目的基于玻璃毛細(xì)管側(cè)壁對C2C12細(xì)胞的接觸引導(dǎo)作用,提出一種低成本、高效率、便于批量使用的骨骼肌細(xì)胞取向調(diào)控新方法,并探究其應(yīng)用價值。方法設(shè)計(jì)相關(guān)工藝合成甲基丙烯酸化明膠（GelMA）,用于制備水凝膠薄膜和水凝膠纖維。以水凝膠薄膜為基底,以玻璃毛細(xì)管為調(diào)控結(jié)構(gòu)對C2C12小鼠成肌細(xì)胞進(jìn)行取向調(diào)控實(shí)驗(yàn)。研究了側(cè)壁形狀、基底和側(cè)壁材料在細(xì)胞取向調(diào)控中的作用,探究此調(diào)控方法中真正決定細(xì)胞取向的因素。并基于原理對毛細(xì)管外徑參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化實(shí)驗(yàn)。為說明調(diào)控所得細(xì)胞分化潛能,進(jìn)行了分化與電刺激實(shí)驗(yàn),將細(xì)胞分化形成肌管,施加外部電場并量化其響應(yīng)效果。結(jié)果毛細(xì)管的外弧形側(cè)壁對細(xì)胞調(diào)控作用明顯,能得到垂直于毛細(xì)管軸向生長的大面積高密度細(xì)胞層。此調(diào)控方法中發(fā)揮主導(dǎo)因素的是側(cè)壁形狀,外徑750μm毛細(xì)管具有最好的調(diào)控效果。調(diào)控所得細(xì)胞分化而成的肌管在外部電場下可產(chǎn)生有效的響應(yīng)。結(jié)論玻璃毛細(xì)管的側(cè)壁會引導(dǎo)細(xì)胞垂直毛細(xì)管軸向生長,可用于批量化骨骼肌細(xì)胞取向調(diào)控。此調(diào)控方法在組織工程和生物混合驅(qū)動等領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。 

【文章來源】：航天醫(yī)學(xué)與醫(yī)學(xué)工程. 2020,33(03)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

水凝膠薄膜加工及細(xì)胞調(diào)控過程示意圖

結(jié)果表明，對照組細(xì)胞無明顯取向（圖3(a)),3個實(shí)驗(yàn)組細(xì)胞均有明顯取向性（圖3(b)～(d））。A組與C組對比，不同基底下細(xì)胞均有明顯取向，兩組差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，說明基底材料不發(fā)揮主導(dǎo)作用。A組與B組對比，側(cè)壁材料為玻璃和水凝膠時細(xì)胞均表現(xiàn)非常好的有序性，兩組差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，排除了側(cè)壁材料的影響。而3個實(shí)驗(yàn)組與自然生長狀態(tài)下的對照組對比，細(xì)胞存在明顯取向性差異（圖3(f）），差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.001）。說明在此調(diào)控方法中基底與側(cè)壁材料非主導(dǎo)因素。排除了基底與側(cè)壁材料的干擾，可見側(cè)壁形狀是此調(diào)控方法中決定細(xì)胞取向的主導(dǎo)因素。圖3 改變基底和側(cè)壁材料時細(xì)胞取向結(jié)果圖（scale bar=100μm)

改變基底和側(cè)壁材料時細(xì)胞取向結(jié)果圖（scale bar=100μm)


本文編號：3567672