导　　师： 王晗

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 广东工业大学

摘　　要： 细胞取向现象存在人体多种器官组织内,是组织细胞的一种定向生长,在胚胎形成、组织成熟和组织再生方面具有重要意义。细胞的取向可以进一步地引导亚细胞结构的取向并能够分泌高度各向异性的细胞外基质,其与细胞本身共同为组织提供物理机械特性和特殊的生物学功能,因此,体外设计细胞取向在组织工程领域具有重大意义。细胞取向工程的常用方法包括机械刺激法、表面化学处理法以及拓扑图案法等,而静电纺丝技术制备的细胞取向拓扑图案具有成本低,稳定灵活,制造效率高等优点。但由于传统静电纺丝技术往往涉及有毒的有机溶剂,因此本研究利用新兴的熔体电纺直写技术,该技术无有机溶剂的参与,制造产物具有良好的生物相容性,在细胞取向乃至组织工程领域都有重大意义。由于之前所报道的熔体电纺直写研究所制备的纤维支架间距都在100μm以上,跟细胞的尺寸相差较大,本研究利用熔体电纺直写制备聚已内酯(PCL)小间距纤维微阵列用于细胞取向研究,探究不同间距对细胞取向的影响,并对PCL纤维微阵列进行细胞相容性评估。首先,根据熔体电纺直写原理搭建了熔体电纺直写平台,根据静电纺丝原理和电场仿真分析熔体电纺直写技术在制备小间距纤维微阵列时,纤维沉积精度下降的影响因素,然后对熔体电纺直写的电场进行有限元仿真,并设计实验进行验证,得出制备小间距纤维微阵列的有效打印参数,制备出间距为10μm-60μm的高精度纤维微阵列并利用扫描电子显微镜进行定量表征。接着,往10μm-60μm间距的PCL纤维微阵列接种小鼠胚胎成纤维细胞(NIH3T3)进行细胞取向研究,培养24小时后,对细胞取向样品进行固定、脱水、免疫荧光染色等处理,随后利用扫描电子显微镜对细胞取向样品进行定性表征,分析细胞与纤维间的相互作用,再利用倒置荧光显微镜对细胞取向样品进行定量表征,测量细胞核的变形方向与纤维方向的夹角评估细胞的取向程度。最后,利用MTT比色法评估的PCL纤维微阵列的细胞相容性,将PCL纤维微阵列分别进行24小时与48小时的细胞培养,利用多功能酶标仪测量MTT反应物的吸光度,对比PCL纤维微阵列与平板玻璃的细胞活性,分析PCL纤维微阵列高细胞活性的原因。本文为诱导细胞取向的拓扑图案制造提供了一个新的方法,为后续的组织工程应用研究提供了基础。更多还原

关 键 词： 熔体电纺直写 聚已内酯 组织工程 小间距纤维微阵列

分 类 号： [Q2-33]

领　　域： []