.Modulation of Hepatocarcinoma Cell Morphology andActivity by Parylene-C Coating on PDMS通过涂抹聚二对甲苯研究肝癌细胞的形态学和活动调整摘要：背景：对于细胞和发育生物学来说，理解和局部的控制哺乳动物细胞的形态发生是一项根本的目的，同样适用于组织工程研究为了体外、前沿的细胞文化〔关于肝癌细胞〕，我们将帕里令放置在聚二甲基硅氧烷上作为一种新的培养基主要发现：我们研究发现：被聚二对甲苯覆盖的聚二甲基硅氧烷影响和调节开场的细胞外物质〔细胞基质，这里指，I型胶原〕外表构型，与此比照没有被覆盖的培养基被添加有聚对二甲苯的培养基人工诱导的形态学改变说明，直接影响的肝细胞形态学活动和牵涉了细胞粘性和细胞之间相互作用的跨膜受体的表达这些改变被原子显微镜所刻画下来，这说明了在HEPG2细胞粘性、传递、再组织成两个三个尺寸的构造细胞外基质组分我们这个方法〔用简单的纤维构造的PARC显微模式〕成功的展示了细胞集合的局部调整。
结论、重要性：我们首次证明HEPG2细胞关于聚对二甲苯和聚二甲基硅氧烷的调整行为，通过简单的显微构型技术，使这个局部调整细胞的传递在二维或三维方式上成为可能这项工作将会证明，在体外肝组织工程、药理学、治疗学领域，具有前景的洞察力运用在细胞为根底的平台开展程度介绍在组织工程方面，知道细胞怎样在体外与细胞外基质互动，和翻译胞外组分传递的信息关于胞外基质怎样影响细胞行为的机理已经被剧烈讨论过随着胞外基质组分在物理程度上与细胞相互作用来管理直接的细胞功能，通过受体介导的胞内信号通路除此以外，环境刺激的动力传导间接地被胞外基质通过控制流通和营养因素〔细胞类因子、生长因子〕的释放，包括细胞增殖与分化的“开关〞来调整因为在管理许多生理进程的互动的复杂性，关于控制胞外基质在文化培养基〔？〕构造的新方法被要求能更好地理解，微观环境怎样影响细胞形态学和活性因此，这是非常重要去开展未来标准标准的组织工程〔组织工程设计？〕平台，来进一步考虑细胞和组织的来源不同方法处理过的外表物质的调节在前文已经被提过，这些物质属于特定的某种根本基质〔像疏水性的、坚硬的、？、粗糙的，或者更多〕这样的外表调节方式显示了在被吸附的的胞外基质的超分子构造上，能诱导改变，可以导致在细胞粘附与形态发生的不同，通过改变细胞之间、细胞与胞外基质之间的平衡关系。
这些研究证明，在现代组织工程方面，材料科学具有重要性，但是受限于细胞培养基外表物质，它影响初代细胞分裂更重要的是，这样的研究没有着重于这样的可能性，即细胞可能对力学〔机械的〕环境有反响，像重塑他们的材料〔比方，覆盖与否、新的综合〕或者用一种新的方法管理细胞与细胞、胞外基质之间互相作用的平衡状态因此，这些外表调节不一定能有效的模仿这种体外的显微环境，就是因为一个孤体细胞对体外条件的的应答是被局部的时空提示所控制的事实，像是被提及的胞外基质，相邻细胞，溶液因素和物理外力基于显微构型技术和材料科学的新工具，包括外表显微构造，正在被运用来制作先进设计的产品，以此控制培养基外表的化学和拓扑学〔包括异类的外表，能提供精准的对细胞内组织和细微环境的操控〕为了检验细胞怎样对他们的环境应答，新的生物学材料和显微构型途径的使用呈现了新的挑战这些新颖的技术将会最终的推进关于环境提示怎样预示着细胞数量的研究，如果探查开展和其他的形态发生进程在这项研究，我们着重于调整细胞活动和形态学，使用两种相关的材料，它们就是广泛被使用在生物构型的聚二甲基硅氧烷和聚对二甲苯PDms是一种灵活的，热可塑的和透明高分子，它可以方便的被现代化，在生物医学微装置的构造领域广泛使用。
它的生物兼容性和高度可靠性提供巨大的便利来平安地生产出准确的平面、立体装置帕里令是一种商业名称，一系列的化学装置的聚合物被用作防气层的屏障和电子绝热器因此，PARc已经被集中地作为一种覆盖材料来绝缘的可植入的生物医学装置〔支架、除颤器、心律调整器或者其他可永久植入身体的装置〕它可以简单地以蒸汽形式装入的培养基，来保证高度的等角透明和无杂质覆盖，然后由此被显微构造，与那些覆盖时要考虑周围温度的培养基相比，没有温度对培养基的影响因素最近，ParC膜的在体外细胞培养方面的兼容性，被分析研究蛋白质吸收和原代细胞对高分子的粘附然而，这研究只是初步讨论，没有解决体外细胞的形态学发生问题在最近的成果中，我们证明了，ParC的适应性在长期的细胞培养和有可能来调节细胞活性形态，当处于高浓缩或显微构造的PDMS上胞外基质构造是被原子显微镜所刻画的，这种仪器可以显示在胞外基质的构造中，两种培养基引起的不同的肝癌细胞的粘附、分裂和重新构成两或三种尺寸的组织的差异细胞形态学变化展示了，直接影响新陈代谢与肝细胞跨膜受体的表达，包括了细胞粘性和细胞沟通总的来看，这些数据证明，使用显微尺寸的ParC覆盖在PdMS培养基有潜力来精准的、局部的调节细胞团块形态。
结果与讨论基质内在的物理特点(此处原文有错it)人们公认，改变一种根本的培养基的本质物质〔化学和物理〕可以很好影响它们与蛋白质的相互反响，并且因此影响细胞间互动就我们目前的知识来讲，此前没有关于物理特点的ParC包被的PDMS培养基的研究，就它是否作用于吸附的胶原I型形态学生物材料在现在的论文，我们调查到，当被用作细胞培养的基质时，这两种培养基对胶原1型的构造构成上有一定影响这两种基质和传统的聚苯乙烯培养皿都首次暴露于含氧的原生质〔？〕，然后涂抹上胶原1型，在接下来的分析前保持过夜同样的外表处理是被所有用于细胞培养的培养基所使用的我们第一次检测了，分别经过胶原处理过的含氧的原生质和未处理的，覆盖的两种培养基〔如图1〕这两种物质，在105~90的接触角时，刚开场是各自呈现疏水性的正如之前所显示的，这两种培养基在胶原1型处理后呈现了相似程度的亲水性此外，比拟之前〔接触角27~37，这两种基质分别的〕，这两种基质的疏水性是一致的，尽管有〔接触角20〕的胶原覆盖处理于是我们分析在原子显微镜处理后的三种样品培养基基质粗糙程度，分别有胶原1型的处理前后比照结果说明，在胶原吸附的ParC\pdms和ps培养基上，显示了一种高密度的网状的显微构造，大约1nm高、30~50nm宽，然而在胶原吸附的pdms培养基上，却呈现低密度的外表狭长的原纤维，大约2nm厚/200nm宽。
这些显微构造是空白培养基所完全缺少的外表平方根粗糙程度的数值对所有培养基，不管使得否有胶原覆盖，已经列在表二中这些数据显示，没有处理过的ParC/pdms和ps培养基显著地更加粗糙〔r值在4.7、1.5nm，分别的〕比起胶原未覆盖的pdms〔R值为0.4nm〕因此，在胶原1型涂抹后，没有改变基质疏水性的条件下，比起只有PDMS，ParC沉积在PDMS上诱导了更高的外表粗糙程度最近的研究证明，改变了一种底部基质的疏水性能影响胶原1型的组织构造，并且基质的粗糙程度是一项重要的参数，他能影响吸附的胞外基质聚合物的流动性和聚合的趋势在我们的研究中，别离潮湿性和粗糙程度的影响是很困难的，当两种参数在胶原1型涂抹前后都改变时然而我们可以观察，粗糙程度较之潮湿度，在涂抹胶原前后改变更为显著，说明了潮湿度是一项在观察胶原1型微观构造时，可以忽略的因素然而，从胶原原纤维似的构造到光滑的胶原平层的转变显示，当基质出现竖直地质学变化小于胶原分子构造厚度〔大约1~1.5nm〕时，才会发生由此，这项研究显示，胶原的分子可能不会被限制从光滑外表像是pdms(r=0.4nm)前进变到超分子微丝聚合状态，然而，更粗糙的基质像是parc/pdms和ps抑制胶原流动性。
本身物质特点影响hepg2 细胞行为我们做了相当多的努力在肝细胞工程领域，来获得一个短期方法解决肝细胞的短缺为了完成这个目标，评估几种细胞来自肝组织的细胞潜力〔原代肝细胞和肝癌〕，这将会是在肝工程领域的不可能的挑战然而，在动物与人类肝细胞之间代谢应答有些差异，它们被认为是受限于，基于动物细胞构造的组织工程构造的表现，说明最适宜的用于肝工程的细胞资源，无疑是来自人类派生的肝细胞资源HEPG2细胞来自迁移的瘤，拥有一种无限繁殖的能力和正常肝细胞的功能，在体外基于这些原因，这种细胞被选为来评估，不同培养基导致的内在物理条件干预下的，细胞，形态学、生育能力和活性图一Ps,pdms,pdms/parc基质的接触角测量，在外表处理前后接触角基质未处理含氧原生质处理含氧原生质和胶原1型处理PDMS104.262.526.861.420.863.0ParC/PDMS88.461.036.664.421.463.7数据由30次数值平均而来，分别是独立实验表一略图，在胶原处理前后的基质的形态〔5um*5um,1um*1um代表分别表示三种基质的外表形态学〕未处理的基质被用来做控制分析为了模拟体外肝细胞胞外基质的显微环境，细胞被培养在外表覆盖有几种材料〔基质胶，？，纤连蛋白，胶原1型〕的培养基里。
在最近的成果中，我们利用胶原1型，因为它被广泛用于肝工程，自从这种材料能使培养的肝细胞〔肝癌细胞和新鲜、冷冻的原代肝细胞〕有能力保持他们的生物活性比照HepG2细胞生存和形态我们首次调查到，可发觉的区别发生在胶原1型的构造关于HepG2细胞的形态和生存细胞生存化验，使用了荧光染料杠钙黄绿素和盐酸己可碱，展现了在三种培养基上的细胞培养能活长达14天，能较好的适应各种基质，没有细胞死亡的迹象在细胞聚合的形态学区别可在播种后、最初的48小时被观察到，然而平面的、在parc/pdms ps基质上细胞构造都可被获取扫描电子隧道显微镜可以在各种基质测量Hepg2细胞培养地形学特征，为了大量的评估早期细胞聚合的高度和认可在pdms和parc/pdms基质最初两天的可观察的细胞形态差异Secm是一种扫描探针技术，具有不被入侵的优点和适于软的物体的定位图分析，像是使用一种亲水氧化复原反响媒体，这媒体不过细胞膜Secm分析常被选为代替传统的组织学细胞的横截面，后者较为耗时准备和难以分析，特别是在细胞聚合方面，在样品处理时别离所有关于实验方案和纪律的secm测量的细节都在图s1中被描述细胞培养地形学在第二天被secm观察，展现了在尖端反响被记录时，没有显著的改变，当扫描被培养在parc/pdms 或ps的细胞时。
相反的，有一个明显的改变在扫描尖端信号时被注意到，在pdms基质上这是因为三维的细胞聚合的呈现，局部的被氧化复原媒介的扩散向电极所阻碍了通过关联在尖端被测量的电流，离扫描尖端和细胞的距离，我们发现，培养两天后，生长在pdms上的细胞呈现13~15um高的细胞聚合因此，parc涂抹在pdms上抑制三维细胞聚合的形成〔像是球状细胞的前体〕，在pdms基质的情况上，促进的二维细胞培养的组织〔像是单层细胞〕导致这样在聚合构造上变化的机理是，之前被报道肝癌细胞和肝细胞〔？〕这说明，肝细胞聚合的形态主要被细胞收缩力和细胞外表的粘附力之间平衡所主要控制当细胞外表的粘附力较之细胞间收缩力要相对弱一些，这些细胞再组织成球状，比起只有单层细胞被报到时，当细胞外表的力没有被细胞的收缩力克制时基于这种模式细胞聚合，我们的结果暗示，比起单独使用pdms,parc增加了细胞和基质间的联系导致了基质与细胞间更强的粘附力，大于细胞收缩力更多的是，这也说明比照parc/pdms和ps基质，两力之间的平衡在我们的实验控制下我们发现，在0.06~0.6mg/mL〔无数据〕变化胶原溶液浓度，当其他实验胶原吸附的参数保持一致时。