磁性納米顆粒的靜磁場誘導(dǎo)組裝及模擬纖維狀腫瘤相關(guān)細(xì)胞外基質(zhì)的應(yīng)用研究.pdf

1、由于尺寸小，并且可以輕易地通過磁場對其進行控制等特點，磁性納米顆粒，尤其是超順磁性納米顆粒在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。其自組裝是制備規(guī)則有序納米/微米圖案的重要方式，然而由于自組裝過程缺乏控制，在應(yīng)用于進一步制備有序結(jié)構(gòu)時存在諸多限制。磁性納米顆?？梢酝ㄟ^外加磁場控制其自組裝行為，進一步制備更加有序的結(jié)構(gòu)，因此受到研究者的廣泛關(guān)注。
　　細(xì)胞外基質(zhì)是細(xì)胞生長的天然微環(huán)境，也是研究者構(gòu)建體外細(xì)胞生長環(huán)境時重點模擬的對象，無論是從結(jié)

2、構(gòu)、化學(xué)組成等方面。其中對于其微米、納米尺度拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的模擬是現(xiàn)階段研究的熱點之一，目前常用的模擬手段是微納加工技術(shù)。其中，通過自下而上(bottom up)，如自組裝形成類似結(jié)構(gòu)則不僅具有制備過程簡單，易于實現(xiàn)，可大規(guī)模操作等優(yōu)勢。
　　因此，本文通過靜磁場誘導(dǎo)細(xì)胞粘附的球形磁性納米材料自組裝，在二維平面和三維空間中分別制備了仿細(xì)胞外基質(zhì)的纖維狀結(jié)構(gòu)，并對其細(xì)胞培養(yǎng)應(yīng)用研究做了初步的探索，具體內(nèi)容如下:
　　1.通過光學(xué)顯微

3、鏡實時觀察溶劑蒸發(fā)法靜磁場下納米顆粒的組裝，分析過程中可能造成組裝體形變、扭曲的因素，發(fā)現(xiàn)當(dāng)組裝體處于液滴內(nèi)部時其結(jié)構(gòu)規(guī)整、無扭曲，但通過液滴邊緣固-液-氣三相線時，其受力不均會導(dǎo)致組裝圖案的扭曲，且咖啡環(huán)效應(yīng)也會對組裝體結(jié)構(gòu)和分布帶來影響。
　　2.以溶劑蒸發(fā)法在水凝膠材料表面通過靜磁場誘導(dǎo)磁性納米顆粒和磁性聚合物納米球形成纖維狀結(jié)構(gòu)，模擬與腫瘤相關(guān)的纖維狀細(xì)胞外基質(zhì)，并通過調(diào)節(jié)水凝膠中瓊脂糖的濃度控制基底材料的楊氏模量，使其更

4、接近于體內(nèi)組織的力學(xué)性能。將組裝圖案交聯(lián)至水凝膠基底固定，表面培養(yǎng)卵巢癌細(xì)胞OVCAR-5和SKOV-3，確定其纖維狀圖案具有細(xì)胞粘附功能且可誘導(dǎo)OVCAR-5和SKOV-3細(xì)胞鋪展和遷移，并且具有誘導(dǎo)細(xì)胞遷移形成多細(xì)胞球的潛力。
　　3.為排除溶劑蒸發(fā)對組裝結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的影響，我們通過靜磁場誘導(dǎo)，在水凝膠內(nèi)部（三維空間）構(gòu)建纖維狀納米顆粒組裝體。實驗對不同濃度的組裝體的結(jié)構(gòu)和密度進行了表征，結(jié)果發(fā)現(xiàn)隨著磁性顆粒濃度的提高，組裝體的密