圖案化PPy的制備及與電刺激協(xié)同作用對MC3T3-E1細(xì)胞的影響.pdf

1、聚吡咯(PPy)具有良好的穩(wěn)定性，生物相容性，抗腐蝕性以及優(yōu)良的導(dǎo)電性，這些特性使其在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。
　　細(xì)胞并不是獨(dú)立存在于某一體系或微環(huán)境中，而是與周圍的微環(huán)境有相互作用的。當(dāng)細(xì)胞與材料相接觸時，材料表面的的電荷分布情況，親疏水性，表面的化學(xué)鍵等直接影響細(xì)胞與材料表面的作用。研究已經(jīng)表明，材料表面的拓?fù)鋱D案化結(jié)構(gòu)影響細(xì)胞的粘附，增殖，遷移，分化甚至凋亡等過程。生長在圖案化表面的細(xì)胞對圖案的形狀，尺寸等有選擇趨向性。

2、成骨細(xì)胞對電信號敏感，無論是對體內(nèi)還是體外培養(yǎng)的成骨細(xì)胞施加電刺激，都能顯著促進(jìn)成骨細(xì)胞的增殖礦過程。在以上研究背景之下，本文擬構(gòu)建不同尺寸及圖案的PPy，研究MC3T3-E1細(xì)胞對圖案形狀及尺寸的選擇性以及圖案化及電刺激協(xié)同作用對MC3T3-E1細(xì)胞的影響。
　　本文主要研究內(nèi)容如下:(1)采用微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)技術(shù)，結(jié)合電化學(xué)沉積法，制備不同圖案及尺寸的圖案化PPy，并進(jìn)行各項物理化學(xué)性能的分析表征;(2)通過檢測MC3T

3、3-E1細(xì)胞在不同圖案化PPy表面的增殖及生物學(xué)合成情況，研究細(xì)胞在不同圖案化PPy表面的生長選擇趨向;(3)研究圖案化PPy及電刺激協(xié)同作用對MC3T3-E1細(xì)胞的影響。
　　主要研究結(jié)果如下:(1)經(jīng)恒電流法在電流密度為0.1 mA/cm2下電化學(xué)沉積1500 s，能夠得到圖案精度滿足實驗需求不同圖案及尺寸的圖案化PPy。圖案化PPy具有良好的電化學(xué)活性，穩(wěn)定性及防腐性能，方格圖案的電化學(xué)活性及穩(wěn)定性要優(yōu)于條紋圖案;(2)采用

4、MTT法，BCA蛋白檢測試劑盒及堿性磷酸酶(ALP)檢測試劑盒分別對接種于不同圖案及尺寸的圖案化PPy材料的成骨細(xì)胞生物學(xué)性能進(jìn)行了檢測表征。結(jié)果表明，MC3T3-E1細(xì)胞更趨向于在方格圖案上生長，細(xì)胞的粘附增殖能力及細(xì)胞中總蛋白及ALP活性均高于對照組及條紋圖案上的細(xì)胞;(3)采用自行設(shè)計的電刺激裝置對MC3T3-E1細(xì)胞施加微量恒流電刺激，通過細(xì)胞骨架及細(xì)胞核染色，觀察細(xì)胞在不同材料表面的鋪展及增殖情況。結(jié)果顯示，電刺激能夠促進(jìn)細(xì)胞