温敏性微凝胶膜的制备以及对成纤维细胞黏附_脱附的调控作用

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1、中图分类号：O647.2单位代码：10425学号：Z12030240温敏性微凝胶膜的制备以及对成纤维细胞黏附/脱附的调控作用Thefabricationofthermoresponsivemicrogelfilmsforregulatingtheattachment/detachmentbehaviorsoffibroblastcells工程领域：生物工程研究方向：生物工程与材料作者姓名：赫新龙校内导师：夏永清副教授现场导师：张敬辉高级工程师二〇一五年五月Thefabricationofthermoresponsivemicrogelfilmsforregulatingthea

2、ttachment/detachmentbehaviorsoffibroblastcellsAThesisSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate:HeXinlongSupervisor:AssociateProfessorXiaYongqingCollegeofChemicalEngineeringChinaUniversityofPetroleum(EastChina)关于学位论文的独创性声明．论文木人郑重声明：所呈交的论文是本人在指导教师指导下独立进行研宂工作所取得的成果．中有关资料和数据是实事求是的。尽我所知除文屮１＿１■经加

3、以标注和致谢外，本论文不包含其他人己经发衣成撰写的研宄成泶，也不包含木人或他人々获得中国石汕大学（华东）或其他教育机构的４？学位或学历证书而使用过的材料一同工作的同志对研宄所做的任何贡献均己在论文中作出了。与我明确的说明。若有不实之处，本人愿意承担相关法律贵任。学位论文作者签名：曰期：年＾月又日摘要聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAAm)是一种智能型聚合物，在水中随着温度变化其溶解状态会发生改变。近年来，PNIPAAm温敏性智能材料在细胞层技术领域的应用引起科研工作者们极大的兴趣。相对于传统的胰酶消解或机械刮擦法，利用温敏变化收集的细胞/细胞层可以

4、避免对细胞的伤害。本课题利用温敏性微凝胶膜来实现细胞与细胞层的无损收集。首先利用沉淀聚合法制备以N-异丙基丙烯酰胺（NIPAAm）为基质，St(苯乙烯)、HEMA(甲基丙烯酸羟乙酯)、AA(烯丙基氨)以及AC(丙烯酸)等为共聚单体的微凝胶，考察共聚单体对细胞黏附与脱附性能的影响。实验结果表明以苯乙烯或甲基丙烯酸羟乙酯为共聚单体制备的微凝胶能够有效调控细胞的黏附与脱附行为；烯丙基氨和丙烯酸对细胞的黏附行为影响不大，但在相同条件下难以实现有效的细胞脱附。进一步考察发现疏水性的聚合单体苯乙烯相比于亲水性的单体甲基丙烯酸羟乙酯对细胞的脱附效果更加明显。第二部分具体研究了聚（N-异丙基丙

5、烯酰胺-苯乙烯）微凝胶（PNIPAAmSt）对细胞黏附与脱附行为的调控作用。采用实验室常规的制膜技术如旋转涂膜和滴涂的方法分别在盖玻片和细胞培养板/细胞培养瓶表面制备微凝胶膜。微凝胶膜的厚度、稳定性等性质通过椭圆偏振仪（SE）和原子力扫描电镜（AFM）表征，结果表明微凝胶膜在水相中具有温度响应性，而且膜也具有稳定性。接触角数据表明，在相转变温度上下，微凝胶膜具有明显的亲疏水性变化。用不同方法制备的微凝胶单层膜都能够在温度刺激下调控细胞的黏附/脱附行为，而且细胞的黏附与脱附过程在膜的表面是可重复进行的，说明在此过程当中，微凝胶膜依然保存完整，细胞仍具有生物活性。PNIPAAmSt

6、微凝胶开辟了一种新的收获细胞与细胞层的方法，该方法突破了传统PNIPAAm涂层对厚度的限制，具有良好的应用前景。微凝胶中苯乙烯的含量对细胞脱附极为重要，当苯乙烯含量超过40%时，由于微凝胶/微凝胶膜的温敏性降低，铺展的细胞难以脱附。利用dip-coating的方法可以在硅片或盖玻片表面自组装出规整的二维微凝胶薄膜，通过改变提拉速度或微凝胶乳液的浓度，可以在一定范围内调控微凝胶之间间距的大小，但对于有序的二维结构而言，微凝胶之间的间距大小对细胞脱附速度并没有明显的影响。关键词：聚N-异丙基丙烯酰胺；微凝胶；单层膜；细胞黏附/脱附Thefabricationofthermoresp

7、onsivemicrogelfilmsforregulatingtheattachment/detachmentbehaviorsoffibroblastcellsHeXinlong(Bioengineering)DirectedbyAssociateProfessorXiaYongqingAbstractPoly(N-isopropylacrylamide)(PNIPAAm)isakindofintelligentpolymermaterialinthewaterorothersolven