【摘要】：細(xì)胞是生命的基本單位,而細(xì)胞的生存和活動(dòng)離不開(kāi)細(xì)胞外基質(zhì)。細(xì)胞外基質(zhì)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可以通過(guò)改變細(xì)胞的形狀和細(xì)胞骨架來(lái)影響細(xì)胞的一系列行為,包括細(xì)胞的遷移、增殖和分化。人工構(gòu)建納米拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)用于細(xì)胞的體外培養(yǎng)和研究,不僅可以模擬細(xì)胞外基質(zhì)為細(xì)胞提供支撐,還可以通過(guò)調(diào)節(jié)納米拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)來(lái)主動(dòng)影響細(xì)胞的行為,比如指導(dǎo)干細(xì)胞的定向分化。指導(dǎo)干細(xì)胞定向分化是干細(xì)胞研究的主要目的之一。本論文的研究目的就是利用納米拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)誘導(dǎo)干細(xì)胞向成骨細(xì)胞分化。間充質(zhì)干細(xì)胞是研究干細(xì)胞定向分化中最常用的細(xì)胞。一方面,間充質(zhì)干細(xì)胞具有多向分化潛能,可以分化為成骨細(xì)胞、軟骨細(xì)胞、脂肪細(xì)胞和神經(jīng)細(xì)胞等；另一方面,間充質(zhì)干細(xì)胞的來(lái)源廣泛,分離和提取的方法簡(jiǎn)單快捷,并且不涉及倫理問(wèn)題。本實(shí)驗(yàn)選用的干細(xì)胞就是從大鼠骨髓中分離提取的間充質(zhì)干細(xì)胞。本論文利用二氧化硅納米微球自組裝形成蛋白石模板,再利用蛋白石模板制備聚苯乙烯反蛋白石結(jié)構(gòu)。通過(guò)調(diào)節(jié)模板二氧化硅微球的粒徑既可以調(diào)節(jié)反蛋白石結(jié)構(gòu)的孔徑,因此制備出一系列不同孔徑的結(jié)構(gòu)。將制得的反蛋白石結(jié)構(gòu)進(jìn)行不同倍數(shù)的拉伸,就能得到具有多孔網(wǎng)狀特征的結(jié)構(gòu)。將表面為納米孔洞的反蛋白石結(jié)構(gòu)和多孔網(wǎng)狀拉伸結(jié)構(gòu)作為基底研究其對(duì)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞行為的影響。研究結(jié)果表明,反蛋白結(jié)構(gòu)可以誘導(dǎo)間充質(zhì)干細(xì)胞向成骨細(xì)胞分化,并且這種誘導(dǎo)效應(yīng)與反蛋白石結(jié)構(gòu)表面納米孔洞的孔徑正相關(guān)。同時(shí),多孔網(wǎng)狀拉伸結(jié)構(gòu)也能促進(jìn)間充質(zhì)干細(xì)胞向成骨細(xì)胞分化,但當(dāng)拉伸倍數(shù)太大時(shí),成骨誘導(dǎo)效應(yīng)反而會(huì)降低,尤其是在誘導(dǎo)分化后期,說(shuō)明拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)影響干細(xì)胞行為存在尺寸閾值。實(shí)驗(yàn)的研究結(jié)果對(duì)生物材料的表面設(shè)計(jì)具有一定的指導(dǎo)意義。
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：R329.2;R318.08

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本文編號(hào)：2768984