可控硬度多层膜对肿瘤细胞行为的影响-论文.pdf

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1、V01．35高等学校化学学报No．82014年8月CHEMICALJ0URNALOFCHINESEUNIVERSITIES1822—1827可控硬度多层膜对肿瘤细胞行为的影响赵义秀，任科峰，李伯超，常皓，计剑(浙江大学高分子科学与工程学系，教育部高分子合成与功能构造重点实验室，杭州310027)摘要以层状组装多层膜为基础，利用电化学方法精确可控的特点，构建了具有不同硬度的多层膜，并研究了该材料体系对细胞行为的影响规律．采用恒电流法，将聚吡咯(PPy)均匀复合进入聚赖氨酸／透明质酸(PLIMHA)多层膜内部，通过控制通电时间得到不同交联度的(PEt／HA)@PPy多层膜．利用纳米压痕技术测试了多

2、层膜在交联前后的硬度变化，并进一步研究了该多层膜体系对肿瘤细胞的黏附、增殖和迁移行为的影响．关键词层状组装多层膜；聚吡咯；电聚合；硬度；肿瘤细胞；聚赖氨胶；透明质酸中图分类号O631文献标志码A生物组织是由细胞及细胞外基质构成的，动物组织中的细胞不仅与相邻的细胞接触和作用，同时亦与细胞外基质相接触和作用．大量的研究发现，细胞外基质的物理机械强度是调控细胞行为的重要因素¨qJ，因而设计硬度可精确调控的材料对于进一步了解细胞与细胞微环境间的相互作用机理具有重要的意义．层状组装技术因制备工艺简单，组成结构可控，可选择生物相容性好的天然大分子组装等优点，已成为一种简单有效的制备类细胞外基质材料的手段．

3、5J．目前，调控层状组装多层膜硬度的方法有离子交联J、化学交联"和物理交联等．电化学方法由于具有快速、高精度、低污染及操作简单等优势，在很多研究领域得到应用．然而，利用电化学方法对多层膜硬度进行调控的研究却非常少．聚吡咯(PPy)是共轭型导电高分子，可通过化学法_9和电化学法l1。。合成，具有良好的生物相容性、导电性、氧化还原特性、环境稳定性和制备过程简单等优点，已广泛应用于电化学传感器和药物传递等领域．Wang等按照ISO10993和ASTM1748．82标准对PPy的体内和体外生物毒性进行了系统的研究，结果表明，聚吡咯没有细胞毒性，不会引起急性或亚急性毒性反应，不会引起小鼠体温度的变化，未

4、产生血细胞溶血反应，也不会引发呼吸困难和抽搐等过敏反应．因此，本文通过电聚合恒电流法，使吡咯在聚赖氨酸／透明质酸(PLL／HA)层状组装多层膜中原位聚合，实现PPy分子链与聚电解质分子链相互缠结，从而对多层膜硬度进行可控调节．通过控制通电时间及多层膜中PPy的量，得到不同硬度的多层膜．同时研究了在不同电聚合时间的多层膜表面上肿瘤细胞的黏附、增殖和迁移等行为．1实验部分1．1试剂与仪器聚赖氨酸(PLL，分子量3~10~7~10)、吡咯(纯度98％)、对甲基苯磺酸钠、罗丹明．鬼笔环肽(P1951)、牛血清白蛋白(BSA)和聚乙二醇辛基苯基醚(TritonX-100)，化学纯，Sigma—Aldri

5、ch公司，吡咯使用前减压蒸馏提纯；透明质酸(HA，HA20K)，美国Lifecore公司；氯化钠，化学纯，国药集团化学收稿日期：2014-03-21．基金项目：国家自然科学基金(批准号：50830106，21174126，51103126，51333005，21374095)、国家杰出青年科学基金(批准号51025312)和国家“九七三”计划项目(批准号：201lCB606203)资助．联系人简介：计剑，男，博士，教授，主要从事生物医用界面、自组装仿生生物材料、介入医用材料研究．E—mail：jijian@zju．edu．cn任科峰，男，博士，副教授，主要从事自组装仿生生物材料、基因及药物传递

6、材料研究．E—mml：renkf@zju．edu．ca赵义秀等：可控硬度多层膜对肿瘤细胞行为的影响试剂有限公司；氧化铟锡玻璃(ITO玻璃，表面电阻<7口，透明度>77％)，珠海凯为电子科技有限公司，实验用水为Milli．Q公司过滤超纯水；人乳腺癌细胞(MDA．MB-231)，中国科学院典型培养物保藏委员会细胞库；磷酸盐缓冲液(PBS)和Tris—HC1缓冲盐溶液(TBS)，上海生物工程股份有限公司；4，6一二脒基_2一苯基吲哚(DAPI)，碧云天生物技术有限公司；高糖培养基、双抗(青霉素、链霉素)和胰酶消化液，杭州吉诺生物有限公司．CHI660D电化学工作站，上海辰华仪器有限公司，三电极系统：

7、铂片(2cm×2cm)作为对电极，饱和氯化钾电极(康宁光电技术有限公司，SCE)作参比电极．AgilentNanoIndenterG200纳米压痕仪，美国安捷伦科技有限公司．1．2(PLL／HA)层状组装多层膜的构建将石英金片浸泡在98％(质量分数)Hs0和30％HO：(7：3，体积比)溶液中，5rain后取出，用超纯水冲洗干净，然后再浸人30％HO／25％(质量分数)NH3／HO混合液(体积比为