＳ?Ｏｍｍｍｍｍ?ａ？?ＣｏＷｐ—?Ｂ？＞ｍＭ??＾?ｕ?隱］■??（ａ）?（ｂ）??；?１?Ｕ｝?洲?ｍ?非粘附區(qū)??ｉ＿Ｅｒｄ！＾＾ｒｒ＾ｉ＞?－－―￣％?ＸＴ?撕、】Ｉ附區(qū)??無，，是??＾?；：／?ｊ?Ｐ?域??纖調(diào)８?２卜耄??（ｃ）?（（Ｉ）??圖１．３微流控芯片上的細(xì)胞二維培養(yǎng)：（ａ）靜態(tài)二維培養(yǎng)內(nèi)皮細(xì)胞Ｉ７Ｉ；?（ｂ）靜態(tài)二維培養(yǎng)肝細(xì)胞ＩＳ１；??（ｃ）動態(tài)二維培養(yǎng)肺上皮細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞Ｉ％?（ｄ）芯片內(nèi)細(xì)胞圖案化培養(yǎng)ＩＷ??１．２．２細(xì)胞三維培養(yǎng)??二維培養(yǎng)雖然操作簡單，但是細(xì)胞在體內(nèi)處于三維的生長狀態(tài)，二維培養(yǎng)條件下細(xì)胞??生長狀態(tài)與生物體內(nèi)實(shí)際情況不同，因此無法準(zhǔn)確反應(yīng)細(xì)胞在體內(nèi)的生長狀況；此外，細(xì)??胞在二維培養(yǎng)條件下容易受到培養(yǎng)基的剪切力影響

１．４（ａ）所示，包含了?６４個細(xì)胞培養(yǎng)微孔陣列，將乳腺癌細(xì)胞用海藻酸鈉水凝膠進(jìn)行包裹后，??進(jìn)行持續(xù)灌流培養(yǎng)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，乳腺癌細(xì)胞在水凝膠微球中增殖形成了類組織結(jié)構(gòu)；??Ｗｏｎｇ等［２５］設(shè)計(jì)了一個筒單的細(xì)胞培養(yǎng)芯片，如圖１．４（ｂ）所示，利用層流效應(yīng)實(shí)現(xiàn)了基質(zhì)??膠包裹多種細(xì)胞，進(jìn)行三維培養(yǎng)，當(dāng)多股液體同時(shí)通入一個通道時(shí)，液體會傾向于平行前??進(jìn)，而不會產(chǎn)生對流或者湍流，相互之間通過擴(kuò)散作用進(jìn)行物質(zhì)交換，以此來研究不同細(xì)??胞共生的相互作用。??（ａ）??＾?閉｜｜??一，ＢＩｍＩ?＾??｜?麵??圖１．４基于水凝肢包裹的細(xì)胞三維培養(yǎng)：（ａ）水凝肢包裹乳腺癌細(xì)胞灌流培養(yǎng)Ｉ２＇?（ｂ）基質(zhì)膠包??裹多種細(xì)胞進(jìn)行動態(tài)培養(yǎng)１２５１??４??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：3281972