CN102850567B - 一种具有取向生长结构细胞的材料的制备方法 - Google Patents
一种具有取向生长结构细胞的材料的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102850567B CN102850567B CN 201210357110 CN201210357110A CN102850567B CN 102850567 B CN102850567 B CN 102850567B CN 201210357110 CN201210357110 CN 201210357110 CN 201210357110 A CN201210357110 A CN 201210357110A CN 102850567 B CN102850567 B CN 102850567B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- substrate
- polymkeric substance
- preparation
- oriented growth
- biocompatibility macromolecule
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 34
- 230000012010 growth Effects 0.000 title claims abstract description 33
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 32
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 84
- 239000011218 binary composite Substances 0.000 claims abstract description 18
- 229920000249 biocompatible polymer Polymers 0.000 claims abstract description 10
- 238000004113 cell culture Methods 0.000 claims abstract description 9
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 63
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 claims description 49
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 claims description 47
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 22
- 239000000470 constituent Substances 0.000 claims description 21
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 21
- -1 polyethylene Polymers 0.000 claims description 17
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 10
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-Butanone Chemical compound CCC(C)=O ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229920001610 polycaprolactone Polymers 0.000 claims description 6
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 claims description 6
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 6
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000004873 anchoring Methods 0.000 claims description 4
- JHIVVAPYMSGYDF-UHFFFAOYSA-N cyclohexanone Chemical compound O=C1CCCCC1 JHIVVAPYMSGYDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 4
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229920001661 Chitosan Polymers 0.000 claims description 3
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 102000008186 Collagen Human genes 0.000 claims description 3
- 108010035532 Collagen Proteins 0.000 claims description 3
- 239000004695 Polyether sulfone Substances 0.000 claims description 3
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims description 3
- 229920000954 Polyglycolide Polymers 0.000 claims description 3
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 claims description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 3
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 claims description 3
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 claims description 3
- 229960001701 chloroform Drugs 0.000 claims description 3
- 229920001436 collagen Polymers 0.000 claims description 3
- ONIHPYYWNBVMID-UHFFFAOYSA-N diethyl benzene-1,4-dicarboxylate Chemical compound CCOC(=O)C1=CC=C(C(=O)OCC)C=C1 ONIHPYYWNBVMID-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 claims description 3
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000005357 flat glass Substances 0.000 claims description 3
- 210000004409 osteocyte Anatomy 0.000 claims description 3
- 229920000747 poly(lactic acid) Polymers 0.000 claims description 3
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 claims description 3
- 239000004632 polycaprolactone Substances 0.000 claims description 3
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 claims description 3
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 claims description 3
- 229920006393 polyether sulfone Polymers 0.000 claims description 3
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims description 3
- 239000004633 polyglycolic acid Substances 0.000 claims description 3
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 claims description 3
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 claims description 3
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 claims description 3
- 229940080818 propionamide Drugs 0.000 claims description 3
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 claims description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N Ethyl urethane Chemical compound CCOC(N)=O JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims description 2
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 claims description 2
- 210000000107 myocyte Anatomy 0.000 claims description 2
- 229920001083 polybutene Polymers 0.000 claims description 2
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims description 2
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 claims description 2
- 210000000130 stem cell Anatomy 0.000 claims description 2
- BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N tetrafluoroethene Chemical group FC(F)=C(F)F BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 abstract description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 abstract 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 abstract 1
- 238000013329 compounding Methods 0.000 abstract 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 8
- 239000012620 biological material Substances 0.000 description 6
- 238000002073 fluorescence micrograph Methods 0.000 description 6
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 6
- 238000001000 micrograph Methods 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 210000001185 bone marrow Anatomy 0.000 description 4
- 230000010261 cell growth Effects 0.000 description 4
- 210000002901 mesenchymal stem cell Anatomy 0.000 description 4
- 241000699802 Cricetulus griseus Species 0.000 description 3
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 3
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 3
- 210000001672 ovary Anatomy 0.000 description 3
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 3
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 3
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 3
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 3
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 2
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 2
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 2
- 235000001968 nicotinic acid Nutrition 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 2
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 description 2
- 239000006144 Dulbecco’s modified Eagle's medium Substances 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000001464 adherent effect Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 210000004204 blood vessel Anatomy 0.000 description 1
- 230000003833 cell viability Effects 0.000 description 1
- 230000000739 chaotic effect Effects 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000013228 contact guidance Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000000609 electron-beam lithography Methods 0.000 description 1
- 210000003725 endotheliocyte Anatomy 0.000 description 1
- 230000003203 everyday effect Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000012737 fresh medium Substances 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000004377 microelectronic Methods 0.000 description 1
- 210000001074 muscle attachment cell Anatomy 0.000 description 1
- 230000002107 myocardial effect Effects 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 238000001259 photo etching Methods 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 150000003384 small molecules Chemical class 0.000 description 1
- 210000000329 smooth muscle myocyte Anatomy 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
Abstract
本发明公开了一种具有取向生长结构细胞的材料的制备方法；通过在摩擦取向的聚合物的基底上涂覆生物相容性高分子薄膜，经热处理复合形成聚合物/生物相容性高分子二元复合膜，之后在该复合膜上进行细胞培养，得到具有取向生长结构细胞的材料；该制备方法能大批量、低成本地制备具有取向生长结构细胞的材料。
Description
技术领域
本发明属于生物材料领域，特别是涉及一种具有取向生长结构细胞的材料的制备方法。
背景技术
细胞与材料的相互作用是生物材料及组织工程研究的重要领域之一。大多数哺乳动物的细胞必须与材料粘附后才能进行增殖、迁移和分化。材料表面性质无论是表面拓扑微结构的差异还是化学信号的不同，都对细胞行为有很大的影响（包括从最初的粘附到增殖，甚至分化和最后形成新的组织），这种现象被称为接触诱导（Contact Guidance）。大多数正常组织内的细胞不是杂乱无序的，而是具有一定的有序取向结构，例如：肌腱细胞、骨细胞、心肌细胞及构成血管的内皮细胞、平滑肌细胞等在一定程度上均为有序结构。这也使得有效调控细胞取向生长在生物材料、仿生学及组织工程等领域具有重要的意义。
众所周知，对细胞生长进行结构调控是生物材料由单纯的材料学走向组织工程仿生的关键一步。通常获得取向生长的细胞往往是在一个图案化的基底上，利用化学或者物理的模板作用来限制细胞生长(Angew.Chem.Int.Ed.2009,48,5406;J.Appl.Biomater.Biom.2008,6,132)。已报道的传统方法主要是在基底上通过光刻或者电子束刻蚀等技术，首先得到具有一定微结构的模型，通过复型或者在图案化的材料上进行化学修饰差异化不同区域，进而对细胞的生长进行接触诱导。这些方法主要是利用微电子加工等方法得到可精确控制的周期性结构，主要在平面的基底上进行操作，但这些图案化基底的制备过程较为复杂，成本较高，难以得到大面积的制备，从而限制了其应用范围。因此，大批量、低成本地制备能诱导细胞取向生长的基底，是获得长程有序细胞生长的关键。同时,在曲面上获得长程有序生长的细胞更是一个难题。
摩擦法起始于1911年Mauguin观察到的现象，即用纸按一定方向擦拭玻璃基板，液晶分子长轴按上述方向排列的现象，该技术广泛应用于液晶显示领域(液晶器件手册[M].北京:海洋出版社,1992,254;Mol.Cryst.Liq.Cryst.1983,94,33)。之后在1991年，Jean C Wittmann等在报道摩擦PFTE诱导小分子在其上取向结晶，该技术在薄膜和界面材料等方面又有了进一步的发展（Nature1991,352,414;Macromolecules 2010,43,7604;Adv.Funct.Mater.2011,21,4047.）但是这一技术在微结构调控显得日益重要的生物材料方面还未得到拓展。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有取向生长结构细胞的材料的制备方法；通过在摩擦取向的聚合物的基底上涂覆生物相容性高分子薄膜，经热处理复合形成聚合物/生物相容性高分子二元复合膜，之后在该复合膜上进行细胞培养，得到具有取向生长结构细胞的材料；该制备方法能大批量、低成本地制备具有取向生长结构细胞的材料。
一种具有取向生长结构细胞的材料的制备方法，包括以下步骤：
1）制备具有摩擦取向的聚合物的基底；
2）在具有摩擦取向的聚合物的基底上附着生物相容性高分子薄膜，得到具有聚合物/生物相容性高分子二元复合膜的基底；
3）在具有聚合物/生物相容性高分子二元复合膜的基底上进行细胞培养。
进一步地，所述步骤1）是首先，将聚合物和基底加热到室温至聚合物熔融温度之间；其次，固定基底，对聚合物施加垂直于基底的50~500N的向下的压力，并沿水平方向对聚合物施加5~300N的推力，使聚合物在基底上水平延展，得到具有摩擦取向的聚合物的基底；其中，所述基底的动摩擦系数为0.06~0.7。
进一步地，所述聚合物为聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚酰亚胺、聚对苯二甲酸二乙酯、聚乙烯萘酸酯、聚醚砜或聚碳酸酯。
进一步地，所述基底为玻璃片、石英片或单晶硅片。使用前应保持洁净。
进一步地，所述步骤2）是将步骤1）制得的具有摩擦取向的聚合物的基底浸入生物相容性高分子溶液中，缓慢提拉基底，待生物相容性高分子溶液的溶剂完全挥发后，在生物相容高分子玻璃化转变温度与熔融温度之间对基底进行热处理，得到具有聚合物/生物相容性高分子二元复合膜的基底。
进一步地，所述步骤2）是利用旋涂法将生物相容性高分子溶液旋涂到步骤1）制得的具有摩擦取向的聚合物的基底上，旋涂速度为500~5000转/分，待生物相容性高分子溶液的溶剂完全挥发后，在生物相容高分子玻璃化转变温度与熔融温度之间对基底进行热处理，得到具有聚合物/生物相容性高分子二元复合膜的基底。
具体的热处理温度和时间视生物相容高分子而定。
进一步地，所述生物相容性高分子溶液是将生物相容性高分子与溶剂混合，配制成每100毫升溶剂中含有0.1~5克生物相容性高分子的溶液。通常在室温下进行配制。生物相容性高分子溶液的浓度太稀将无法得到连续的薄膜，而溶液浓度过大则会因溶液粘度太大无法成膜。
进一步地，所述生物相容性高分子为聚己内酯、聚乳酸、聚氨酯、聚乙醇酸、聚己丙酰胺、聚乳酸-羟基乙酸共聚物、胶原、丝蛋白、纤维素、壳聚糖等合成高分子材料或天然高分子材料中的一种或两种以上混合物。
进一步地，所述溶剂为蒸馏水、乙醇、甲苯、二甲苯、二氯甲烷、三氯甲烷、四氢呋喃、丙酮、丁酮、环己酮中的一种或两种以上混合物。
制得的复合膜的厚度通常为50~1000nm，优选为200nm，但应了解，它的长、宽、尺寸可根据需要任意调节。
所述步骤3）可采用公知的贴壁细胞的培养方法在具有聚合物/生物相容性高分子二元复合膜的基底上进行细胞培养。所述细胞主要包括成纤维细胞、肌细胞、骨细胞、干细胞等贴壁类细胞。
在热处理过程中受摩擦取向聚合物分子诱导，生物相容性高分子膜表面本身具有特殊的预取向结构，可诱导粘附在其上的多种细胞进行取向生长，从而获得大面积具有取向结构的细胞。
本发明具有以下有益效果：
本方法操作简单易行，成本低，可重复、大面积地在平面或曲面基底上制备具有稳定的预取向结构的生物相容高分子薄膜，并通过细胞培养可以获得取向生长的细胞；
可以通过控制基底上摩擦区域的面积和范围，在同一基底上获得取向和杂乱的不同细胞分布区域，即同时含有两种（取向和杂乱）图案化的细胞分布，取向的细胞在具有预取向结构的区域生长，杂乱的细胞在没有取向结构的区域分布，图案分辨效果高、对比明显，可以精确调控；
本方法适用于目前已有报道的众多细胞的取向诱导生长；
本方法为生物材料、仿生学、组织工程等研究领域的进一步拓展提供了有利的支持。
附图说明
图1a为实施例1制备样品1＃的操作示意图；
图1b为实施例1PTFE摩擦后样品的扫描电子显微镜图像；
图1c为实施例1PCL复合后样品的扫描电子显微镜图像；
图1d为实施例1PCL/PTFE复合膜样品的原子力显微镜2D图像；
图1e为实施例1制备样品的相图；
图1f为实施例1制备样品的高度图；
图2为用样品1＃培养小鼠成纤维细胞3天后的荧光显微镜图像（a取向和杂乱，b杂乱，c取向）；
图3a，b，c为用样品1＃培养大鼠骨髓间充质干细胞3天后的扫描电子显微镜图像；
图3d，e，f为用样品1＃培养大鼠骨髓间充质干细胞3天后的荧光显微镜图像。
图4a,b为实施例4用样品2＃培养中国仓鼠卵巢成纤维细胞7天后的荧光显微镜图像。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明，但本发明的保护范围不仅限于下述实施例。
实施例1
一种具有取向生长结构细胞的材料的制备方法，包括以下步骤：
1）将清洁的玻璃基底（平面或曲面）和聚四氟乙烯棒放在加热到280℃的热台上，保持10分钟，玻璃基底的动摩擦系数为0.06~0.7；
2）固定玻璃基底，对聚四氟乙烯棒施加垂直于基底向下的50~500N的压力，并沿水平方向施加5~300N的推力，使得聚四氟乙烯棒摩擦玻璃，然后常温下冷却后，沿摩擦方向将玻璃基底在PCL溶液（1w/v%）中缓慢提拉，溶剂自然挥发干后，于55℃的热台上继续加热2小时，既可以得到复合于PTFE基质上取向的PCL薄膜（平面样品编号1#，曲面样品编号2#）。
图1a为实施例1制备样品1＃的操作示意图；图1b为实施例1PTFE摩擦后样品的扫描电子显微镜图像；图1c为实施例1PCL复合后样品的扫描电子显微镜图像；图1d为实施例1PCL/PTFE复合膜样品的原子力显微镜2D图像；图1e为实施例1制备样品的相图；图1f为实施例1制备样品的高度图；由图可见，采用本发明的制备方法得到的二元复合薄膜具有良好的取向性。图中，A为聚合物棒，B为基底，C为热台，D为生物相容性高分子溶液。
3）将制备的聚合物/生物相容性高分子二元复合膜基底，即样品1#，用紫外灯照射1h（距紫外灯50cm）灭菌；
4）将灭菌后的基底浸泡在37℃的PBS中24h，然后用新鲜培养液（10%FBS+H-DMEM+1%双抗）置换PBS，并培养小鼠成纤维细胞（L929）3天，每天更换培养液。在附生结晶的PCL薄膜上可以得到沿摩擦方向取向生长的L929细胞。
图2为用样品1＃培养小鼠成纤维细胞3天后的荧光显微镜图像（a取向和杂乱，b杂乱，c取向）；由图可见，采用本发明的制备方法得到的培养L929细胞在该基底上高度取向并具有良好的粘附和增殖性能，细胞活力保持较好。
实施例2
一种具有取向生长结构细胞的材料的制备方法，步骤同实施例1，变化在于，在样品1#上培养生长大鼠骨髓间充质细胞（BMMSCs）。
图3a,b,c为用样品1＃培养大鼠骨髓间充质干细胞3天后的扫描电子显微镜图像；图3d,e,f为用样品1＃培养大鼠骨髓间充质干细胞3天后的荧光显微镜图像；由图可见，采用本发明的制备方法得到的材料上培养的BMMSCs细胞取向良好，细胞的粘附和增殖性能保持较好。
实施例3
一种具有取向生长结构细胞的材料的制备方法，步骤同实施例1，变化在于，在样品2#上培养生长中国仓鼠卵巢成纤维细胞（CHO）7天。
图4a，b为用样品2＃培养中国仓鼠卵巢成纤维细胞7天后的荧光显微镜图像。
实施例4
一种具有取向生长结构细胞的材料的制备方法，包括以下步骤：
1）制备具有摩擦取向的聚合物的基底；
2）在具有摩擦取向的聚合物的基底上附着生物相容性高分子薄膜，得到具有聚合物/生物相容性高分子二元复合膜的基底；
3）在具有聚合物/生物相容性高分子二元复合膜的基底上进行细胞培养。
实施例5
一种具有取向生长结构细胞的材料的制备方法，包括以下步骤：
1）制备具有摩擦取向的聚合物的基底：
首先，将聚合物和基底加热到室温至聚合物熔融温度之间；其次，固定基底，对聚合物施加垂直于基底的50N的向下的压力，并沿水平方向对聚合物施加5N的推力，使聚合物在基底上水平延展，得到具有摩擦取向的聚合物的基底；其中，所述基底的动摩擦系数为0.06；
2）将步骤1）制得的具有摩擦取向的聚合物的基底浸入生物相容性高分子溶液中，缓慢提拉基底，待生物相容性高分子溶液的溶剂完全挥发后，在生物相容高分子玻璃化转变温度与熔融温度之间对基底进行热处理，得到具有聚合物/生物相容性高分子二元复合膜的基底；
3）在具有聚合物/生物相容性高分子二元复合膜的基底上进行细胞培养。
所述聚合物为聚乙烯。所述基底为石英片。所述生物相容性高分子溶液是将生物相容性高分子与溶剂混合，配制成每100毫升溶剂中含有0.1克生物相容性高分子的溶液。所述生物相容性高分子为聚己内酯。所述溶剂为蒸馏水、乙醇、甲苯的混合物。
实施例6
同实施例5。区别在于，所述聚合物为聚甲基丙烯酸甲酯。所述基底为单晶硅片。所述生物相容性高分子为聚乳酸、聚氨酯混合物。所述溶剂为二氯甲烷、三氯甲烷、四氢呋喃的混合物。
实施例7
同实施例5。区别在于，所述聚合物为聚偏氟乙烯。所述基底为单晶硅片。所述生物相容性高分子为聚乙醇酸、聚己丙酰胺、聚乳酸-羟基乙酸共聚物混合物。所述溶剂为丙酮、丁酮的混合物。
实施例8
一种具有取向生长结构细胞的材料的制备方法，包括以下步骤：
1）制备具有摩擦取向的聚合物的基底：
首先，将聚合物和基底加热到室温至聚合物熔融温度之间；其次，固定基底，对聚合物施加垂直于基底的500N的向下的压力，并沿水平方向对聚合物施加300N的推力，使聚合物在基底上水平延展，得到具有摩擦取向的聚合物的基底；其中，所述基底的动摩擦系数为0.7；
2）利用旋涂法将生物相容性高分子溶液旋涂到步骤1）制得的具有摩擦取向的聚合物的基底上，旋涂速度为5000转/分，待生物相容性高分子溶液的溶剂完全挥发后，在生物相容高分子玻璃化转变温度与熔融温度之间对基底进行热处理，得到具有聚合物/生物相容性高分子二元复合膜的基底；
3）在具有聚合物/生物相容性高分子二元复合膜的基底上进行细胞培养。
所述聚合物为聚酰亚胺。所述基底为玻璃片。所述生物相容性高分子溶液是将生物相容性高分子与溶剂混合，配制成每100毫升溶剂中含有5克生物相容性高分子的溶液。所述生物相容性高分子为胶原、丝蛋白混合物。
实施例9
同实施例8。区别在于，所述聚合物为聚对苯二甲酸二乙酯。所述生物相容性高分子为纤维素。所述溶剂为环己酮。
实施例10
同实施例8。区别在于，所述聚合物为聚乙烯萘酸酯。所述生物相容性高分子为壳聚糖。所述溶剂为环己酮。
实施例11
同实施例8。区别在于，所述聚合物为聚醚砜。
实施例12
同实施例8。区别在于，所述聚合物为聚碳酸酯。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。
Claims (9)
1.一种具有取向生长结构细胞的材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）制备具有摩擦取向的聚合物的基底；
首先，将聚合物和基底加热到室温至聚合物熔融温度之间；其次，固定基底，对聚合物施加垂直于基底的50～500N的向下的压力，并沿水平方向对聚合物施加5～300N的推力，使聚合物在基底上水平延展，得到具有摩擦取向的聚合物的基底；其中，所述基底的动摩擦系数为0.06～0.7；
2）在具有摩擦取向的聚合物的基底上附着生物相容性高分子薄膜，得到具有聚合物/生物相容性高分子二元复合膜的基底；
3）在具有聚合物/生物相容性高分子二元复合膜的基底上进行细胞培养。
2.根据权利要求1所述的具有取向生长结构细胞的材料的制备方法，其特征在于，所述聚合物为聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚酰亚胺、聚对苯二甲酸二乙酯、聚乙烯萘酸酯、聚醚砜或聚碳酸酯。
3.根据权利要求1所述的具有取向生长结构细胞的材料的制备方法，其特征在于，所述基底为玻璃片、石英片或单晶硅片。
4.根据权利要求1所述的具有取向生长结构细胞的材料的制备方法，其特征在于，所述步骤2）是将步骤1）制得的具有摩擦取向的聚合物的基底浸入生物相容性高分子溶液中，缓慢提拉基底，待生物相容性高分子溶液的溶剂完全挥发后，在生物相容高分子玻璃化转变温度与熔融温度之间对基底进行热处理，得到具有聚合物/生物相容性高分子二元复合膜的基底。
5.根据权利要求1所述的具有取向生长结构细胞的材料的制备方法，其特征在于，所述步骤2）是利用旋涂法将生物相容性高分子溶液旋涂到步骤1）制得的具有摩擦取向的聚合物的基底上，旋涂速度为500～5000转/分，待生物相容性高分子溶液的溶剂完全挥发后，在生物相容高分子玻璃化转变温度与熔融温度之间对基底进行热处理，得到具有聚合物/生物相容性高分子二元复合膜的基底。
6.根据权利要求1所述的具有取向生长结构细胞的材料的制备方法，其特征在于，所述生物相容性高分子溶液是将生物相容性高分子与溶剂混合，配制成每100毫升溶剂中含有0.1～5克生物相容性高分子的溶液。
7.根据权利要求1或6所述的具有取向生长结构细胞的材料的制备方法，其特征在于，所述生物相容性高分子为聚己内酯、聚乳酸、聚氨酯、聚乙醇酸、聚己丙酰胺、聚乳酸-羟基乙酸共聚物、胶原、丝蛋白、纤维素、壳聚糖中的一种或两种以上混合物。
8.根据权利要求6所述的具有取向生长结构细胞的材料的制备方法，其特征在于，所述溶剂为蒸馏水、乙醇、甲苯、二甲苯、二氯甲烷、三氯甲烷、四氢呋喃、丙酮、丁酮、环己酮中的一种或两种以上混合物。
9.根据权利要求1所述的具有取向生长结构细胞的材料的制备方法，其特征在于，所述细胞为成纤维细胞、肌细胞、骨细胞或干细胞。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201210357110 CN102850567B (zh) | 2012-09-21 | 2012-09-21 | 一种具有取向生长结构细胞的材料的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201210357110 CN102850567B (zh) | 2012-09-21 | 2012-09-21 | 一种具有取向生长结构细胞的材料的制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102850567A CN102850567A (zh) | 2013-01-02 |
| CN102850567B true CN102850567B (zh) | 2013-12-25 |
Family
ID=47397576
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 201210357110 Active CN102850567B (zh) | 2012-09-21 | 2012-09-21 | 一种具有取向生长结构细胞的材料的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102850567B (zh) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104875402B (zh) * | 2015-04-27 | 2017-04-12 | 复旦大学 | 一种基于可控温、控压、摩擦成膜装置制备聚四氟乙烯有序模板的方法 |
| CN106398140B (zh) * | 2016-10-26 | 2018-06-01 | 安徽飞达电气科技有限公司 | 一种与金属层附着性高的电容器薄膜材料 |
| CN107043745B (zh) * | 2017-04-06 | 2020-08-07 | 中国科学院理化技术研究所 | 一种可体外保持骨髓间充质干细胞多能性的方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1473866A (zh) * | 2003-05-22 | 2004-02-11 | 上海交通大学 | 促进细胞贴壁生长的聚合物材料表面处理方法 |
| CN102504430A (zh) * | 2011-12-19 | 2012-06-20 | 东南大学 | 用于诱导干细胞定向分化的纳米多孔生物材料薄膜及其制备方法 |
-
2012
- 2012-09-21 CN CN 201210357110 patent/CN102850567B/zh active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1473866A (zh) * | 2003-05-22 | 2004-02-11 | 上海交通大学 | 促进细胞贴壁生长的聚合物材料表面处理方法 |
| CN102504430A (zh) * | 2011-12-19 | 2012-06-20 | 东南大学 | 用于诱导干细胞定向分化的纳米多孔生物材料薄膜及其制备方法 |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| Jianhua Rong et al..Oriented cell growth on self-assembled bacteriophage M13 thin films.《Chem.Commun.》.2008,5185-5187. |
| Oriented cell growth on self-assembled bacteriophage M13 thin films;Jianhua Rong et al.;《Chem.Commun.》;20080911;5185-5187 * |
| 唐敏健等.胶原液晶膜的制备及对细胞生长的影响.《高等学校化学学报》.2011,第32卷(第12期),2891-2895. |
| 胶原液晶膜的制备及对细胞生长的影响;唐敏健等;《高等学校化学学报》;20111231;第32卷(第12期);2891-2895 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102850567A (zh) | 2013-01-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Prévôt et al. | Liquid crystal elastomers—A path to biocompatible and biodegradable 3D-LCE scaffolds for tissue regeneration | |
| Martella et al. | Advances in cell scaffolds for tissue engineering: the value of liquid crystalline elastomers | |
| Chen et al. | The use of poly (l-lactide) and RGD modified microspheres as cell carriers in a flow intermittency bioreactor for tissue engineering cartilage | |
| Martella et al. | Liquid crystal‐induced myoblast alignment | |
| CN102850567B (zh) | 一种具有取向生长结构细胞的材料的制备方法 | |
| Omidinia-Anarkoli et al. | Hierarchical fibrous guiding cues at different scales influence linear neurite extension | |
| CN108025112A (zh) | 用于增强细胞形成的纹理化物品及其制备方法 | |
| Wan et al. | Directional fluid induced self-assembly of oriented bacterial cellulose nanofibers for potential biomimetic tissue engineering scaffolds | |
| Han et al. | Preparation, characterization and cytocompatibility of polyurethane/cellulose based liquid crystal composite membranes | |
| Park et al. | Hierarchical multilayer assembly of an ordered nanofibrous scaffold via thermal fusion bonding | |
| CN104800886A (zh) | 一种明胶水凝胶心肌仿生支架及其制备方法 | |
| He et al. | Layer-by-layer micromolding of natural biopolymer scaffolds with intrinsic microfluidic networks | |
| KR101341572B1 (ko) | 중공형관을 이용한 3차원 세포 배양 용구 및 이를 이용한 세포의 3차원 배양 방법 | |
| Ajami‐Henriquez et al. | Evaluation of cell affinity on poly (L‐lactide) and poly (ε‐caprolactone) blends and on PLLA‐b‐PCL diblock copolymer surfaces | |
| Liu et al. | Integrated manufacturing of suspended and aligned nanofibrous scaffold for structural maturation and synchronous contraction of HiPSC-derived cardiomyocytes | |
| Szymanski et al. | Fabrication of freestanding alginate microfibers and microstructures for tissue engineering applications | |
| CN103436491B (zh) | 一种基于昆虫翅基底的细胞密度和排列可控培养的方法 | |
| Bernardo et al. | Cell behaviour in new poly (l-lactic acid) films with crystallinity gradients | |
| Li et al. | Morphology, proliferation, alignment, and new collagen synthesis of mesenchymal stem cells on a microgrooved collagen membrane | |
| Rojas-Rodríguez et al. | Cellular Contact Guidance on Liquid Crystalline Networks with Anisotropic Roughness | |
| CN102978152B (zh) | 一种通用型纳米电纺丝区域化方法 | |
| Takitoh et al. | In vitro osteogenic differentiation of HOS cells on two types of collagen gels | |
| Du et al. | Cellular interactions on hierarchical poly (ε-caprolactone) nanowire micropatterns | |
| CN107823705B (zh) | 一种不同纳米柱直径的聚乳酸阵列及其制备方法与应用 | |
| CN1298842C (zh) | 利用激光制备的纳米沟槽调控细胞定向排列的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |