微阵列技术表面修饰Sapeptide膜结构支架诱导神经干细胞定向迁徙的研究

对生物材料表面修饰技术的研究发现，微阵列技术（micropatterned surfaces）的细胞培养，可在微米尺度严格限定细胞生活的空间与化学环境，其创造出的可控性微环境使我们有可能研究某种细胞在特定的细胞-细胞及细胞-细胞外基质相互作用中的反应特点。这对脊髓损伤后如何引导具自我增殖及多向分化潜能的神经干细胞向损伤远端定向迁移，以跨越损伤部位并重建功能性突触联系，具有重要的意义。.在我们的前期研究中，我们已采用微阵列光蚀刻技术制备出具特定可控界面形态的二氧化硅微格式模板，并以此为基础通过微接触印制法制备出特定界面构型的微沟槽PDMS基板。本课题拟在上述研究基础上，采用具良好生物学特性的Sapeptide分子自组装材料，构筑具特定界面形态的微构型膜结构支架，系统研究神经干细胞在可控微构型界面上的生长、分化及迁移特性，探讨生物支架的界面微构型对移植细胞定向迁移的影响及对脊髓损伤修复的意义。

对生物材料表面修饰的研究发现，微阵列技术的细胞培养可在微米尺度严格限定细胞生活的空间与化学环境，其创造出的可控性微环境使我们有可能研究某种细胞在特定的细胞-细胞外基质相互作用中的反应特点。亦即是说，ECM支架材料所具有的特定的界面形态可以影响甚至决定细胞的生长及迁徙的方式。这对于理解并制备具特定界面形态的ECM支架来引导移植细胞定向生长、迁徙，并跨越损伤部位修复脊髓损伤具重要意义。.我们在国家自然青年科学基金（30901511）资助下，采用计算机辅助光蚀刻-微接触印制为基础的组织工程微阵列技术，经成功制备出30-30um，15-30um两种不同规格的微沟槽模板，扫描电镜检测证实我们所制备的微沟槽模板工艺精度良好，界面形态符合设计预期。.我们采用分子自组装技术，通过氨基酸分子片段“RARADADA”自组装合成，成功制备Sapeptide RAD-16Ⅱ材料。液相色谱仪检测证实所制备的Sapeptide材料纯度超过98%，完全满足实验需求。我们还进行了Sapeptide RAD-16Ⅱ表观性状的扫描电镜检测，证实所制备的Sapeptide材料具多孔界面形态及适当的孔径率及孔隙率。.我们已成功地进行了鼠胚神经干细胞的扩增、纯化及鉴定工作。经Nestin免疫荧光染色检测，证实我们所培养的神经干细胞纯度较高，适合研究使用。在此基础上，我们进行了神经干细胞与Sapeptide分子自组装材料的三维共培养研究。实验发现，神经干细胞在Sapeptide材料上生长情况良好，神经干细胞在接种后，其能迅速黏附于材料上，并在较短培养时间内快速增殖。.我们还在微沟槽界面行神经干细胞共培养， 激光共聚焦显微镜检测显示：神经干细胞在特定30/30um微沟槽界面中具明显的定向生长特性，不仅细胞群整体生长显示出明显的定向生长迁移特性，其胞核胞浆亦随特定三维形态的界面结构而发生改变，呈现出与细胞生长方向一致的轴向性。这为我们选择合适的微构型界面引导神经干细胞定向生长，引导脊髓再生修复具有重要的意义。.我们已顺利完成课题的实验内容，取得了较理想的结果。已发EI文章1篇，待发1篇，修审1篇。目前正进行资料统计分析，拟进一步撰写高质量SCI论文发表。我们对Sapeptide材料界面表征及该材料与神经干细胞共培养研究中所开展的工作，及已获得的许多有意义的试验数据，将对我们后续研究的实施奠定良好的基础。