激光设计微结构密度对界面特性及上皮细胞初步反应的影响
目前设计医学和组织工程系统的趋势是,将微地形和纳米地形结合起来,在目标应用范围内诱导特定的细胞反应。因此,最近专门的研究集中在了解高密度和低密度填充拓扑结构对上皮细胞行为的可能影响,特别是在考虑上皮细胞的长期活力和功能时。我们建议使用楼梯状设计的三种不同分布度的拓扑结构,都是在聚二甲基硅氧烷( PDMS )中创建的,作为监测细胞行为的活性手段。我们的模型细胞系统为人支气管上皮细胞( BEAS-2B ),是间充质干细胞( MSCs )质量控制的参考系。采用KrF Excimer激光器实现的模具设计,创建了4 µ m方形单元形貌的PDMS微织构基底。改变表面特征之间的间距及其多尺度水平分布,分别导致低、中、高密度的台阶/线不规则。通过形貌分析、扫描电子显微镜、原子力显微镜、接触角和表面能测试等手段,研究了所设计表面的形貌和界面特性,并采用传统的细胞实验方法研究了密度诱导的细胞效应。我们的分析显示,微结构形貌分布影响上皮细胞的粘附特性。我们的分析提示,当使用用户设计的、可控的微地形在工程化表面上时,上皮类器官的形成可能是通过限制细胞的扩散和迁移来启动的。