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受限空间和剪切力作用下埃洛石纳米管图案结构

作者2019-04-17 10:40未知
细胞与材料之间的相互作用是组织工程和再生医学领域最基础的科学问题。细胞与材料相互作用的研究主要集中在生物材料表面的性质和与材料接触的生物反应两个方面。细胞行为同时受到材料自身诸多因素的影响如亲疏水性、表面电荷密度、自由能、表面形貌和化学组成等。其中,图案化结构对细胞有引导取向排列的作用,这在组织工程中有潜在的应用前景。本论文主要用两种简单高效的方法制备埃洛石(HNTs)有序图案化结构,并探究图案化结构对细胞生长排列的影响。具体如下:在倒置金字塔-玻璃片狭缝中注入提纯后的HNTs分散液即构造一个受限空间进行蒸发自组装形成梯度的方形环图案结构,最先形成最外环,最外环的宽度和厚度最大,同时环的宽度与HNTs分散液浓度成正比。在扫描电镜下观察,对于2%和4%的HNTs分散液形成的图案中,HNTs粒子明显有序排列,较低浓度HNTs形成的图案中HNTs粒子的排列基本是无序的。人的骨髓间充质干细胞(hMSCs)在2%和4%浓度的HNTs分散液所形成的图案结构中有明显沿图案方向排列生长的趋势,但在更低浓度HNTs分散液中细胞则无此现象。HNTs分散液在玻璃片上干燥的同时,在液面上方有一玻璃片缓慢移动提供剪切力,以此简单高效的方法制备致密的条纹图案。制备的条纹间距和厚度与HNTs分散液浓度成正比。从扫描电镜中观察不同浓度HNTs分散液形成的条纹图案,对于1%浓度的HNTs分散液形成的条纹图案中,HNTs粒子无明显排列而高浓度中HNTs粒子呈有序排列。小鼠成肌细胞(C2C12)在各样品图案沿着条纹方向排列,其中在5%浓度的HNTs分散液形成的条纹图案中细胞尤为明显。

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