【摘要】：目的:在PDMS表面構(gòu)筑出三葉草、竹葉、爬山虎和指紋的仿生micropatterned PDMS表面,并對(duì)四種仿生micropatterned PDMS表面進(jìn)行表面形貌、粗糙度、水潤(rùn)濕角的表征;通過相關(guān)細(xì)胞實(shí)驗(yàn)比較不同仿生micropatterned PDMS表面對(duì)Cal-27和Hela細(xì)胞形態(tài)、增殖、粘附的影響,為惡性腫瘤的預(yù)防、診療提供一種新的研究視角。方法:將三葉草、竹葉、爬山虎和指紋做為模板,在PDMS表面構(gòu)筑仿生三葉草、竹葉、爬山虎和指紋的表皮微結(jié)構(gòu)micropatterned PDMS。采用SEM對(duì)四種仿生micropatterned PDMS表面的微觀形貌及四種原模板的表面形貌進(jìn)行表征;采用三維輪廓儀對(duì)四種仿生micropatterned PDMS表面的微觀形貌行進(jìn)表征,并測(cè)量其粗糙度;采用接觸角測(cè)量?jī)x測(cè)量空白PDMS表面及四種仿生micropatterned PDMS表面的水接觸角。用MTT實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,評(píng)價(jià)PDMS材料對(duì)Cal-27和Hela兩種細(xì)胞的毒性,采用SEM觀察四種仿生micropatterned PDMS表面對(duì)Cal-27和Hela細(xì)胞的形態(tài)的影響;采用熒光顯微鏡評(píng)價(jià)四種仿生micropatterned PDMS表面對(duì)Cal-27和Hela細(xì)胞形態(tài)的影響及生長(zhǎng)趨勢(shì)的影響。結(jié)果:(1)物理表征:通過SEM觀察,在PDMS表面構(gòu)筑的仿生微圖案,與原模板表皮的微圖案相似,并且呈互補(bǔ)的形貌結(jié)構(gòu),爬山虎的表面圖案為多個(gè)不規(guī)則的長(zhǎng)條形“島狀”結(jié)構(gòu)單元,三葉草的表面形貌呈高度對(duì)稱性,類似于多個(gè)“橢圓盤”密集地排列,呈“魚鱗狀”,竹葉的表面圖案呈多個(gè)長(zhǎng)條形“脊”狀排列,指紋的表面圖案呈回旋條紋狀,具有高度對(duì)稱性;三維輪廓儀測(cè)表面粗糙度結(jié)果顯示,爬山虎micropatterned PDMS表面粗糙度2.44±0.32μm;竹葉micropatterned PDMS表面粗糙度5.53±0.57μm;三葉草micropatterned PDMS表面粗糙度7.12±0.48μm;指紋micropatterned PDMS表面粗糙度10.50±0.72μm。四種仿生micropatterned PDMS表面粗糙度大小為爬山虎micropatterned PDMS表面竹葉micropatterned PDMS表面三葉草micropatterned PDMS表面指紋micropatterned PDMS表面;接觸角測(cè)量?jī)x測(cè)量四種仿生micropatternedPDMS表面水接觸角結(jié)果顯示,空白PDMS的表面,水接觸角約為108.32±0.08°;爬山虎micropatterned PDMS的表面,水接觸角約為110.64±0.16°;指紋micropatterned PDMS的表面,水接觸角約為113.56±0.10°;竹葉micropatterned PDMS的表面,水接觸角約為114.93±0.22°;三葉草micropatterned PDMS的表面,水接觸角約為116.75±0.18°。PDMS是一種疏水材料,它的表面為一種疏水性界面,仿生micropatterned PDMS表面的構(gòu)筑加大了PDMS表面的疏水性,且在一定范圍內(nèi),隨著粗糙度的增加,micropatterned PDMS表面疏水性有增大的趨勢(shì)。(2)細(xì)胞實(shí)驗(yàn):MTT結(jié)果顯示,實(shí)驗(yàn)中所選取的四種仿生micropatterned PDMS表面,隨著micropatterned PDMS表面粗糙度的增加,兩種細(xì)胞存活率有降低的趨勢(shì),且Cal-27細(xì)胞相較于Hela細(xì)胞,其對(duì)仿生micropatterned PDMS表面粗糙度的影響更敏感。SEM和熒光顯微鏡觀察結(jié)果顯示仿生micropatterned PDMS影響Cal-27和Hela細(xì)胞的形態(tài)和特征,仿生micropatterned PDMS表面可以促進(jìn)Cal-27和Hela細(xì)胞的鋪展和粘附,對(duì)于取向明顯的指紋micropatterned PDMS和竹葉micropatterned PDMS,兩種細(xì)胞多沿著圖案的取向分布鋪展。在一定的粗糙度范圍內(nèi),仿生micropatterned PDMS表面粗糙度越小,Cal-27細(xì)胞和Hela細(xì)胞核質(zhì)比越小,越有利于細(xì)胞鋪展。結(jié)論:成功在PDMS表面構(gòu)筑四種仿生micropatterned PDMS表面,其表面結(jié)構(gòu)可以促進(jìn)Cal-27和Hela細(xì)胞的粘附和鋪展,在一定的粗糙度范圍內(nèi),仿生micropatterned PDMS表面粗糙度越小,Cal-27細(xì)胞和Hela細(xì)胞核質(zhì)比越小,越有利于Cal-27細(xì)胞和Hela細(xì)胞的鋪展,對(duì)于有明顯取向的圖案,細(xì)胞多沿著圖案的取向分布鋪展。相對(duì)于Hela細(xì)胞,Cal-27細(xì)胞對(duì)仿生micropatterned PDMS表面形貌的影響更敏感。
【圖文】：

大學(xué)碩士學(xué)位論文 PDMS表面仿生微圖案化構(gòu)筑對(duì)Cal-27和Hela細(xì)胞粘附的影響研究）取干凈的 micropatterned PDMS 樣品，噴金后，，光學(xué)輪廓儀掃描觀察表面形測(cè)量分析四種 micropatterned PDMS 的表面粗糙度；）取干凈的 micropatterned PDMS 樣品，用 DSA100 光學(xué)接觸角/表面張力儀不同樣品的潤(rùn)濕性能，并拍照記錄。 結(jié)果.1 掃描電鏡觀察結(jié)果

8圖 2-2 不同材料表面掃描電鏡圖C 竹葉原始葉子掃描電鏡圖； c 竹葉 micropatterned PDMS 掃描電鏡圖；D 指紋原始模板掃描電鏡圖； d 指紋 micropatterned PDMS 掃描電鏡圖。Fig. 2-2 Surface electron microscopy of different materialstron microscope of original bamboo leaves; c Micropatterned PDMS electron microscopboo leaves;tron microscope of original fingerprint; d Micropatterned PDMS electron microscopy rint.圖 2-1（A,a,B,b）、2-2（C,c,D,d）所示分別為 A 爬山虎原始葉子掃描電a 爬山虎 micropatterned PDMS 掃描電鏡圖；B 三葉草原始葉子掃描電鏡
【學(xué)位授予單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：R73-3;Q811

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