三維結(jié)構(gòu)上多種細胞的可控分布
瀏覽次數(shù):477 發(fā)布日期:2018-11-28
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近日,國家納米科學(xué)中心蔣興宇研究員課題組將平面上的細胞圖案化技術(shù)和應(yīng)力引發(fā)自卷曲技術(shù)結(jié)合,成功實現(xiàn)了多種細胞在三維管狀結(jié)構(gòu)上的層狀分布。以聚二甲基硅氧烷(PDMS)薄膜為例,采用雙層膜結(jié)構(gòu),通過拉伸產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力使得這種雙層膜可以從平面自發(fā)卷曲成多層管狀結(jié)構(gòu)。在平面的情況下,通過帶有三條平行管道的PDMS芯片將三種細胞(血管內(nèi)皮細胞、平滑肌細胞和成纖維細胞)依次輸送到自卷曲膜的規(guī)定位置,釋放自卷曲膜后,材料帶著細胞自發(fā)卷曲成多層管結(jié)構(gòu),即zui內(nèi)層是血管內(nèi)皮細胞,中層為平滑肌細胞,外層為成纖維細胞。
同時,在自卷曲膜的表面通過光刻和軟刻蝕技術(shù)可以制備微結(jié)構(gòu),根據(jù)接觸誘導(dǎo)的原理使得平滑肌細胞取向生長,在管結(jié)構(gòu)中實現(xiàn)平滑肌細胞的環(huán)形和縱形分布。在材料的選擇上,不僅僅局限于PDMS薄膜,其他可降解高分子的靜電紡絲薄膜同樣可以制備成管狀結(jié)構(gòu),并能實現(xiàn)細胞在管結(jié)構(gòu)中的層狀分布。
該方法可用來制備其他具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的管狀結(jié)構(gòu),即先在二維平面上實現(xiàn)微納米結(jié)構(gòu),再通過卷曲將這些結(jié)構(gòu)變成三維。因為二維平面上進行圖案化實現(xiàn)微納米結(jié)構(gòu)比在三維結(jié)構(gòu)上直接圖案化容易得多,所以這種方法用于構(gòu)建帶有微納米結(jié)構(gòu)的三維管狀結(jié)構(gòu)是不錯的選擇。