在可控的微纳米图案表面研究间充质干细胞的定向分化

细胞具有敏锐的感知和应答周围微环境的能力,其行为和功能受微环境因素影响。生物材料的表面形貌已被证明可调节细胞延展的程度和细胞的形状,从而影响细胞的生长和功能. 本项目中我们将微加工技术，材料科学与细胞生物学结合起来，研究微米级化学图案和纳米级形貌图案对骨髓间充质干细胞行为的影响，特别是对其高效定向分化为成骨细胞的调控作用，为将来应用于骨组织工程打下基础. 一方面我们结合光刻蚀技术和分子自组装方法制备化学微图案，引导细胞特定地生长在图案区域，探索合适的图案尺寸和分化条件，使间充质干细胞高效定向分化为成骨细胞；另一方面，采用胶体粒子模板法制备具有纳米孔洞的形貌图案,改变纳米孔洞的排列规则性, 探索合适的纳米孔洞图案，使间充质干细胞在没有化学诱导剂的作用下定向分化为成骨细胞。在此基础上，用原子力显微镜研究细胞在不同微纳米图案表面的力学性质,探索力学性质与后期的细胞定向分化性之间的关系。