【摘要】：在細(xì)胞生物學(xué)基礎(chǔ)研究和醫(yī)學(xué)應(yīng)用中,體外細(xì)胞培養(yǎng)是核心環(huán)節(jié)。細(xì)胞培養(yǎng)一般會(huì)應(yīng)用到基質(zhì)材料,而目前的細(xì)胞培養(yǎng)基材并不能完全滿足細(xì)胞培養(yǎng)對(duì)多參數(shù)的綜合需求,探索并建立新的方法手段是發(fā)展生物基材的必經(jīng)之路。為此,本文通過對(duì)材料表面進(jìn)行化學(xué)、力學(xué)和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)等方面的構(gòu)筑,系統(tǒng)考察細(xì)胞對(duì)生物基材特性的生物學(xué)響應(yīng)。主要包括以幾個(gè)方面的研究:首先,用聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane,PDMS)作為基底材料,采用胎牛血清孵育、膠原沉積和等離子體處理3種修飾方法,同時(shí)變化PDMS的硬度,考察牛關(guān)節(jié)軟骨細(xì)胞(Bovine articular cartilages,bAC)的生物學(xué)行為。結(jié)果表明,3種修飾均能顯著改善細(xì)胞在PDMS表面的粘附和增殖,且等離子體處理的效果最好;材料硬度也對(duì)bAC有所影響,但程度上要次于表面修飾的效果。其次,利用靜電紡絲技術(shù)制備取向或無序的聚己內(nèi)醋(Poly(ε-caprolactone),PCL)纖維薄膜,并以旋涂法制備PCL平面薄膜作為對(duì)照,考察兔骨髓來源的間充質(zhì)干細(xì)胞(Rabbit bone marrow-derived mesenchymal stem cells,rMSC)、人成纖維細(xì)胞(Human fibroblasts,HF)和bAC的生物學(xué)行為。結(jié)果發(fā)現(xiàn),3種PCL薄膜都能很好的支持3種細(xì)胞的粘附、增殖及基質(zhì)分泌,改變細(xì)胞形態(tài)以及基質(zhì)結(jié)構(gòu),特別是取向纖維能夠引導(dǎo)細(xì)胞和基質(zhì)的規(guī)則排列。此外,基因表達(dá)也會(huì)受到材料表面拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的影響,其中rMSC和HF的纖連蛋白和Ⅰ型膠原蛋白在電紡纖維上的基因表達(dá)下調(diào),而rAC的相關(guān)基因表達(dá)在不同PCL薄膜上也有所差異。最后,將培養(yǎng)在3種PCL薄膜上的3種細(xì)胞通過脫細(xì)胞處理,獲得9種脫細(xì)胞基質(zhì)(Decellularized extracellular matrix,dECM)修飾的 PCL 薄膜(dECM/PCL),對(duì)其組成和結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)表征;并接種培養(yǎng)rMSC考察其生物活性。結(jié)果表明,薄膜表面拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)(平面、無序纖維和取向纖維)不僅能夠改變細(xì)胞形態(tài)與排列,還能影響其分泌的基質(zhì)分子的排列,并且這種排列方式在經(jīng)過脫細(xì)胞處理后仍然得到一定的維持,基質(zhì)成份在脫細(xì)胞處理后有部分流失。dECM/PCL能夠顯著促進(jìn)rMSC的粘附、增殖及基質(zhì)分泌,并且來源于不同細(xì)胞的dECM的效果存在差異。綜上,本文通過探究細(xì)胞對(duì)基材表面特性(包括PDMS和PCL)的響應(yīng),揭示了不同種類細(xì)胞響應(yīng)的特異性,特別是在dECM上的體現(xiàn),為將來設(shè)計(jì)和制備生物基材優(yōu)化細(xì)胞培養(yǎng)微環(huán)境奠定基礎(chǔ)。
【學(xué)位授予單位】：華東理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：R318.08

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本文編號(hào)：2551907