哺乳动物细胞排列研究——《纳米结构钽表面哺乳动物细胞排列》

表1 不同衬底材料和表面图案设计上的单元对准性能的结果

表1中可以清楚地看出，作为表面图案几何形状(例如线和沟槽宽度)的结果，单元形态和单元排列的灵敏度在单元类型和衬底材料之间有显著差异。

表2 检查的细胞数量(n)的数据汇总

横轴为10 ♀>φ> 10♀的细胞群体百分比，以及轴长比(L/S)。所用的培养基初始细胞浓度约为0.5 × 105细胞/毫升。数据传播对应于一个标准偏差。

图1 示意图显示了钽(绿色)梳状结构的制造方法

(a)使用光刻技术将图案转移到氧化硅膜上。(b)在蚀刻的图案上沉积钽和铜膜。(c)使用化学机械抛光技术去除多余的铜。用硝酸剥离剩余的铜。梳状结构包含等宽的线(L)和沟槽(T)。所有的壕沟都有相同的深度(D)。

图2 图案化梳状结构上单元的示意图及其取向和伸长参数

图3 具有代表性的自上而下的扫描电子显微镜(SEM)显微照片

显示了不同梳状结构和覆盖钽(Ta)膜上的粘附细胞。结果表明，在线宽为0.18-10μm的结构上，贴壁细胞与线轴对齐。相比之下，50μm和100μm结构上的细胞不能很好地与线轴对齐——它们类似于随机分布在覆盖钽膜上的细胞。所有细胞在这些标本上孵育24小时。

图4 覆盖钽薄膜和梳状结构上粘附细胞的典型荧光共聚焦显微照片

线宽分别为0.18、10和50μm；细胞核呈蓝色，而F-肌动蛋白微丝呈现红色（荧光阴茎蛋白结合物）。

图5  0.18、0.25、0.5、1、2、5、10、50上的细胞取向(φ)百分比分分布图

为了量化细胞排列和伸长行为，测量了细胞核相对于线轴(φ)的取向及其尺寸。图5a显示了与线轴成不同角度取向的细胞核群体的百分比。细胞核随机定向的样品在每个仓中应该具有相等的分布. 图5a、b所示的误差线代表三组随机细胞核结果的一个标准偏差。图5c所示。结果表明，当细胞粘附在线宽为0.18-10 μm的梳状结构上时，细胞核明显拉长。图5d所示。结果表明，随着更多的细胞核排列成行轴，细胞核的平均伸长也增加。

图6 扫描电子显微镜照片70♀线条宽度为0.18–50μm的梳状结构上细胞的倾斜

观察到两种不同类型的细胞粘附形态:类型1-0.18μm和0.25μm结构上的粘附细胞仅接触线的顶部，但不填充沟槽间隙，以及类型2-线宽大于1米的梳状结构上的单元表现出共形表面覆盖。在0.5μm梳状结构上观察到粘附细胞的两种形态类型。所有细胞在结构上孵育24小时。

图7 扫描电子显微镜照片70♀线条宽度为的梳状结构上的倾斜截面单元

(a) 0.18μm，(b) 0.25μm，和(c) 0.5μm。观察到两种不同类型的细胞粘附形态:类型1-0.18μm和0.25μm结构上的粘附细胞仅接触线的顶部，但不填充沟槽间隙；和2型-细胞显示保形表面覆盖。在0.5μm梳状结构上观察到粘附细胞的两种形态类型。所有细胞在结构上孵育24小时。细胞浓度约为5 × 105细胞/毫升。