異丙基丙烯酰胺接枝的溫敏材料的合成、表征與無損收獲貼附型細胞.pdf

1、背景及目的：再生醫(yī)學(xué)是一種細胞治療途徑，包括組織工程和細胞移植。它可以用來再生受損或者缺失的組織，以及治療多種難治的疾病。為了再生人類組織替代原先受損的組織，需要約109~1011個治療細胞，這些細胞包括多能干細胞和體細胞細胞。但是,培養(yǎng)中反復(fù)使用胰蛋白酶對細胞進行消化，這對細胞膜蛋白以及細胞外基質(zhì)都有一定程度的損傷,導(dǎo)致細胞活力的降低。如果能將一種溫敏材料接枝到平皿或者微球表面，合成一種支持細胞生長同時可以非侵襲性溫敏收獲的溫敏材料，

2、那對細胞培養(yǎng)將有很大的應(yīng)用價值。異丙基丙烯酰胺(Poly(N-isopropylacrylamide),PNIPAAm)是一個非常合適的溫度敏感的材料。在細胞培養(yǎng)箱中，這種材料是疏水性的，細胞可以在材料表面貼附生長；當溫度降低到20℃，NIPAAm轉(zhuǎn)變成親水性材料，細胞將會從材料表面脫落，從而非侵襲地收獲細胞。
　　方法：溫敏平板：化學(xué)合成PS-NIPAAm共聚物，將PS-NIPAAm共聚物傾倒到PS平板的表面。紅外檢測NIPAA

3、m接枝情況，接觸角檢測表面的親疏水性。接種干細胞檢測溫敏平板的細胞貼附和脫附能力，并檢測收獲干細胞的活力和分化能力。
　　溫敏微載體：原子轉(zhuǎn)移自由基聚合法(Atom transfer radical polymerization,ATRP)合成溫敏聚苯乙烯微球CMPS-NIPAAm，可逆加成-斷裂鏈轉(zhuǎn)移聚合(Reversible Addition-Fragmentation Chain Transfer Polymerizatio

4、n，RAFT)法合成溫敏葡聚糖微球G-50-NIPAAm。SEM、AFM檢測微球表面形貌，XPS檢測微球表面元素含量變化。接種VER O細胞到溫敏微球上，檢驗細胞的貼附和脫附能力；轉(zhuǎn)瓶中檢測細胞在微球上的增殖能力并考察溫敏材料在長期培養(yǎng)細胞中脫附率的變化情況。
　　結(jié)果：溫敏平板實驗：紅外光譜法顯示溫敏平板上1550 c m-1和1648 c m-1處有氨基和羰基吸收峰，而普通平板上沒有，NIPAAm成功接枝到平皿表面。在37℃時

5、，溫敏平皿的接觸角在75.3°~85.0°范圍內(nèi)，和普通平皿的85.5°接近，都呈現(xiàn)疏水性。但是當溫度降到20℃。細胞實驗中，溫敏平板的細胞貼附率和普通平皿相當，細胞脫附率在60％左右。溫敏收獲的干細胞也具有明顯的成脂成骨分化能力。
　　溫敏微載體實驗：微球掃描電子顯微鏡檢測顯示，相比于普通的微球，溫敏微球表面有比較明顯的褶皺。而X-射線光電子能譜檢測顯示，溫敏材料表面的N元素含量相比未接枝微球有一定增加，這表明NIPAAm接枝成